Takarmánykonzerválás Nedves tartósítás (silózás)

Bevezetés A tartósítás célja: egész évben tárolható takarmány lényege: fizikai, kémiai vagy biológiai úton akadályozzuk meg a romlást, a káros mikroorganizmusok (baktériumok és gombák) szaporodását módja: nedves tartósítás (fermentáció): oxigén kizárásával és a kémhatás csökkentésével tartósítunk (savanyítunk), eredmény: szilázsok, szenázsok szárítás: a szöveti, vegetációs víz csökkentésével tartósítunk, eredmény: szénafélék, szalmák, gabonafélék légszáraz állapotban

Erjesztéses tartósítás Alapfogalmak: silózás: tömörítés, anaerob körülmények, mikroorganizmusok,szerves savak, csökkenő kémhatás szilázs: egy menetben betakarított növényből készített erjesztett tömegtakarmány, ált. 30-40% sz.a-tart. szenázs: két menetben betakarított, fonnyasztott anyagból készített tömegtakarmány, ált. >40% szárazanyag-tartalommal siló: tárolótér

Erjesztéses tartósítás Alapfogalmak: Nem illó zsírsav: tejsav (3C):H3C-(OH)HC-COOH Illó zsírsavak: ecetsav (2C): H3C-COOH propionsav (3C):H3C-CH2-COOH vajsav (4C): H3C-(CH2)2-COOH valeriánsav (5C): H3C-(CH2)3-COOH kapronsav (6C): H3C-(CH2)4-COOH

Erjesztéses tartósítás A silózás előnyei: kevesebb veszteség kisebb az időjárási kockázat több karotin őrizhető meg egyes növényekből (silókukorica, cirok) széna nem készíthető a tejsav önálló táplálóhatással rendelkezik az antinutritív anyagok (pl. gyommagvakban) egy része semlegesítődik tűzbiztos gépesíthető A silózás hátrányai: kevesebb D-vitamin vajsav jelenléte (lágy sajtok) gépigény

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából hasznos mikroorganizmusok: Tejsavtermelő baktériumok: homofermentatív baktériumok: pH-tűrésük sorrendjében: 1. Streptococcus faeceum, 2. Pediococcus acidilactici, 3. Lactobacillus plantarum, L. casei, anyagcseretermék: tejsav heterofermentatív baktériumok Leuconostoc dextranicum, Lactobacillus. buchneri (aerob stabilitást fokozó baktérium, ecetsav és 1,2 propándiol): anyagcseretermék: tejsav(90-95%), ecetsav, H2, NH3, CO2, Ideális összetétel: 60-70 % Lactobacillus spp. (55-60% homofermentatív +5-10% heterofermentatív) 20-25% Leuconostos d. 10-15% Streptococcus f.

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából hasznos mikroorganizmusok: Tejsavtermelő baktériumok:

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Nem valódi tejsavtermelő baktériumok: Coli aerogenes csoport (Aerobacter, Escherichia, Klebsiella nemzetség):

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából káros mikroorganizmusok: Vajsavbaktériumok (Clostrydium butyricum- szacharolitikus, Cl. Tyobutiricum-szacharolitikus, Cl. sporogenes- proteolitikus):

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok A vajsavbaktériumok elszaporodásának következménye : 1. Táplálóanyag-konkurense a tejsavtermelőknek kevesebb szubsztrát, kevesebb tejsav 2. Fehérje mennyiségének csökkenése (szmh.táplálóanyag-ellátása) 3. Ammónia: szúrós szag, pufferhatáskevésbé savas kémhatás 4. Vajsav-bűzös, kevésbé erős sav, mint a tejsav kevésbé savas kémhatás 5. Tejsav mennyiségének csökkenésekémhatás növekedése 6. Instabilitás- nem eléggé savas kémhatás, egyéb káros mikroorganizmusok elszaporodása 7. Mérgező anyagcseretermékek, biogén aminok, mikotoxinok 8. Lágy sajtok- spórák miatt

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából káros mikroorganizmusok: Ecetsavtermelő baktériumok (Acetobacter xylinum, A. rancens fajok):

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából káros mikroorganizmusok: Rothasztó baktériumok (Pseudomonas, Flavobacterium fajok):

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából káros mikroorganizmusok: Penészgombák (Penicillium, Aspergillus, Mucor, Cladosporium fajok):

Az erjedésben szerepet játszó mikroorganizmusok Az erjedés szempontjából káros mikroorganizmusok: Élesztőgombák (Saccharomyces, Torula fajok):

Az erjedés szakaszai 1. Önmelegedés (autooxidáció): Folyamat: C6H12O6 + 6 O2 = 6 H2O + 6CO2 + HŐENERGIA (+3-5 °C) Folyamat: a még élő növényi sejtek légzése következtében: erőteljes a hőképződés a CO2 termelődés nagy mértékű O2 hiány alakul ki (anaerob viszonyok) Befolyásoló tényezők: tömörítés (megfelelő tömörítés nélkül melegerjedés zajlik le) szárazanyag-tartalom Időtartam: 1-2 nap

Az erjedés szakaszai 2. Ecetsavképződés szakasza: Folyamat: aerob coli aerogenes csoport: O2-t fogyaszt Þ anaerob viszony ecetsavat termel Þ pH-csökkenés anaerob coli aerogenes csoport: ecetsavat termel Þ pH-csökkenés 4,5 -alá, ecetsav-termelő baktériumok elhalnak Befolyásoló tényezők: baktériumszám takarmány nedvességtartalma időjárás (esős) Időtartam: 1-3 nap

Az erjedés szakaszai 3. Tejsavképződés szakasza: Kezdete: coli aerogenes csoportba tartozó baktériumok elhalása Folyamat: C6H12O6  2 CH3CHOHCOOH hetero- és homofermentatív tejsavtermelő baktériumok szaporodása (Streptococcusok, Pedoicoccusok, Lactobacillusok) csökken a takarmány cukortartalma, nő a tejsav mennyisége (propionsav, esetleg vajsav) a cukrok tejsavvá való átalakulása 4% veszteséggel jár (ecetsav 15%, vajsav 24% veszteség) csökken a kémhatás (optimum: 3,5-4,2 szilázs; 4,5-5,0 szenázs) a keletkező tejsav elpusztítja az anaerob baktériumokat Időtartam: 2-3 nap, legfeljebb 10-14 nap

Az erjedés szakaszai Eredmény: stabil, jó minőségű szilázs 4. Lecsillapodás szakasza: Feltétel: erőteljes tejsavas erjedés állandó kémhatás csökkenő mikrobaszám Eredmény: stabil, jó minőségű szilázs Időtartam: 17-21. nap (gyakorlati körülmények között 6 hétnek tekintjük az erjedés lefolyását és a lecsillapodást)

Az erjedés szakaszai Következménye: Káros folyamatok: 5. Vajsavas erjedés (másodlagos erjedés) Oka: földdel szennyezett alapanyag vontatott tejsavas erjedés, nem eléggé savas kémhatás a lecsillapodást követően 37 - 40 °C hőmérséklet (rossz tömörítés) Következménye: táplálóanyag-veszteség fehérjedenaturáció bűzös, rossz minőségű szilázs, szenázs a tej feldogozása korlátozott 6. Utóerjedés (silóbontás után) szakszerűtlen, nagy felületű silóbontást követően élesztők, rothasztóbaktériumok és penészgombák szaporodnak el

A silózás kritikus pontjai anaerob környezet kialakítása (megfelelő tömörítés) a kémhatás gyors csökkentése (szilázs: » 4,0; szenázs: » 4,5-5,0) a tejsavbaktériumok megfelelő mennyiségben való jelenléte 15-25 °C körüli hőmérséklet (megfelelő tömörítés) megfelelő mennyiségű, könnyen erjeszthető cukor jelenléte megfelelő szárazanyag-tartalom (35% minimum) szennyeződésektől (Coli, Clostridiumok) való mentesség

Az erjedést befolyásoló tényezők 1. Szénhidrát-tartalom: Befolyásolja : faj: könnyen silózható : silókukorica, cukorcirok (280-300g cukor / kg sz.a., C/PK > 2,5; cukor/nyersfehérje >1) közepesen silózható: legelőfű, szilázsfüvek: csomós ebír, magyar rozsnok, zöld pántlikafű (140-150 g cukor / kg sz.a.), réti komócsin: nem szilázsfű, mert keskeny a levele, de 200g/kg cukor-tartalma van (6,5 MJ/kg sz.a.) nehezen silózható: lucerna, vöröshere (60-70 g cukor / kg sz.a.) vegetáció fázisa: öregedés cukortart. csökkenés, nyersrost.tart. növekedés napszak: este 15-20%-kal több cukor van a növényekben időjárás: csapadék (kevesebb cukor) műtrágyázás: nagyadagú N-műtrágya Þ nyersfehérje-tartalom növekedése, cukortartalom csökkenése A sok , könnyen oldható cukor jelenléte káros alkoholos erjedés, instabil szilázs

Az erjedést befolyásoló tényezők 2. Nyersfehérje-tartalom: nagy fehérjetartalom Þ NH3 lúgos kémhatás Þ közömbösíti a tejsavat PUFFERKAPACITÁS fogalma: 1 g sz.a.-ban a 4,0 pH eléréséhez szükséges tejsav mennyisége, mg -ban (a nagy fehérje- és Ca, K-tartalmú növények pufferkapacitása jelentős: 50-80; lucerna: 74) A pufferkapacitást meghatározó tényezők: fehérjetartalom, fehérjebomlás melléktermékei, hamulúgosság (alkáli- és alkáli földfémek), gyenge szerves savak a takarmányban.

Az erjedést befolyásoló tényezők A fehérjelebomlás mértéke csökkenthető: a szárazanyag és a cukortartalom növelésével (proteolitikus baktériumok aktivitása csökken) Silózhatóság mutatói: cukor-pufferkapacitás arány: > 2,5 (kukorica 5-8) cukor-nyersfehérje arány: > 1 nyersfehérje-cukor arány: 1: 1,3 leveles kukorica; 1: 0,17 bimbós lucerna nyersfehérje-nitrogénmentes kiv. anyagok aránya: 1: 5,2 kukorica; 1: 1,5 lucerna

Az erjedést befolyásoló tényezők 3. Szárazanyag-tartalom: Erjedés szempontjából optimális: silókukorica: teljes növény 35-40 % lucerna: fonnyasztott növény 35-40% (baktériumkultúrával 30-35%, enzimekkel <30%, kompromisszum:30-33%) legelőfű: fonnyasztott növény 33-36% Vízaktivitás: ozmotikus viszonyok szerepe: >35% sz.a. kedvez a tejsav-termelőknek, gátolja a káros baktériumokat > 40% sz.a. csökkenti a tömöríthetőség mértékét! A szárazanyagtartalom növelhető: fonnyasztással adalékanyaggal (melasz, abrak, répaszelet)

Az erjedést befolyásoló tényezők 3. Szárazanyag-tartalom folytatása: A fonnyasztás (nagyobb sz.a. tartalom) előnyei: nő a táplálóanyag-koncentráció, kevesebb a gázveszteség, jobban kihasználható a silótérfogat, kevesebb a csurgaléklé, nagyobb a szárazanyag-felvétel. A szárazanyag-tartalom becslése: nedvesség könnyen kinyomható, csepeg: 10-15 % sz.a. erősen összenyomva a kéz nedves marad: 16-20% sz.a. kicsavarva kissé csepeg: 21-30% sz.a. kicsavarva alig vagy egyáltalán nem csepeg: >30% sz.a. 4. Nyersrost-tartalom: Silózás szempontjából optimális: 18-22 sz.a.% (kukorica esetében a virágzástól a viaszérésig csökken a rosttartalom a cső érése miatt) Csökkenti a tömöríthetőség mértékét.

Az erjedést befolyásoló tényezők 5. Szecskaméret: Mérete: Silókukorica-, cirokszilázs: 2-3 cm lenne ideális strukturális szempontból, napjainkban 0,8-1,1 cm közötti tartomány az átlagos (szénával kompenzálható), 4-15 mm-es szecskahossz esetében +20% teljesítménycsökkenéssel jár a betakarítás szemroppantáskor az átlagos szecskaméret csökken a szecskaméret csökkentésével (szemroppantó elhagyása mellett) csökken az ép szemek aránya Lucernaszilázs/szenázs: ha >45% sz.a. akkor < 2-3 cm falközi silóban és fóliatömlőben 30-40% sz.a.-nál 4 cm falközi silóban és fóliatömlőben (túl apró szecska-csurgaléklé-képződés) eredeti szálhosszúság-bálaszenázs Fonnyasztott füvek: 1,2-2,5 cm falközi silóban és fóliatömlőben

Az erjedést befolyásoló tényezők 6. Töltési idő, tömörítési vastagság és hőmérséklet : rétegvastagság: függ a szállítási kapacitástól, a szárazanyag-tartalomtól és a tömörítő gép súlyától, napi minimum 80-100 cm, tömörség: bálaszenázs :300-600 kg/m3 (30-45% sz.a.) falközi silóban: 500-700 kg/m3 (40% sz.a.) a tömörség fordítottan arányos a szárazanyag-tartalommal maximum 7 nap hőmérséklet: < 30 °C

Az erjedést befolyásoló tényezők 7. Anaerob viszonyok fenntartása: silótakarás: fekete fólia szalmabála rögzítéssel vagy talajborítással, rávetés (árpa, pásztortáska), szalmaréteg (laza szálas, szecska, bála), talajfelhordás - szennyezi a szilázst,

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : zsombolyai kazal (kazalsiló, meleg- hidegerjesztés, önetetés, kis beruházási költség) fóliával fedett kazal (8*14*1,5m) fóliazsák (rosszul tömöríthető, kisüzemi módszer, rossz térfogatkihaszálás) vermelés (kötött talaj, 2m mély * 3-6m széles árok, 1,5m magas) szalmabála-siló ároksiló (kötött talaj, fóliával v. szalmával bélelve, földdel érintkező rész romlása) palánksiló silózás két fal között acéldrót siló (kisüzemi módszer)

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : egyedi vagy csoportos csomagolású bálaszenázs Bálázás: állandó bálakamrás hengerbálázóval (göngyölve bálázó berendezés); lengő- vagy csúszódugattyús szögletes bálázóval Bálák: 550-800kg súlyú, 300-600 kg/m3 térfogattömegű nagy hengerbála Kelemen, 2000 JOHN DEERE bálázók

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : egyedi vagy csoportos csomagolású bálaszenázs Csomagolás: légmentes csomagolás automatikus bálacsomagolóval Csomagoló anyag: 500 mm széles, 100-110 m hosszú, 0.025 mm vastag fólia, 18-20 fordulattal 0.15 mm vastagság érhető el Kelemen, 2000

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : fóliahengerbe történő silózás (tömlő, „hurka”) szecskázott silókukorica (0,1 cm), lucerna (2,5 cm), gabonafélék teljes növénye (1,5-2,5 cm), nedves kukoricadara (1,5-2,5 mm), CCM, cukorrépa-szelet (3-3,5 cm), törkölyök silózása, minimum 30% sz.a.-csurgaléklé összegyűlik a fólia aljában-romlás minőség: gyorsabban és tökéletesebben lehet elérni, továbbá tartósan fenntartani az anaerob körülményeket, mint falközi silóban gyorsan, kevés élőmunkával betölthető (üzemi körülmények között cukorrépa: 0,5 nap, silókukorica: 1 nap) gépi úton kitermelhető

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : fóliahengerbe történő silózás (tömlő, „hurka”) bárhol elhelyezhető (nem kell fedett vagy betonozott tér, de szükséges a kötött talajszerkezet!) alkalmazkodik az állatlétszámhoz (középüzemek) kis mennyiségben szükséges takarmányok erjesztve tárolása (pl. középüzem-répaszelet) elsősorban kiegészítő technológiája a már meglévő kapacitásnak nagyüzemben a tárolási kapacitást meghaladó mennyiségű takarmány esetében extra tárolási kapacitást jelent a présgép bérelhető, nem kell beruházni (a fólia költsége: kb 150eFt/60 méter)

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : silófólia-töltő présgép: takarmánybehordó asztal, fésűs kialakítású forgó (tömörítő) henger, nyomásviszonyok kialakítása: hidraulikusan fékezett dobra csévélt acélsodrony és rácsos hátfal (BAGGER típusú présgépnél) meghajtás: traktorhajtás (teljesítményleadó tengelyen keresztül), a présgép, a traktor és az etetőasztal együtt mozog, a tömlővégen elhelyezett támasztó és fékező fal stabil. Roto Tube típusú présgép

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : silófólia-töltő présgép: nyomásviszonyok kialakítása: csévélődob (acélsodrony) fékezése, anyagtovábbítás az asztalon, tömörítőhengerek fordulatszáma préselési nyomás: induláskor 0-60 bar, lucernaszenázs 50-60 bar (erjedést serkentő adalékanyag adagolásakor a nyomás csökkenthető kb. 10%-kal) teljes kukoricanövény, cirok, K+C keverék: 40-50 bar, cukorrépaszelet 10-12 bar (pépesedés elkerülése) nedves szemes kukorica: 30-40 bar betárolási teljesítmény: silókukorica - 100 t/óra; lucernaszenázs - 70 t/óra; cukorrépa - 160 t/óra tömörség: 630 kg/m3 térfogattömeg silókukorica szilázs, 660 kg/m3 térfogattömeg cukorrépaszelet, 580 kg/m3 térfogattömeg lucenaszenázs

Silótípusok 1. Ideiglenes silók : fóliatömlő: 45-75 méter, 60-100m; 2,4, 2,7, 3,0 m átmérő, 0,28mm vastag befogadó-képesség: 200-250 tonna/60 méter fóliahenger kukoricaszilázs esetében, 3 rétegű fólia: kívül UV-stabil fóliaréteg , nyúlásjelző szalagcsík a fólia oldalán

Silótípusok csoportosan (fóliatömlőbe) csomagolt bálaszenázs

Silótípusok 2. Állandó jellegű silók : A. Függőleges tengelyű silók földbe süllyesztve (talajvíz) félig földbe süllyesztett középmagas toronysiló (drága, kihordó szerkezet könnyen romlik, kisebb veszteség, egész évben egyenletes minőség) középső ejtőcsöves silótorony alsó ürítésű toronysiló (15-18 m magas * 6m átmérőjű , Harvestor siló, utántölthető, max. 45% sz.a., kisebb kitárolási teljesítmény: 0,8-1,5 t / óra) felsőürítésű toronysiló (10 m magas * 9-12m átmérő, Colman siló, nagyobb kitárolási teljesítmény: 10-15 t / óra)

Alsó ürítésű (Harvestor típusú) Toronysiló típusok Felső ürítésű (Colman típusú) toronysiló Alsó ürítésű (Harvestor típusú) toronysiló

Silótípusok B. Vízszintes tengelyű silók (olcsó, nagyobb veszteség) 3 oldalú siló áthajtó v. falközi siló (50-150m hosszú * 2,5-3m magas, lehet osztott terű) Kelemen, 2000 Orosz, 2002 (Józsefmajor)

Táplálóanyag-veszteség a silózás során I. Szántóföldi veszteségek: 1. mechanikai veszteségek: betakarítási idő fonnyasztás időtartama (karotin) rossz munkaszervezés magas tarló taposási veszteség szóródási veszteség Mértéke: Szárazanyag. 6 %; Nyersfehérje: 7-8 % 2. biológiai eredetű veszteségek: légzés, kilúgzás Mértéke: Szárazanyag. 3%; Nyersfehérje: 2,5-3,5%

Táplálóanyag-veszteség a silózás során II. Erjedési veszteségek: Nyersfehérje:fehérjebomlás, tápanyagforrás (proteolitikus baktériumok: Clostrydiumok, Coli) Nyerszsír:mennyisége nő a tej- és illózsírsavak keletkezése miatt Nyersrost: a hemicellulóz bomlik, a lignin nem bomlik le Nitrogénmentes kivonható anyagok: nagy mértékű veszteség, fő tápanyagforrás Mértéke: 15-30 %

Táplálóanyag-veszteség a silózás során III. Csurgaléklé okozta veszteség: csugaléklé = kipréselt vagy tartósító anyagok hatására kivonódott növényi sejtnedv, 90%-a víz, 10 %-a szárazanyag: 25-40% ásványi anyag csugaléklé képződése: < 30 sz.a. tartalom esetében jelentkezik, befolyásolja a szecskaméret is. Mértéke: Szárazanyag. 3-7 %; Nyersfehérje: 0,1-1,4 % IV. Romlás okozta veszteség: Mértékét a silótípus határozza meg! kazal siló:szárazanyag 2-5%; nyersfehérje 3-4 % falközi siló: szárazanyag 1-3%; nyersfehérje 1-2 % toronysiló: szárazanyag 0 %; nyersfehérje 1 % bálaszenázs, fóliatömlő: a technológiai fegyelemtől és a szárazanyag-tartalomtól függ

Táplálóanyag-veszteség a silózás során V. Felhasználási veszteség: utóerjedés: a siló felbontása után beinduló káros erjedési folyamat, szakszerűtlen (nagy felületű) silóbontás után jelentős veszteség alakulhat ki (silómaró, blokkvágó alkalmazása) kilúgzás: csapadék szállítás: szóródás Mértéke: Szárazanyag. 1-2 %; Nyersfehérje: 1-2 %

Táplálóanyag-veszteség a silózás során : silóbontás Kelemen, 2000 Silómarók

Táplálóanyag-veszteség a silózás során : silóbontás Silómaróval felszerelt keverő-kiosztó kocsik Seko típusú keverő-kiosztó kocsi Faresin típusú keverő-kiosztó kocsi

Táplálóanyag-veszteség a silózás során : silóbontás Kelemen, 2000 Blokkvágók