187185. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozott nitrogénleadású NPN-tartalmú takarmánykomponens koncentrátumok előállítására
1 . 187 185 2 A találmány tárgya új eljárás szabályozott nitrogénleadású NPN tartalmú takarmánykomponens koncentrátumok előállítására. Az állatok táplálásához világviszonylatban évről évre egyre több fehérjetartalmú - természetes, illetve nem természetes fehérjetartalmú - tápanyagokra van szükség, amelyeket az állat szervezete lebontás - hidrolízis - után saját fehérjébe építhető aminosavvá alakit. A többüregű gyomrú állatok (kérődzők) emésztőrendszerében a nem fehérjeszerű nitrogént (NPN-t) tartalmazó anyagok hidrolízisénél a szükségszerűen felszabaduló ammónia azonban határt szab a felhasználásnak. A találmány szerinti eljárás célja olyan takarmánykomponens koncentrátum előállítása, amely biztosítja azt, hogy az ammóniakoncentráció állandóan - a takarmánykomponensnek az összetett gyomorban való tartózkodása alatt - az optimális szinten a mérgezési és a nitrogén kiürítési határkoncentráció alatt legyen, és továbbá biztosítja azt, hogy- az NPN anyag maximálisan hasznosul, amely egyúttal maximális mikroba-fehérje termelést is jelent; és- ha a szokásos karbamid, illetve vinasz etetési gyakorlatnál nagyobb mennyiségű NPN-t adagolunk - nem lép fel mérgezés. A takarmánykiegészítőkben legelterjedtebb NPN forrásként a karbamidot alkalmazzák, és hogy a mérgezés veszélyét csökkentsék, különféle adalékkal, illetve abrakkomponensekkel keverik. A nagy energiatartalmú abrakkomponensek elősegítik a keletkező ammónia gyors felhasználását, azonban a karbamid hidrolízissebessége többszöröse a beépülés sebességének, igy az ammóniakoncentráció csúcs létrejötte, azaz a mérgezés veszélye fennáll. Bizonyos fokú biztonságot jelent, ha a felszabaduló ammóniát fizikailag abszorbeáltatják - például bentonit adagolásával - és/vagy kémiai kötés kialakítására savas jellegű hordozóra viszik fel. A 166 612 sz. magyar szabadalomban nagy fajlagos felületű (legalább 10 dm2/g) és 20-30 g/kg ecetsav tartalmú, növényi eredetű hordozóanyaggal homogenizálják az NPN anyagot, célszerűen a karbamidot. Az ammónia csúcs csökkentésében az adszorpciós megkötés, illetve az ammónia savas megkötése nem számottevő, hiszen ezek a feltételek az összetett gyomorban természetszerűleg is kialakulnak, így a járulékos nagy felületű adalék, illetve sav minőségi változást nem hoz. Elvileg jobbnak tűnik az a megoldás, ha a karbamidot a 170 477 sz. magyar szabadalom szerint zsírsavas addukt formájában adagolják. Ezen megoldás szerint nemcsak másodlagosan a hidrolízis után kialakuló ammónia hatását csökkentik - zsírsav mint sav, illetve energiaforrás alkalmazásával -, hanem a vízoldhatóság csökkentésével a karbamid hidrolízisfolyamatát is késleltették. Azonban az ily módon készített termékek sem mutattak nagy eltérést az előzőekhez képest, ugyanis a karbamid bomlása viszonylag egy időben jelentkezett, a csúcs kialakulhatott valószínűleg azért, mert a készítmény diszpergálása után az addukt karbamidtartalma minden molekulában egyformán hozzáférhető maradt. Megoldást az jelentene, ha egy polimer láncból fokozatosan - lánc végéről - hidrolizálna le a karbamid. Az előzőekben részletezett hatások, azaz a nagyfelületű segédanyag alkalmazásának hatása, a csökkentett vízoldhatóság hatása és a burkolatkialakítás hatása összegzésének tekinthetők a 2 451 509 és 2 451 510 sz. német szövetségi köztársaságbeli közzétételi iratokban ismertetett megoldások, amelyek szerint gyorsan bomló (vízoldható) fehérjék nitrogénleadását szabályozzák úgy, hogy amorf kovasav és formaldehid, glioxál, glutáraldehid vagy hexametilén-tetramin keverékével denaturálnak fehérjéket, vagyis kicsapják, illetve aldehidekkel részben (felületi rétegben) NPN-típusú vegyületté alakítják a fehérjéket (2 451 509 sz. közzétételi irat). Továbbfejlesztésnek tekinthető a 2 451 510 sz. közzétételi irat szerinti megoldás, amelynek az a lényege, hogy a denaturált tojásfehérjét többértékű álkoholok és telített zsírsavak alkotta észterekkel burkolták. Mindkét megoldás fő hátránya az, hogy értékes fehérjéket alakítanak át újra NPN típusú anyagokká a retard nitrogén hatás elérése érdekében. Találmányunk szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy szabályozott nitrogénleadás biztosítása érdekében vízoldhatatlan, nehezen hidrolizáló gyantavegyületté alakítjuk az NPN anyagot, majd összekeverjük könnyen és közepesen hidrolizálható vegyületekkel; vagy a gyantásítási paramétereket úgy választjuk meg, hogy az NPN anyag egy része változatlan, más része vízoldható kondenzátum (di- vagy tri-származék) és vízoldhatatlan polikondenzátum formájában is keletkezzen, így biztosítva azt, hogy az emésztés folyamán az ammónia optimális értéke a mérgezési, illetve kiürítési határ alatt maradjon. Eljárásunk szabályozott nitrogénleadású NPN- tartalmú takarmánykomponens koncentrátumok előállítására nagy felületű hordozóanyagot, célszerűen közömbös ásványi eredetű hordozóanyagot, részlegesen hidrolizált növényi maradékanyagot, vagy aktív szenet, és NPN típusú nitrogénforrást, valamint takarmánykiegészítőket alkalmaz a következők szerint: a) közömbös hordozóanyag használata esetén a hordozóanyagra reakcióképes oxocsoportokat tartalmazó vegyületet, célszerűen egy, legalább két szénatomot tartalmazó alifás vagy ciklusos aldehidet viszünk fel, majd a reakcióképes oxocsoportot tartalmazó vegyületet egy mólnyi mennyiségére vonatkoztatva 0,5-3 mól NPN típusú nitrogénforrással 50-150 °C-on, adott esetben savas jellegű katalizátor jelenlétében, kondenzáljuk, vagy b) részlegesen hidrolizált növényi maradékanyag használatakor ezt 1 súlyrésznyi mennyiségére vonatkoztatva 0,02-0,2 súlyrész nitrogént tartalmazó NPN típusú nitrogénforrással kondenzáljuk 50-150 °C-on, adott esetben savas jellegű katalizátor jelenlétében, és kívánt esetben az a) vagy b) eljárással kapott kondenzátumhoz további menynyiségű NPN típusú nitrogénforrást és takarmánykiegészítő adalékanyagokat keverünk. A közömbös hordozóanyag például szilikagél, bentonit, vagy zeolit lehet, melynek felületére előzőleg NPN tartalmú anyagot is vihettünk fel, pél5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 i
