PROCESS FOR THE PRESERVATION OF SUGAR BEET COSSETTES FROM SUGAR BEET MANUFACTURING

Abstract: 1. A process for preserving pelletized chips which are obtained in the processing of sugar beet and have a water content of less than 80% by weight, which process is characterized by mixing the pelletized chips with two components, at least one compound from the class of compounds comprising sorbic acid and sorbates being employed as the first component, namely in an amount of 2 X 10**-4 to 5 X 10**-3 mole per 100 g of unpreserved pelletized chips, and at least one compound from the class of compounds comprising water soluble and physiologically unobjectionable inorganic acids and their acid salts being employed as the second component, namely in an amount which is such that the mixture of pelletized chips and the two components has a pH value of at most 5.8.

Description: Verfahren zur Konservierung von Pressschnitzeln aus der Zuckerrübenverarbeitung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konservierung von Pressschnitzeln aus der Zuckerrübenverarbeitung mit einem Wassergehalt von weniger als 80 Gew. t. Bei der Herstellung von Zucker (Saccharose) aus Zuckerrüben verbleiben als Rückstand sogenannte Rübenschnitzel. Diese enthalten neben kleinen Mengen an Zucker ernährungsphysiologisch wertvolle Bestandteile. Aus diesem Grunde werden sie seit langem als Viehfutter verwendet. Der Wassergehalt der bei der Zuckerherstellung zunächst anfallenden sogenannten Nassschnitzel liegt bei etwa 90 %. Nassschnitzel unterliegen wegen dieses hohen Wassergehalts einem raschen mikrobiellen Verderb. Durch starkes Pressen lässt sich der Wassergehalt auf unter 80 % senken. Die so erhaltenen sogenannten Pressschnitzel sind aber nur wenig besser haltbar als die Nassschnitzel, weil auch bei den Pressschnitzeln die Wasseraktivität immer noch bei ca. 0,95 liegt. Aus der Konservierungspraxis weiss man, dass Lebensmittel und Futtermittel mit solch hohen Wasseraktivitäten sehr anfällig gegen mikrobiologischen Verderb sind. Dies gilt ganz besonders für den relativ hohen pH-Bereich, den die Rübenschnitzel von Natur aus aufweisen. Das Problem der Verwertung von Rübenschnitzeln als Viehfutter wird noch dadurch vergrössert, dass Rübenschnitzel nur während der Kampagne anfallen, d.h. innerhalb weniger Wochen im Jahr. Sie müssen gerade in einer Zeit weiterverarbeitet werden, in der die Zuckerfabriken besonders stark mit anderen Arbeiten beschäftigt sind. Es besteht zwar die Möglichkeit, die Schnitzel sofort nach ihrem Anfall an die Landwirte weiterzugeben; diese müssen die Schnitzel dann aber unmittelbar verfüttern. Eine derartige Verwertung der Rübenschnitzel kommt ausserdem nur während der Kampagne in Frage und ist auch nur in unmittelbarer Nähe der Zuckerfabriken möglich. Ein bekanntes und weithin angewandtes Verfahren, die Pressschnitzel auf physikalischem Wege haltbar zu machen, ist die Trocknung. Man trocknet die Pressschnitzel in rotierenden Trommeltrocknern auf einen Wassergehalt von 10 %, wodurch sie monatelang haltbar werden. Dieses Verfahren verlangt jedoch einen erheblichen Energieaufwand. Durch die in letzter Zeit stark gestiegenen Kosten für Heizöl wird die Trocknung der Rübenschnitzel immer unwirtschaftlicher. Wegen dieser Schwierigkeiten ist versucht worden, die Pressschnitzel auf chemischem Wege zu konservieren, also durch Zusatz sogenannter Konservierungsstoffe. Dabei hat man zwischen Stoffen zu unterscheiden, welche (ähnlich wie die Trocknung) durch Senkung der Wasseraktivität wirken, und Xonserviesungsstoffen im engeren Sinne, die einen direkten hemmenden oder abtötenden Einfluss auf die Mikroorganismen haben. Zu den durch Senkung der Wasseraktivität wirkenden Stoffen, die an sich zur Konservierung von Pressschnitzeln brauchbar wären und zum Teil auch angewendet werden, gehören Glykole, Melasse und Kochsalz. Alle diese Stoffe wirken jedoch erst in relativ hohen Mengen, die entweder wirtschaftlich nicht tragbar sind oder aber, wie z.B. Kochsalz, die Tiere in unerwünschtem Masse belasten. In der Praxis verwendet man deshalb durch Senkung der Wasseraktivität wirkende Zusätze allenfalls zusammen mit anderen Verfahren und Stoffen. Die Silierung lässt sich ebenfalls zu den chemischen Konservierungsverfahren zählen. Sie hat auf dem Gebiet von Pressschnitzelkonservierung eine gewisse Bedeutung. Allerdings hat sie den Nachteil dass es oft wegen der in kurzer Zeit anfallenden grossen Schnitzelmengen an Silokapazität fehlt. Ein "Ersatz" der Silierung durch Zusatz der Mineralsäuren mit dem Ziel, durch starke pH-Absenkung das Wachstum von Mikroorganismen stark einzuschränken oder ganz zu unterbinden, kommt kaum in Betracht, weil die Tiere ein Futtermittel mit sehr niedrigem pH-Wert ungern akzeptieren. Ameisensäure ist ohne zusätzliche Silierung für die Pressschnitzelkonservierung ungeeignet. Sie wirkt nämlich nur im stark sauren Bereich, der bei Pressschnitzeln nicht gegeben ist. Man könnte Ameisensäure zwar sehr hoch dosieren und dadurch den pH-Wert senken, dadurch würde dieser Konservierungsstoff aber unwirtschaftlich. Ausserdem dürften die Tiere Pressschnitzel mit hohem Gehalt an Ameisensäure ablehnen, weil Ameisensäure aufgrund ihres hohen Dampfdruckes relativ flüchtig ist und dem Futtermittel einen stechenden Geruch verleiht. Für die Konservierung von Pressschnitzeln ungeeignet sind weiterhin die aus der Konservierung von Feucht getreide bekannten Stoffe Ammoniak, Harnstoff und Natriumnitrit. Ent weder haben sie gegen Schimmelpilze keine ausreichende Wirkung, oder sie sind aus Umweltgründen (Geruchsbelästigung) oder aus toxikologischen Erwägungen für die Konservierung von Pressschnitzeln nicht brauchbar. Propionsäure hat sich ebenfalls nicht als Konservierungsstoff für Pressschnitzel einführen können, obwohl dieser Konservierungsstoff bei Futtergetreide, Mischfutter und anderen Futtermitteln gut brauchbar ist. Das Problem bei der Konservierung von Pressschnitzeln mit Propionsäure liegt darin, dass bei der Verarbeitungstemperatur der Pressschnitzel hohe Verdampfungsverluste an Propionsäure auftreten, die ihre Anwendung unwirtschaftlich machen. Propionsäure ist bislang nur zur Behandlung der Oberfläche von Pressschnitzeln empfohlen worden, wenn man diese danach mit Folien abdeckt. Ein solches Anwendungsverfahren ist aber umständlich. Ideal wäre eine chemische Konservierung der Pressschnitzel in der Fabrik, die eine offene Lagerung unter den-bei Trockenschnitzeln üblichen Bedingungen für mindestens einige Wochen möglich macht (E. Tier, Zuckerindustrie 106, 60-65 (1981)). Diesem Ideal komnlt am nächsten die Sorbinsäure,die wegen ihrer starken Wirkung gegen Schimmelpilze zur Konservierung von vielen Futtermitteln gut geeignet ist. Sorbinsäure hat dennoch bei Pressschnitzeln nur eine beschränkte Brauchbarkeit; Dies liegt an dem hohen pE-Wert der Pressschnitzel und den starken Nachinfektionen während der Verarbeitung und Verteilung der Pressschnitzel. Sorbinsäure müsste in hohen Anwendungskonzentrationen benutzt werden, was wegen des relativ hohen Preises der Sorbinsäure und des relativ geringen Wertes der Presss chnitzel unwirtschaftlich wäre. Es wurde nun gefunden, dass sich Sorbinsäure und deren Salze in Kombination mit anorganischen Säuren oder deren sauren Salzen besonders gut zur Konservierung von Rüben-' pressschnitzeln eignen. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Konservierung von Pressschnitzeln aus der Zuckerrüber.- verarbeitung mit einem Wassergehalt von weniger als 80 Gew.% ist dadurch gekennzeichnet,dass man die Pressschnitzel mit zwei Komponenten vermischt,wobei als erste Komponente mindestens eine Verbindung der aus Sorbinsäure und den Sör- baten bestehenden Klasse eingesetzt wird, und zwar in einer 3 Menge von 2 10-4 bis 5 10-3 Mol pro 100 g unkonservierte Pressschnitzel, und wobei als zweite Komponente mindestens eine Verbindung der aus anorganischen Säuren und ihren sauren Salzen bestehenden Klasse eingesetzt wird, und zwar in einer solchen Menge, dass die Mischung aus den Pressschnitzeln und den zwei Komponenten einen pH-Wert von höchstens 5.8 hat. Dabei eignet sich eine Sorbinsäure mit einer Korngrösse unter 300 pin besonders gut; eine Untergrenze für die Korngrösse ergibt sich höchstens daraus, dass eine zu feine Sorbinsäure zu stark stäubt. Als erste Komponente wird Sorbinsäure oder ein oder mehrere Sorbate oder ein Gemisch aus Sorbinsäure mit einem oder mehreren Sorbaten benutzt, vorzugsweise Sorbinsäure oder Kaliumsorbat. Die Menge der ersten Komponente beträgt 2-10- bis 5-10-3 Mol, vorzugsweise 5-10-4 bis 1.5-10- Mol, pro 100 g unkonservierte Pressschnitzel. Falls man Sorbinsäure als erst Komponente einsetzt,wäre also die Menge in Gewichtsprozent etwa 0.022 bis 0.56 %, vorzugsweise ebwa 0.056 bis 0.17 %, bezogen'auf unkonservierte Pressschnitzel. Als zweite Komponente wird eine anorganische Säure oder ein oder mehrere saure Salze derartiger Säuren oder ein Gemisch aus einer anorganischen Säure mit einem oder mehreren sauren Salzen derartiger Säuren benutzt Geeignet sind z.B. Phosphorsäuren, Salzsäure, Schwefelsäure, saure Salze der Phosphorsäuren, Hydrogensulfate, Hydrogensulfite. Vorzugsweise venvendet man Phosphorsäuren, deren saure Salze, Hydrogensulfate oder Hydrogensulfite. Besonders bevorzugt sind Orthophosphorsäure und Natriumhydrogenphosphat. Die Menge der zweiten Komponente ist so zu bemessen, dass die Mischung aus den Pressschnitzeln und den zwei Komponenten einen pH-Wert von höchstens 5.8 hat. Nach unten ist der pE-Wert dadurch begrenzt, dass ein zu stark sauer schmeckendes Futter von den Tieren nicht mehr akzeptiert wird. Wo die Untergrenze liegt, kann jedenfalls im Einzelfall leicht ermittelt werden. Falls man 75 Gew. prozentige Orthophosphorsäure einsetzt, verwendet man im allgemeinen etwa 0.1 bis 2 Gew. %, vorzugsweise 0.3 bis 0.6 Gew. %, bezogen auf unkonservierte Pressschnitzel. Es ist grundsätzlich bekannt, dass die Wirkung von Sorbinsäure und deren Salzen durch Zusatz von Säuren oder sauer wirkenden Salzen verbessert wird. Sorbinsäure wirkt nämlich nur in undissoziierter Form. Überraschenderweise ist jedoch der Zusatz von anorganischen Säuren und deren sauren Salzen sehr viel wirksamer als etwa der Zusatz von Citronensäure oder Weinsäure, obwohl sich mit den beiden letztgenannten Säuren in den Pressschnitzeln ein ähnlich niedriger pH-Wert einstellen lässt wie mit den erfindungsgemäss zu verwendenden anorganischen Säuren oder deren sauren Salzen. Der bei der Verwendung der erfindungsgemässen Kombination der Sorbinsäure oder der Sorbate mit sauren Verbindungen zu erreichende konservierende Effekt ist wesentlich grösser als aufgrund der bekannten Wirkungen der Einzelkomponenten zu erwarten war. Die beiden erfindungsgemäss zu verwendenden Komponenten werden gemeinsam oder der Reihe nach mit den Pressschnitzeln vermischt, am geeignetsten, wenn diese noch heiss sind. Das erfindungsgemässe Konservierungsverfahren ist wirkt schaftlicher als die Trocknung. Auch können die erfindungsgemäss konservierten Pressschnitzel später siliert werden, denn die Konservierungsstoffkombination stört die Säurebildung bei der Silierung nicht. Die erfindungsgemäss konservierten Pressschnitzel werden von Kühen und anderen Nutztieren geschmacklich akzeptiert. Die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen angegebenen Prozente sind stets Gewichtsprozente. Vergleichsbeispiel 1 Noch heisse Pressschnitzel mit einem Wassergehalt von etwa 75 % wurden in einem Mischer mit den in der Tabelle aufgeführten Konservierungsstoffen versetzt; die flüssigen Säuren wurden durch Sprühen aufgebracht, die festen Stoffe einfach eingemischt. Die konservierten Pressschnitzel wurden in halb gefüllten- Glasflaschen und Foliensäcken tagsüber bei Zimmertemperatur, nachts bei 12 - 150C gelagert. Durch die Lagerung bei unterschiedlichen Temperaturen bildete sich Kondenswasser,das für die Haltbarkeit erfahrungsgemäss ungünstig ist. Es ergaben sich folgende Haltbarkeiten: Zeit bis zum Auftreten von sichtbarem Kaservierungsstoff Sdiiiie Ibefall oder Gasbildung (Kontrollversuch) 3 Tage 0,8 % Harnstoffphosphat 6 Tage 0,4 % Natriunhydrogensulfit 6 Tage 0,4 % Natriumhydrogensulfat 6 Tage 0,3 % 75%ige Phosphorsäure 5 Tage 0,5 % Citronensäure 3 Tage 0,4 % Weinsäure 3 Tage 0,1 % Sorbinsäure 13 Tage 0,2 % Sorbinsäure 20 Tage 0,1 % Kaliumsoreat 10 Tage Vergleichsbeispiel 2 Noch heisse Pressschnitzel wurden mit folgenden Konservierungsmischungen. analog zu Vergleichsbeispiel 1 behandelt. Es ergaben sich folgende Haltbarkeiten: Zeit bis zum Auftreten von sichtbarem Kcnservierungsmis chung 5 chimielbefall oder Gasbildung - (Kontrollversuch) 4 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 0,5 % Harnstoff 14 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 1,0 % Harnstoff 14 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 0,3 % Citronensäure 16 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 0,5 % Citronensäure 22 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 0,3 % Weinsäure 16 Tage 0,1 % Sorbinsäure + 0,5 % Weinsäure 22 Tage Beispiel 1 Noch heisse Pressschnitzel wurden mit folgenden Konservierungsmischungen analog zu Vergleichsbeispiel 1 behandelt. Es ergaben sich folgende Haltbarkeiten: Zeit bis zum Auftreten von sichtbarem Konservierungsmischung Schime3befall oder Gasbildung 0,1 % Sorbinsäure + 0,3 % 75%ige Phosphorsäure mehr als 3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 0,5 % 75%ige Phosphorsäure mehr als.3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 1 % Harnstoffphosphat mehr als 3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 0,4 % Natriumhydrogensulfat mehr als 3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 0,4 % Natriumhydrogensulfit mehr als 3 Monate Beispiel 2 Noch heisse Pressschnltzel wurden mit folgenden Konservierungsmischungen analog zu Vergleichsbeispiel 1 behandelt. Es ergaben sich folgende Haltbarkeiten: Zeit bis zum Auftreten von sichtbarem Konservierungsmis chung Schimmelbefall oder Gasbildung 0,1 % Sorbinsäure + 0,3 % 75%ige Phosphorsäure + 0,1 % Natriumhydrogensulfat mehr als 3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 0,3 % 75%ige Phosphorsäure + 0,1 % Natriunhydrogensulfit mehr als 3 Monate 0,1 % Sorbinsäure + 0;3 % 75%ige Phosphorsäure + 0,5 % Harnstoffphosphat mehr als 3 Monate 0,1 % Kaliumsorbat 0,3 % 75%ige Phosphorsäure + 0,1 % Natriumhydrogensulfit mehr als 3 Monate 0,05% Sorbinsäure + 0,6 % 75%ige Phosphorsäure + 0,1 % Natriumhydrogensulfit 2 Monate

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Konservierung von Pressschnitzeln aus der Zuckerrübenverarbeitung mit einem Wassergehalt von weniger als 80 Gew. %,dadurch gekennzeichnet, dass man die Pressschnitzel mit zwei Komponenten vermischt wobei als erste Komponente mindestens eine Verbindung der aus Sorbinsäure und den Sorbaten bestehenden Klasse einge 4 setzt wird, und zwar in einer Menge von 210- bis 5-10-3 Mol pro 100 g unkonservierte Pressschnitzel, und wobei als zweite Komponente mindestens eine Verbindung der aus anorganischen Säuren und ihren sauren Salzen bestehenden Klasse eingesetzt wird, und zwar in einer solchen Menge, dass die Mischung aus den Pressschnitzeln und den zwei Komponenten einen pH-Wert von höchstens 5.8 hat. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als erste Komponente Sorbinsäure mit einer Korn grösse unter 300 pm einsetzt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als erste Komponente Sorbinsäure oder Kalium sorbat einsetzt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als zweite Komponente Phos phorsäuren, deren saure Salze, Hydrogensulfate oder Hydrogensulfite einsetzt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass man als zweite Komponente Orthophos phorsäure oder Natriumhydrogenphosphat einsetzt. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Menge der ersten Komponente 5.10-4 bis 1.5-10-3 Mol pro 100 g unkonservierte Press schnitzel beträgt.

Inventors: LUCK, ERICH, DR., REMMERT, KARLHEINZ, Lück, Erich, Dr.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: A23K3
IPC codes: A23K3