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Futtermittel-Analyse

 

Fischfütterung

 

Die Weender Methode


Durchgesetzt zur Bestimmung der wichtigsten Einzelangaben als sogenannte “Konventionsanalyse” hat sich die “Weender Methode” oder “Weender Analyse”, sie wurde in den 1860ér Jahren von den Herren Henneberg und Stohmann, unter weiterer Mitwirkung Anderer auf der Versuchsstation Weende bei Göttingen innerhalb von Versuchsreihen zur Fütterung von Wiederkäuern begründet. Sie erfasst zwar summarisch als “Roh”-Wert nur Stoffgruppen, deren undifferenzierte Einzelstoffe in ihrer chemischen Zusammensetzung und dem ernährungsphysiologischen Wert verschieden sein können, ist aber kostengünstig, in Ihren Ergebnissen gut reproduzierbar und für eine grobe Einschätzung recht nützlich.

 

So schreibt z.B. Wolff (1875):

Die Methode der Untersuchung von Grün- und Rauhfuttermitteln ist namentlich auf der Versuchsstation Weende in Verbindung mit den angestellten Fütterungsversuchen über die Verdaulichkeit des Rauhfutters, vervollkommnet und nach verschiedenen Richtungen hin auf ihre Genauigkeit geprüft worden. Das in Weende übliche Verfahren muss bei allen ausführlichen Analysten ähnlicher Futtermittel genau befolgt werden, was um so wünschenswerther ist, als nur in diesem Falle die Resultate der von verschiedenen Chemikern ausgeführten Untersuchungen unter sich vollkommen vergleichbar sind. Es schließt dieses natürlich nicht aus, daß je nach den Umständen, ähnlich wie bei der Untersuchung der Ackererde, in der einen oder anderen RIchtung eine wesentlich abgekürztes Verfahren eintreten kann.

 

 

Methodik:

 

Rohprotein (Rp):

Der Rohprotein-Wert erfasst nicht nur die reinen Proteine, sondern ebenfalls weitere stickstoffhaltigen Verbindungen, wie z.B. freie Aminosäuren, Säureamide, Ammoniumsalze, Amide, Alkaloide und Weitere. Er wird nach dem Kjeldahlverfahren titrimetrisch ermittelt nachdem der Stickstoff (N) in die Ammoniumform überführt wurde. Dazu wird das Futtermittel zunächst durch konzentrierte Schwefelsäure oxidiert. Nach der Zugabe von Natronlauge wird Ammoniak freigesetzt, welches dann in eine vorgelegte Säure überdestilliert wird.
Der Rohprotein-Wert ergibt sich aus dem ermittelten Stickstoff-Wert, der mit dem Faktor 6,25 multipliziert wird, da Protein ca. 16% Stickstoff enthält.

Der Reinproteinwert lässt sich bestimmen, indem die Proteine vor der Kjeldahlbestimmung gefällt werden, dies geschieht mit einer CuSO4– und NaOH-Lösung, sowie Trichloressigsäure oder Tannin.

 

Rohfett (Rfe):

Diese Stoffgruppe umfasst alle ätherlöslichen Stoffe, so neben den eigentlichen Fetten auch Lipoide (u.a. auch Carotinoide) und weitere.
Nach einem Säureaufschluss findet eine mehrstündige Extraktion des Futtermittels mit Petroläther im Soxhletapparat statt.

 

Rohwasser (Rw) / Trockensubstanz (TS):

Um den Rohwassergehalt, bzw. die Trockensubstanz zu ermitteln wird das Futtermittel im Trockenschrank bei 103°C für vier Stunden, bzw. bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Rohwasserwert umfasst dabei sämtliche flüchtigen Bestandteile, wie z.B. Wasser, flüchtige Fettsäuren, Alkohole, Ätherische Öle.

Die Trockensubstanz umfasst dabei alle nichtflüchtigen Bestandteile des Futters, sowohl organische als auch anorganische.

 

Rohasche (Ra):

Die Rohasche umfasst als Spuren- und Mengenelemente sowohl Mineralstoffe als auch sonstige anorganische Substanzen, so z.B. auch Silikate. Mit dem Rohasche-Wert lässt sich durch mathematische Substraktion von der Trockensubstanz der Anteil der organischen Substanz berechnen:

Trockensubstanz - Rohasche = organische Substanz

Der Wert wird durch sechsstündige Veraschung im Muffelofen (= "Vermuffelung") bei 550°C und anschließender Auswertung der als Rückstand verbleibenden anorganischen Komponenten bestimmt. Zur Ermittlung der angestrebten Reinasche wird die Rohasche mit Salzsäure versetzt, um die vorhandenen Mineralstoffe zu lösen, nach Filtration der Lösung lässt sich der unlösliche Teil bestimmen, durch Substraktion des Filterrückstandes von der Rohasche erhält man schließlich den Reinasche-Wert.

Rohasche - Filterrückstand = Reinasche

 

Rohfaser (Rfa):

Die Rohfaser wird oft fälschlich pauschal mit “Ballaststoffen” gleichgesetzt, dies ist dahingehend unzutreffend, da sich der Rohfaser-Wert nach modernen, ergänzenden Methoden (z.B. nach van Soest) bis auf einen geringen organischen Rest in unverdauliche Gerüstsubstanzen und übrige (ggf. verdauliche) Kohlenhydrate, die durch weitere Stärke- und Zucker-Analyse genauer erfasst werden können, differenzieren lässt, dieses erhält bei der fermentierenden Verdauung von Widerkäuern eine besondere Bedeutung (van Soest, 1991), kann aber auch bei xylivoren ("holzfressenden") Fischarten (Locaridae) von Interesse sein.


Der einfachere Analyse-Wert umfasst hier nur den in verdünnter Säure oder Lauge fett- und aschefreien Rückstand und enthält u.a. unlösliche Anteile von Zellulose, Hemizellulosen, Lignin und anderer Zellwandstoffe. Bestimmt wird dieser Wert durch 30 minütiges Kochen in H2SO4 (1,25%), danach Waschung in heissem Wasser, danach 30 min. Kochen in KOH (1,25%), danach Waschung in heissem Wasser und Aceton. Nach anschließenden Trocknen und Wiegen lässt sich nach Abzug der Rohasche der Rückstand als Endwert bestimmen.

 

Stickstoff-freie Extraktstoffe (NfE):

Diese Stoffgruppe wird rechnerisch bestimmt: NfE = (Ra+Rfe+Rp+Rfa)
und umfasst α-glucosidisch gebundene Polysaccharide (Stärke, Glykogen), lösliche Zucker (Glucose, Fructose, Saccharose, Lactose, Maltose und Oligosaccharide), sowie lösliche Anteile von Zellulose, Hemizellulose, Lignin und Pektinen.

 

Energie (MJ):

Der Energiegehalt eines Futtermittels spielt für das Tier eine wichtige Rolle, da es hieraus seinen Erhaltungs- und Leistungsbedarf deckt, so insbesondere auch in Stress-Situationen, welche besondere Leistungen zur Erhaltung der Gesundheit abverlangt. Der Energiegehalt, welcher durch Verbrennung in einem Kaloriemeter bestimmt wird, gibt allerdings nur einen relativen Wert an, da hier alle Inhaltsstoffe ausser der Rohasche Energielieferanten sind, aber nicht unbedingt von dem Fisch umgesetzt werden können (z.B. unverdauliche Rohfaser).
Zur Angrenzung lässt sich dieser “Brennwert” (= Bruttoenergie) durch weitere Versuche und Analysen mehr differenzieren. Um zu ermitteln welche Energie von dem Tier verdaut wird, muss man feststellen wieviel Energie den Organismus wieder verlässt, dazu wird zunächst der Kot gesammelt und analysiert, der daraus erhaltene Wert wird von der Brutto-Energie abgezogen (Verdauliche Energie = Bruttoenergie – Kotenergie).
Wenn von der Verdaulichen Energie der Energiewert der Stickstoff-Exkretionsprodukte (Ammoniak, Harn) abgezogen wird erhält man die umsetzbare Energie (Umsetzbare Energie = Verdauliche Energie – N-Exkretions-Energie). Nach weiterem Abzug der Wärmeenergie von diesem Ergebnis erhält man die Netto-Energie (Netto- Energie = Umsetzbare Energie – Wärme-Energie).
Als “Verfügbare Energie” wird der Anteil der Bruttoenergie bezeichnet der maximal zur Deckung des Bedarfs an Netto-Energie herangezogen werden kann.

Der Energiegehalt eines Mischfuttermittels wird bei Fischfutter in Mega-Joule (MJ) angegeben (1 kj = 0,24 kcal / 1 MJ = 1000 kj) und kann soweit nicht ermittelt, ausgewiesen oder zur Überprüfung mit folgenden Richtwerten sehr grob eingeschätzt werden:

 

Bruttoenergie:

Protein 1g = 23,9 kj
Fett 1g = 39,8 kj
Kohlenhydrat 1g = 17,6 kj

 

 

Literatur:

Henneberg, W. & Stohmann, F., Beiträge zur Begründung einer rationellen Fütterung der Wiederkäuer, Verl. v. E.A. Schwetschke und Sohn, Heft. 1 1860 / Heft 2, 1863

Kamphues, J. et al.: Supplemente zu Vorlesungen und Übungen in der Tierernährung”, 11. überarb. Aufl., M&H Schaper, 2009

Matz, B., Nutrition Science and the Practice of Animal Feeding in Germany, 1850–1880, in: Phillips, D. & Kingsland, S. (Eds.), New Perspectives on the History of Life Sciences and Agriculture, Springer, 2015

Verordnung (EG) Nr. 152/2009 der Kommission vom 27. Januar 2009 zur Festlegung der Probenahmeverfahren und Analysemethoden für die amtliche Untersuchung von Futtermitteln

van Soest, P.J. u.a., Methods for dietary fibre, neutral detergent fibre and non starch polysaccharides in relation to animal nutrition, Journal of Dairy Science, Vol. 74, No. 10, Pp. 3583-3597, 1991

Windsor, M. & Barlow, S., Introduction to Fishery By-Products, (Appendix I), Fishing New Books Ltd., 1981 (weitere INFO)

Wolff, E., Anleitung zur Chemischen Untersuchung landwirthschaftlich wichtiger Stoffe, 3. Aufl., Verl. v. Wiegandt, Hempel & Parey, 1875



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