164886. lajstromszámú szabadalom • Eljárás furfurol és takarmányadalék együttes előállítására

164886 3 4 visszamarad, s etetés esetén mérgező hatást, methaemoglobinaemiát váltana ki. A katalizátor miatt erősen savas melléktermék a kérődző állatok előgyomrának mikronórájára nézve baktericid hatású, emellett a nagyfokú savasságot a szervezet képtelen tartósan pufferolni, a bendő normális mozgása megszűnik, az állat elpusztul. Az előbbiekből - az irodalomban található megállapításokkal egyezően - világosan kitűnik, hogy az eddig ismert furfurol gyártási eljárásokban keletkező szilárd melléktermék takarmányadalékként nem alkalmazható, bár éppen ez tenné lehetővé igen előnyös és hatékony hasznosítását. Ilyen felhasználhatósága enyhítené azt az égető takarmányhiányt, amely a kérődzők nagy térfogatú előgyomrának a normális emésztéshez szükséges teltségét biztosító nagy rosttartalmú, kisebb tápértékű takarmányok terén mutatkozik. Vizsgálataink során eljárást dolgoztunk ki, amely a furfurol hozamának csökkenése nélkül kiküszöböli a szilárd melléktermék károsodását és ily módon a furfurol előállítással egyidejűleg számos értékes tulajdonsággal rendelkező takarmányadalékot is eredményez. A találmány szerinti eljárás pentozántartalmú növényi részekből indul ki, amelyhez vízoldható ammónium:

sót vagy vízoldható ammóniums-sót és fém-sót adagolunk, majd víz hozzáadása után 100-200 °C közötti hőmérsékleten, 1-20 att nyomás alkalmazásával végezzük a furfurollá történő átalakítást és a furfurolt kinyerjük. Eljárásunk előnyeként mutatkozik, hogy - a kíméletes hidrolízis folytán az elsődlegesen keletkezett furfurol nem szenved — az egyéb ipari eljárásokban előállónál nagyobb mérvű - további előnytelen átalakulást: - a szüárd mellékterméK gazdag cellulóz-, pentóz- és szerves sav tartalma mellett a takarmányadalékként való felhasználást kizáró szennyezéseket nem tartalmaz; - a kiindulási anyag cellulóz-tartalma olyan mértékben alakul át, hogy a visszamaradt szilárd termék tápértéke megnő és kérődző állatok által előnyösen fogyasztható takarmányadalékká válik. Eljárásunk kiindulóanyaga 30-40% pentozánt tartalmazó növényi részek — pl. kukoricacsutka, napraforgó-tányér és szár — 5 mm alatti szemcsenagyságú őrleménye. A vízoldható ammónium-só mellett ilyen ammónium—sóval együtt a mangán, kalcium, réz, vas, kobalt és cink sói is előnyösen alkalmazhatók. E sókban a savmaradék célszerűen acetát, szulfát, klorid vagy ortofoszfát. A fém-sókból egyet vagy többet alkalmazunk. Az összes sók mennyisége a kiindulási anyagra számítva 0,1-10%, előnyösen 0,35-3%, amely utóbbiban az ammónium-só mennyiségének alsó határa 0,3%. Eljárásunk egyik előnyös kiviteli módja az, ha az előbbiekben meghatározott sókat a kiindulási anyag alfa-cellulóz tartalmára számítva adagoljuk. Egy súlyrész kiindulási anyagra 1,5-5 súlyrész,, előnyösen 3 súlyrész vizet adagolunk. A reakcióelegy pH-ját 3-5 közötti értékre állítjuk be. Az enyhén savas pH alkalmazása különösen többféle fémből és savmaradékból álló sók használata esetén a furfurol kihozatalt és a szilárd melléktermék minőségét előnyösen befolyásolja. A savanyítást az eljárásban keletkező ecetsav tartalmú párlat visszatáplálásával végezzük, ami további gazdasági előnyt jelent a pentozántartalmú mezőgazdasági hulladékok komplex hasznosítása tekintetében. A találmány szerinti eljárás paraméterei széles határok között változtathatók, így a hőfok 100-200 °C, a nyomás 1—20 att között. A nyersanyag 0,5-10 óra hosszat tartózkodik a reaktorban, 1 kg furfurolra számítva a szükségelt gőz mennyisége 5-25 kg. 100 kg kiindulóanyagból eljárásunkkal legalább 11 kg vagy ezt meghaladó mennyiségű, minimálisan 99% tisztaságú furfurol nyerhető. A visszamaradó szilárd melléktermék homogén, vagy felületi adszorpciójú, morzsalékos anyag, amely takarmányadalékként jól alkalmazható. Mikrobiológiai vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a 3-as pH értéknek megfelelő savasság a bendő mikroorganizmusaira nézve nem baktericid hatású, de a szilárd melléktermék önmagában enyhén bakteriosztatikus hatással rendelkezik, így a tárolás alatt minőségi romlás nem következik be. Kísérleteink során a kérődzők takarmányszükségletét szárazanyagra számolva 20-40%-ban helyettesítettük az eljárásunk szerinti furfurol előállítás során egyidejűleg keletkezett szilárd melléktermékkel. 3 hónapi adagolás után toxikus tünetek, emésztőszervi megbetegedés nem mutatkoztak, s a kísérleti állatok fiziológiás indexeinek (vér: pH, össz-nitrogén, karbamid, ketontestek, vércukor, maradék-nitrogén; vizelet: össz-nitrogén, karbamid; bendőfolyadék: pH) rendszeres vizsgálata normális életműködésre vallott. Vizsgálataink szerint 100 kg eljárásunkkal előállított takarmányadalék súlygyarapító értéke 15-20 kg kukoricáénak felel meg. Takarmányadalékunk rendkívül alkalmas arra, hogy karbamid hozzákeverése esetén a karbamid-etetés ismert veszélyeit csökkentse. Ilyen esetben a 10 15 napos szoktatási idő elmarad és javul a nifrogén-retenció. A takarmányadalék enyhe aciditása és a jó felületi adszorpciója révén a belekevert karbamid egyenletes lebomlását és ezáltal nitrogén-tartalmának kockázatmentes metabolizmusát biztosítja. A szilárd melléktermék — főleg cellulózból álló — nagy rosttartalma az előbbiekben említett előnyös tulajdonságok (enyhe savasság, jó felületi adszorpció, megnövekedett tápérték) mellett külön előnyöket biztosít a karbamid-nitrogén retenciója szempontjából. Ismeretes ugyanis, hogy cellulózbontó baktériumok képesek a karbamid hasznosítására és kísérletileg bizonyított, hogy a karbamid-etetés növeli a cellulózemészthetőségét. Azt is kísérletileg bizonyították, hogy keményítő vagy melasz cukor-tartalma javítja a karbamid értékesülését, továbbá, hogy a takarmány cellulóz-tartalma keményítő vagy cukor jelenlétében is tovább javítja a karbamid hasznosulását, mégpedig 22%-ról 61%-ra. Egyértelműen bizonyított, hogy a cellulóz és a karbamid kedvező hasznosulása egyéb tényezők mellett a cellulóz, a keményítő és a karbamid együttes jelenlététől is függ. Juhokkal végzett kísérleteinkben megállapítottuk az össz-nitrogén értékesülésének, visszatartásának, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2