Bionit® Technisches Hilfsmittel

Physikalische Effekte von Bentonit-Montmorillonit bei der Mischfutterherstellung

Der Einsatz von Bentonit-Montmorillonit in Futtermischungen erfolgte in der Vergangenheit unter rein technologischen Gesichtspunkten. Die sehr guten Effekte als Pelletier- und Fließhilfsmittel sind hinreichend bekannt.
BIONIT® hat als Bindemittel, Fließ- und Gerinnungshilfsstoff E 558 die futtermittelrechtliche Zulassung.

Bei der Herstellung von Futterpellets werden durch Zusatz von BIONIT® die Haftmechanismen und die Bindekräfte durch die Schaffung stabiler Festkörperbrücken verbessert. Die Pressleistung wird bei reduziertem Energieaufwand gesteigert und die Pellets zeichnen sich durch eine gute Härte, eine glatte Oberfläche und beste Lagerfähigkeit auf.
Aufgrund seines hohen Montmorillonitgehaltes und des speziellen Aktivierungsverfahrens hat das Material ein sehr hohes Quell- und Wasserbindevermögen. Daher ist BIONIT® in Aufwandmengen von 0,5-2% sehr gut als Fließhilfsmittel in mehlförmigen Futtermischungen geeignet.

Einsatz bei der Pelletierung

Durch die Zugabe von Bentonit-Montmorillonit werden die Haftmechanismen und die Bindekräfte in den Pellets auf folgende Weise verbessert:

• Die Futterpartikel berühren sich aufgrund ihrer unregelmäßigen Form normalerweise nur punktuell. Die feinen Plättchen des Bentonit-Montmorillonit füllen die Leerräume zwischen den Futterpartikeln aus. Sie haften an den Partikeloberflächen und vergrößern dadurch die Berührungsflächen für stabile Festkörperbrücken.
• Der speziell aufbereitete Bentonit-Montmorillonit BIONIT® verfügt über eine außerordentlich hohe Wasseraufnahmekapazität. Die Montmorillonitplättchen nehmen aufgrund ihrer großen Oberfläche die kondensierte Feuchtigkeit schneller und vollständiger auf als die Futterpartikel. Die Zugabe von BIONIT® gewährleistet bei der Konditionierung somit eine höhere Feuchtigkeitsaufnahme, wodurch die Bindungskräfte und damit die Pelletfestigkeit gesteigert werden. Gleichzeitig wird die Pressleistung bei reduziertem Energieaufwand gesteigert, da die Pellets leichter durch die Matrizenkanäle gleiten.

Weiterhin wird die Lagerfähigkeit der Pellets verbessert.

Einsatz als Fließhilfsmittel

Mehlförmige Futterrezepturen enthalten verschiedenste Komponenten mit sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und neigen deshalb zur Entmischung. Der Zusatz von Melasse, Ölen etc. vermindert zwar die Entmischungsbereitschaft, andererseits wird dadurch das Fließverhalten nachteilig beeinflusst. Brückenbildung, erschwertes Ausfließen aus Silozellen und Verklebungen sind die unerwünschten Folgeerscheinungen.

Aufgrund seiner großen Oberfläche und dem hohen Wasseraufnahmevermögen erfüllt BIONIT® die Anforderungen an einen Fließhilfsstoff in hohem Maße. Durch die Zugabe von BIONIT® zu melassierten und aufgefetteten mehlförmigen Futtermischungen wird das Fließverhalten und die Mischstabilität entscheidend verbessert.

Untersuchungsergebnisse

CHALADZE et al. (1978) ermittelten günstigere Pelletqualitäten, wenn fettreichen Kraftfuttermischungen (Fettzulage 2 % und 6 %) etwa 3 % Bentonit zugesetzt wurde.

Italienische Autoren (ICCL, 1982) berichten von vergleichenden Untersuchungen zur Pelletqualität mit Bentonit und Ligninsulfonat als Preßhilfsmittel. Die Beurteilung der Pellethaltbarkeit erfolgt mit Hilfe eines standardisierten Abriebtestes. Dabei wird eine definierte Menge gesiebter Pellets in einem geschlossenen Behälter über eine bestimmte Zeitspanne geschüttelt. Innerhalb des Behälters kommt es zu Reibungen der Pellets aneinander und an den Gefäßwandungen. Nach einer erneuten Absiebung wird der relative Abrieb und der Prozentsatz ganzer Pellets ermittelt und dient als Kennzeichen der Pellethaltbarkeit.

Nachstehende Tabelle 1 gibt die Pellethaltbarkeit nach Zugabe von Bentonit bzw. Ligninsulfonat für verschiedene Kraftfuttertypen wieder.

Tabelle 1: Einfluß von Bentonit und Ligninsulfonat auf die Qualität von pelletierten Futtermischungen (nach ICCL, 1982)

Die Bentonitbehandlung führt danach zu niedrigerem Abtrieb und zu einem im Mittel um 10 Prozentpunkte höheren Anteil ganzer Pellets als die Verwendung von Ligninsulfonat.
SALMON (1985) ermittelte den Einfluß von Bentonit auf die Pellethaltbarkeit von Putenmastfutter mit unterschiedlichem Fettgehalt. Nach Zugabe von jeweils 30 g und 60 g Fett verbesserte ein Bentonitanteil von 2,5 % in der Futtermischung die Pelletqualität deutlich (siehe Tabelle 2).

Tabelle 2: Einfluß von Fett und Bentonit auf die Pellethärte* von Putenmastfutter (nach SALMON, 1985)

* relativer Siebrückstand größer 2 mm.

Einsatz von Fließhilfsstoffen

Besonders Futtermischungen für Legehennen werden häufig mehlförmig verfüttert, um damit die ernährungsphysiologische Forderung nach einem gewissen Grobkornanteil zu erfüllen. Die Rezepturen enthalten verschiedenste Komponenten mit sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und neigen deshalb zur Entmischung. Zwar ist die Entmischungsbereitschaft durch das Einbringen von flüssigen Komponenten wie Melasse, Ölen und wässrigen Zusatzstofflösungen wirksam zu vermindern, anderseits wird dadurch das Fließverhalten nachteilig beeinflußt. Brückenbildungen, erschwertes Ausfließen aus Silozellen und Verklebungen sind unerwünschte Folgeerscheinungen von schlechtem Fließverhalten.

Die Zugabe von Fließhilfsstoffen zu melassierten und aufgefetteten Futtermischungen verbessert Fließverhalten und Mischstabilität. Geeignete Fließhilfsstoffe besitzen nach ROBOHM und APELT (1990) "... eine äußerst große Oberfläche und daher adsorptive Eigenschaften, wodurch das Fließverhalten der Mischungen verbessert werden kann." Bentonit erfüllt diese Anforderungen in hohem Maß.
Methodisch wird das Auslaufverhalten mit einem Blenden–Auslauftester ermittelt:
Der Auslauftest erfolgt mit einem Modellbehälter. Das Gerät besteht aus einem Aufgabebehälter, einem zylindrischen Modellbehälter mit  einer Absperrvorrichtung, in die Blenden mit unterschiedlichem Durchmesser eingeschoben werden können. Durch Versuch wird die Blendenöffnung ermittelt, bei der ein einwandfreies Ausfließen des Mehls erfolgt. Je nach Fließeigenschaften des Mehls ergeben sich dabei unterschiedliche Blendenöffnungen. Bei dieser Blendenöffnung wird außerdem die Zeit bis zur vollständigen Entleerung des Modellbehälters gemessen und damit ein weiterer relativer Wert für die Fließeigenschaften erhalten. (IFF, 1990)

Die für die Verwendung als Bindemittel, Preß- und Fließhilfsstoff relevanten Stoffmerkmale sind große Oberfläche und hohe Wasseraufnahmefähigkeit. Oberfläche und Wasseraufnahmefähigkeit hängen ursächlich vom Montmorillonitgehalt ab.

Gute Bentonite für die genannten Verwendungszwecke enthalten wenigstens 60-70 % Montmorillonit und weisen eine Wasseraufnahme (Enslinwert) von > 500 % auf.

LITERATURANGABE

CHALADZE, N. et al. (1978): Effect of bentonite on quality of pelleted feed mixtures , containing rat. Mukomol'no elevatornaye, Kombikormovaya Promyshlennost' (russ.), no. 10, 29

ICCL - INDUSTRIA CHIMICA CARLO LA VIOSO (1982): Bentonite as additive in animal feed. Liviorno

Forschungsinstitut Futtermitteltechnik der IFF Braunschweig, Robohm (1990): Versuchsbericht, unveröffentlicht

ROBOHM, K.F.; APELT, J. (1990): Fließ- und Mischverhalten bei mehlförmigem Legehennenalleinfutter. Kraftfutter 5/90, 198-202

SALMON, R.E.: Effects of pelleting, added sodium bentonite and fat in a wheat-based diet on performance and carcass characteristics of small white turkeys. Animal feed science and technology, 12, 3, 223-232