SilaToast

08/2016 - 12/2020

Das Ziel des Vorhabens ist es, Körner der einheimischen Kulturarten Ackerbohne und Futtererbse nach Silierung in Schläuchen und nachfolgendem Toasten auf ihre Fütterungstauglichkeit zu prüfen. Infolge der frühen Ernte (< 70 % TM) und des Silierprozesses, sowie dem nachgeschaltetem Toastens ist eine Reduzierung des Gehaltes an antinutritiven Inhaltsstoffen zu erwarten. Der Silierprozess ist dabei derart zu steuern, dass a) proteolytische und desmolytische Prozesse auf ein Minimum beschränkt bleiben und b) ein weitgehender Erhalt der Stärkefraktion in den Leguminosenkörnern gewährleistet wird. Durch eine entsprechende Steuerung des nachfolgenden Toastprozesses wird das Ziel verfolgt, die Gehalte an Bypassprotein (UDP) und an Durchflussstärke zu steigern, ohne die Verdaulichkeit wesentlich zu reduzieren. In Abhängigkeit von den Ergebnissen des Projektes wird es möglich sein, Einsatzempfehlungen zu formulieren, welche einen deutlich höheren Anteil an Erbsen bzw. Ackerbohnen in Milchviehrationen zulassen, als dies aktuell der Fall ist.

Die folgenden Fragestellungen sollen im Rahmen des geplanten Projektes zum kombinierten Verfahren aus Silieren und Toasten von Ackerbohne und Erbse bearbeitet werden:

• Sichere Konservierung unter der Prämisse der größtmöglichen Einschränkung proteolytischer und desmolytischer Abbauprozesse und des weitestgehenden Erhaltes der Stärkefraktion

• Erhöhung des Gehaltes an UDP und pansenstabiler Stärke durch Toasten,

• weitgehende Reduzierung des Gehaltes an antinutritiven Inhaltsstoffen durch die Kombination aus Silierung und Toasten.

• Zeitliche Entspannung zwischen Ernte und Aufbereitung durch Silierung und kontinuierliches Toasten vor dem Fütterungseinsatz

• Eine frühe Nutzung im Stadium der Trockenreife (70 % TM) ist zu empfehlen. Die Nährstoffeinlagerung der Körner ist zu diesem Nutzungszeitpunkt abgeschlossen und der geschätzte Korn- und Nährstoffertrag am höchsten. Für den optimalen Erntezeitpunkt (70 % TM) steht nur ein Erntezeitfenster von ein bis zwei Tagen zur Verfügung. Die Ernte ist stark witterungsabhängig. Die Kornernte und Silierung bei 70 % TM verhindert den Entwicklungszyklus des Ackerbohnenkäfers, der sich zu diesem Zeitpunkt im Korn befindet. Damit ist die schwierige und kostenintensive Insektizidbehandlung (Blühphase und Kornbildung) nicht notwendig. Dies gilt gleichermaßen für den Erbsenwickler. Eine Rückbefeuchtung totreif geernteter Körner (> 80 % TM) ist arbeitswirtschaftlich nicht sinnvoll.  Bei der Ernte der Ganzpflanze empfiehlt sich die Schnitthöhe unterhalb der Fruchtanlagen „Schröpfschnitt“ durchzuführen um den Fasergehalt zu reduzieren.
• Die Silierung von Erbsen und Ackerbohnen als Korn, Ganz- bzw. Teilpflanze ist bei Reifestadien von 30 % bis 70 % TM ohne nennenswerte Silier- und Nährstoffverluste möglich. Die Zugabe von Milchsäurebakterien brachte keinen Zugewinn des Siliererfolges, sodass bei TM-Gehalten > 40 % auf MSB-Zugaben vor der Silierung verzichtet werden kann. MSB behandelte Silagen haben eine geringere aerobe Stabilität. Erbsenganzpflanzensilagen mit 30 % TM sind maximal 2 Tage, Ackerbohnenganzpflanzensilagen und Kornsilagen mit 70 % TM sind hingegen mindestens 7 Tage aerob stabil. Fehlgärungen und auffällig starke Proteolysen waren nicht nachweisbar. Die Silierung und thermische Behandlung (einzeln/kombiniert) hatte keinen Einfluss auf den Protein- und Stärkegehalt. Bei der Silierung der feuchteren Ganzpflanzen wurde durch Proteolyse die Proteinlöslichkeit erhöht. Mit zunehmenden TM-Gehalt konnte diesem Prozess entgegengewirkt werden (Trockensilierung). Bei der Silierung der Körner (70 % TM) wurde sogar eine Proteinstabilisierung erreicht.
• Die thermische Behandlung der Silagen oder des Grüngutes erhöhten erwartungsgemäß die ruminale Proteinbeständigkeit. Die Behandlungsintensität (Temperatur, Dauer und Menge) bestimmt dann maßgeblich den Effekt (Unter- bzw. Übertoasten) auf die ruminale Proteinbeständigkeit. Die untersuchten Ackerbohnen hatten, vermutlich durch enthaltene antinutritive Inhaltsstoffe (Tannine, Vicin, Convicin), bereits im Grüngut eine relativ hohe ruminale Proteinbeständigkeit, die durch thermische Einflüsse gesteigert werden konnte. Die thermische Aufbereitung von Ackerbohnengrüngut aus Ganzpflanzen scheint im Hinblick auf die Proteinausbeute auf der Ackerfläche (pro ha), sowie dem Gehalt an beständigem Protein im Vergleich zum Korn die erfolgversprechendste Variante zu sein. Allerdings ist die großtechnische Herstellung des Trockengrüns durch dezentral liegende Trockenwerke, sowie damit verbunden lange Transportwege und hohe Trocknungskosten oft ökonomisch nicht vertretbar. Ob zukünftig die Trocknung von Grüngut mit hofeigenen Trocknungsanlagen und der Nutzung von Biogasabwärme, Solarthermie oder ähnlichem die klassische Silierung mit Verlusten an Protein ersetzt, wäre zwar wünschenswert, aber aktuell sind technologisch und ökonomisch vertretbare Anlagen für große Erntemengen und entsprechender Durchsatzleistung noch nicht praktikabel. Die Silierung bleibt damit aktuell das kostengünstigste Lagerungsverfahren, welches hofnah angewandt werden kann. Allerdings muss hier mit proteolytisch stattfindenden Prozessen, zumindest bei TM-Gehalten des Siliergutes < 40 %, gerechnet werden. Um dennoch ein moderat hochwertiges und v.a. pansenbeständiges Eiweißfuttermittel aus GP oder TP von z.B. Erbsen aber v.a. von Ackerbohnen zu erhalten müssen diese proteolytischen Prozesse reduziert werden, die durch die Erhöhung der TM des Grüngutes vor der Silierung („Trockensilierung“) möglich ist.
• Die kombinierte Behandlung aus Silierung und thermischer Aufbereitung frühzeitig geernteter Körnerleguminosen kann einen Beitrag zur Erhöhung der regionalen Verfügbarkeit von Futterprotein in den Rationen hochleistender Milchrinder leisten und die Attraktivität von Erbsen und Ackerbohnen steigern. Durch Ganzpflanzennutzung können die Korn- und damit Protein- und Energieverluste bei der Ernte weiter reduziert und gleichzeitig ein verlässliches Grobfuttermittel als Ergänzung bei Futterknappheit bereitgestellt werden. Zur Stabilisierung des Reineiweißes muss hier der TM-Gehalt zur Silierung über 60 % betragen, um die Proteolyse durch pflanzeneigene Enzyme zu minimieren. Eine anschließende thermische Behandlung sowohl silierter Körner als auch trockensilierter Ganzpflanzen reduziert die Proteinlöslichkeit deutlich. Diese Prozesse werden jedoch durch zunehmende Maillardreaktionen begleitet, sodass eine anzustrebende Korntemperatur von 85 °C empfohlen werden kann.