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Impressum
Untersuchungen zu Struktur-Eigenschaftskorrelationen für zerkleinerte Getreide
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 15825 N
Laufzeit: 01.10.2008
- 30.09.2010
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Aufgrund bestimmter verfahrenstechnischer Vorteile in der Weiterverarbeitung, insbesondere der Pressfutterherstellung, wurde bislang überwiegend fein vermahlen, zumal in der Fütterung der Nutztiere jahrelang galt, je feiner das Futter, desto besser die Verdaulichkeit. Dieses Pro-cedere bedingt relativ hohe spezifische Energieverbräuche, auch weil bei der weit verbreiteten Prallzerkleinerung mittels Hammermühle mehr Energie eingetragen als zur eigentlichen Zer-kleinerung benötigt wird. Neuere Fütterungsversuche geben jedoch Hinweise, dass Futterauf-bereitung und Darreichungsform nicht immer optimal sind, und es wesentlich auf die dem Tier verfügbaren Strukturen ankommt.
Im Forschungsvorhaben wurde die Vermahlung der wesentlichen Futterkomponenten Weizen und Gerste untersucht. Unabhängig von den gewählten Maschinenparametern resultieren aus der Hammermühlenvermahlung relativ breite Partikelgrößenverteilungen. Mit abnehmender Beanspruchungsintensität erfolgt eine Verlagerung in den Grobbereich. Der für Hammermüh-lenzerkleinerung charakteristische Anteil von Feinpartikeln (< 500 μm) wird zwar reduziert, bleibt aber in hohem Maße erhalten. Im Gegensatz dazu zeigen die Zerkleinerungsprodukte aus der Walzenmühlenvermahlung enge Partikelverteilungen. Eine Anhäufung von Feinantei-len liegt nicht vor. Scheibenmühlen ermöglichen ebenfalls einen geringeren Feinanteil im Zerkleinerungsprodukt, allerdings nicht bei maximalem Anteil der Zielfraktion.
Ein Maximum der Zielfraktion 500-2.000 μm bei gleichzeitig relativ geringem Feinanteil kann vorzugsweise mittels Walzenmühle erzielt werden. Während mit einer Scheibenmühle 72 % Zielfraktion, allerdings bei fast 28 % Feinanteil möglich waren, lieferte die Hammer-mühle im untersuchten Bereich nur 66 % der Zielfraktion bei ebenfalls ca. 27 % Feinanteil. Mittels Scheibenmühle konnte dagegen ein vergleichbarer Zielfraktionsanteil bei nur 19 % Feinanteil realisiert werden. Für Gerste wurden Ergebnisse in ähnlicher Größenordnung er-mittelt. Ergebnisse zur maximalen Ausbeute der Zielfraktion korrelieren vorteilhaft mit dem erforderlichen spezifischen Zerkleinerungsenergiebedarf, der sowohl für Weizen als auch für Gerste von der Walzen- über die Scheibenmühle zur Hammermühle hin ansteigt, d. h. ein Maximum an Zielfraktion kann bei geeigneter maschineller Ausrüstung mit einem Minimum an Energieeintrag erzielt werden. Zur optimalen Prozessgestaltung erscheint eine Kombinati-on aus Walzen- eventuell auch Scheibenmühle und Hammermühle empfehlenswert. Die Auf-teilung der Produktströme ist dabei abhängig vom gewünschten Produktprofil, bedarf aber grundsätzlich noch weiterer Untersuchung.
Bezüglich des Pelletierens ist die Bevorzugung grober Partikelstrukturen dagegen nur einge-schränkt beherrschbar: grobe Futterstrukturen führen trotz erhöhtem spezifischen Energieein-trags zu reduzierter Pelletqualität und gleichzeitig zu Strukturverlust. Verfahrenstechnisch ist eine Verbesserung der Pelletfestigkeit zwar möglich, allerdings verbunden mit einer zusätzli-chen Nachzerkleinerung der Primärpartikel aufgrund intensiverer Partikelbeanspruchung. Die angestrebten Futterstrukturen können daher entweder als Mehlfutter bereit gestellt werden oder aber als Granulat, „gekrümelt“ aus weniger stabilen Pellets. Darüber hinaus erscheinen Alternativen wie bestimmte Formen des Expandierens möglich, wobei neben der Formgebung gleichzeitig Hygienisierungseffekte genutzt werden. Diesem Aspekt sollte in weiterführenden systematischen Untersuchungen nachgegangen werden.
Die Ziele des Forschungsvorhabens werden damit erreicht.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Landtechnik Tierproduktion
- Tierernährung
Ausführende Einrichtung
Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V. (IFF)
