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In der Schweineproduktion haben die Futterkosten einen großen Einfluss auf die gesamten Produktionskosten. Die Maximierung der Nährstoffverwertung des Futters ist Teil der Strategie, mit deren Hilfe die Auswirkungen hoher Rohstoffkosten reduziert werden sollen.
Die hydrothermische Behandlung (Aufbereitung mit Dampf und anschließender Verdichtung - Pelletierung - mit oder ohne Expansion oder Extrusion) von Schweinefutter führt in den meisten Fällen zu einer Verbesserung der Produktivität sowohl bei Ferkeln als auch in den folgenden Stadien der Mast. Rojas und Stein (2016) schlagen eine Verbesserung der Verwertungsrate vor, die als Folge des Pelletierprozesses im Vergleich zu Futtermehl zwischen 4-12 % liegt. In Tabelle 1 werden einige Studien genannt, die diese Verbesserungen verdeutlichen.
Tabelle 1: Auswirkungen der Pelletierung auf die Verbesserung der Futterverwertungsrate bei Ferkeln und Mastschweinen
| Futterverwertungsrate | ||||
| Literaturhinweise | Futtermehl | Pellets | Diff. % | |
| Wondra et al., 1995 | Mastschweine | 3,37 | 3,14 | 6,6% |
| Millet et al., 2012 | Mastschweine | 2,58 | 2,45 | 5,0% |
| Xing et al, 2004 | Ferkel | 1,303 | 1,212 | 7,0% |
| Lundblat et al., 2011 | Ferkel | 1,32 | 1,23 | 6,8% |
| Ulens et al., 2015 | Ferkel | 1,54 | 1,29 | 16,1% |
Die hydrothermische Behandlung von Schweinefutter führt zu einer Verbesserung der Verdaulichkeit von Energie und Nährstoffen. Weitere positive Effekte sind eine erhöhte Aufnahme, insbesondere bei Ferkeln, und eine Verringerung der Futterverluste in Fülltrichtern und Gruben.
Bei den meisten Schweinen schwankt der Koeffizient der Energieverdaulichkeit zwischen 70-90 %. Diese Abweichungen sind hauptsächlich auf den Anteil von Ballaststoffen im Futter zurückzuführen: Je mehr Ballaststoffe desto geringer ist die Energieverdaulichkeit. Weitere Faktoren, die zu solchen Abweichungen führen, sind die technische Verarbeitung des Futters und das Lebendgewicht oder das Entwicklungsstadium der Tiere.
Man geht davon aus, dass durch den Pelletierprozess die Energieverdaulichkeit des Futters um durchschnittlich 1 % erhöht wird, obwohl die Verbesserung je nach den chemischen und physikalischen (Partikelgröße) Eigenschaften des Futters wichtiger sein mag. Noblet und van Milgen (2004) zeigten, dass die Verbesserung der Verdaulichkeit beim Pelletieren des Futters hauptsächlich auf eine Erhöhung der Fettverdaulichkeit (in Futter mit Mais oder Vollfettraps) zurückzuführen ist, weshalb der Energiewert dieser Inhaltsstoffe von der technischen Behandlung des Futters abhängt (Tab. 2).
Tabelle 2: Auswirkungen der Pelletierung und der Partikelgröße auf den Verdaulichkeitskoeffizienten (%) von Fett und Energie bei Mastschweinen (von Noblet & van Milgen 2004)
| Komponente | Futtermehl | Pellets | Abs. Verbesserung |
| Futter aus Mais und Sojabohnen | |||
| Fett | 61 | 77 | 16 |
| Energie | 88,4 | 90,3 | 1,9 |
| Futter aus Weizen, Sojaschrot und Vollfettraps (grob gemahlen) | |||
| Fett | 27 | 84 | 57 |
| Energie | 73,1 | 87,4 | 14,3 |
| Futter aus Weizen, Sojaschrot und Vollfettraps (fein gemahlen) | |||
| Fett | 81 | 86 | 5 |
| Energie | 85,5 | 87,6 | 2,1 |
Intensivere Prozesse wie Expansion oder Extrusion mit oder ohne anschließende Pelletierung können zusätzliche Auswirkungen auf die Produktionseffizienz haben. Lundblad et al (2012) fanden heraus, dass eine hydrothermische Behandlung die ileale Verdaulichkeit von Stärke bei Schweinen (29,5 kg Lebendgewicht) im Vergleich zu Futtermehl ebenso wie die ileale Verdaulichkeit einiger Aminosäuren wie Lysin, Arginin, Isoleucin und Threonin verbesserte. Im Fall von Lysin war die Verbesserung bei expandiertem und extrudiertem Futter größer als bei nur granuliertem Futter.
Die negativen Auswirkungen eines hohen unverdaulichen Ballaststoffgehalts im Futter können durch das Pelletieren reduziert werden und diese Verbesserung kann durch eine Extrusion noch verstärkt werden, was zu einer größeren Löslichkeit von Ballaststoffen und deren Fermentation führt.
Die Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten Studie von Rojas et al (2016), in der die Auswirkungen verschiedener hydrothermischer Verarbeitungsintensitäten (Futtermehl, Pelletierung, Extrusion und Extrusion + Pelletierung) auf drei Futterarten mit niedrigem, mittlerem und hohem Ballaststoffgehalt bei Mastschweinen verglichen wurden, erlaubten die folgenden Schlussfolgerungen:
- Die hydrothermische Verarbeitung verbessert die ileale Verdaulichkeit von Stärke und der meisten essentiellen Aminosäuren, wobei es zwischen Pelletierung und Extrusion keine signifikanten Unterschiede gibt.
- Die Pelletierung verbessert die Energieverdaulichkeit im Futter bestehend aus Mais, Sojabohnen und DDGS mit niedrigem oder mittlerem Ballaststoffgehalt (FND 7-12 %) und dennoch wird diese Verbesserung des Futters auf Basis von Mais, Sojabohnen, DDGS und Sojaschalen mit einem hohen Ballaststoffgehalt (FND 20 %) nur erreicht, wenn das Futter intensiveren Behandlungen wie Extrusion oder Extrusion + Pelletierung unterzogen wird (Abb. 1).
Abbildung 1: Auswirkungen des Ballaststoffgehalts und der technischen Behandlung des Futters auf die metabolische Energie (ME) kcal/kg TS (Rojas et al, 2016)
Schlussfolgerungen
- Es ist möglich, die Energienutzung bei allen Futterarten durch Pelletierung zu erhöhen. Bei hohem Ballaststoffanteil wird jedoch die deutlichste Verbesserung durch Extrusion erreicht.
- Die Wirtschaftlichkeit dieser Technologien hängt von den Futterkosten sowie den Kosten für die Ausrüstung und den Energieverbrauch dieser Ausrüstung ab
Überlegungen zur hydrothermischen Behandlung
- Zu beachten ist, dass eine übermäßige Wärmebehandlung zur Maillard-Reaktion zwischen der Aminogruppe von Aminosäuren und der Carbonylgruppe von reduzierenden Zuckern führen kann, was die Verfügbarkeit und Verdaulichkeit von Aminosäuren verringert (Gonzales-Vega et al 2011).
- Ebenso kann eine Erwärmung mit anschließender schneller Abkühlung zu einer Retrogradation der Stärke führen, was auch die Verdaulichkeit und damit ihren Energiewert reduzieren kann (Sauber and Owens, 2001).
