Fitzel am Extruder

21.01.2021

Stichworte: Extrusionstechnologie, Fischfutter, Forschung und Entwicklung, Aquakultur, Testchargen

 

 

Bremerhaven, Janauar 2021

Individuelles Fischfutter aus Bremerhaven

Das Technologie-Transfer-Zentrum (ttz) Bremerhaven hat sich in den letzten Jahren als kompetenter Forschungs- und Entwicklungspartner im Bereich Fischfutter etabliert. Die besondere Stärke ist die Extrusionstechnologie, die zur Herstellung von Testchargen mit besonderen Eigenschaften genutzt wird.

Verantwortlich für das Extrusionsangebot des ttz Bremerhaven ist Tobias Fitzel. Im Zuge dessen extrudiert er mit seinen Kollegen neben Snacks, Pasta, Frühstückscerealien, sog. texturized vegetable proteins „TVP“ sowie Hot-melt extrusion „HME“ auch Tiernahrung, davon größtenteils Fischfutter für die Verwendung in der Aquakultur-Forschung.

Dafür stehen ihm am ttz Bremerhaven zwei gleichsinnig drehende Doppelwellenextruder, diverse Trocknungs- sowie Coatingmöglichkeiten zur Verfügung.

ttz Bremerhaven Fischfutter Pellets braun

Bildunterschrift: Fischfutter mit unterschiedlichen Proteinquellen extrudiert beim ttz Bremerhaven

Fischmehl gerät aus ökologischen Gründen als Protein- und Fettquelle im Fischfutter immer mehr in Kritik, da Fischmehl zu einer knappen Ressource geworden ist. Hinzukommend verursacht Fischmehl nicht unerhebliche Kosten als Rohstoff in der Futterherstellung. Die Branche sucht daher derzeit händeringend nach neuen Fischfutterformulierungen und alternativen zu Fischmehl.

Als Rohstoff im Fischfutter bietet Fischmehl jedoch riesige Vorteile in Sachen Verdaulichkeit, Futtereffizienz und somit für das Wachstum der Zielorganismen. Um die Wirkung von Fischmehlalternativen im Vergleich zu herkömmlichen fischmehlbasierten Futterformulierungen beurteilen zu können, ist es essentiell, zunächst Fütterungsversuche durchzuführen. Hierbei werden bspw. Wachstumsraten, Verdaulichkeit und Futtereffizienz ermittelt. Dafür sind aus Nachhaltigkeits- und Kostengründen Kleinstchargen im Bereich von 10 bis 100 kg nötig. Diese Chargengröße am Markt zu bekommen, hat Forschungsgruppen und Futterhersteller europaweit jedoch lange Zeit vor große Schwierigkeiten gestellt. Die herkömmlichen Extruder in der Futterherstellung sind deutlich zu groß für die Herstellung von Kleinstchargen. Zum einen müssten teure Produktionskapazitäten freigemacht werden, zum anderen müssten große Mengen von den zu testenden Rohstoffen zur Verfügung gestellt werden, um überhaupt die Anlagen einstellen und anfahren zu können.

Für Forschungsgruppen sind die Kosten für derartig große Produktionskapazitäten schwer finanzierbar, was lange Zeit dazu geführt hat, dass Fragestellungen wie „Scale-Up“, realitätsnahe Herstellungsprozesse, sowie Vergleichbarkeit zwischen Herstellungstheorie und Praxis nur sehr schwer zu realisieren waren.

Weiterhin werden teilweise Rohstoffe getestet, die aufwendig von Wissenschaftlern in Eigenarbeit hergestellt wurden. Derartige Rohstoffe sind meistens in nur sehr begrenzten Mengen lieferbar und entsprechend kostbar. Deshalb müssen die idealen Herstellungs-bzw. Extrusionsparameter bei den Herstellungsversuchen in einer sehr kurzen Zeit ermittelt werden.

„Wir können zwar sehr geringe Durchsätze von ca. 30 kg/h mit unseren Extrudern fahren, trotzdem kommt es oftmals auf jede Sekunde an“, erklärt Fitzel.

Diverse Leguminosen, Insekten, Algen, Krebstiere, Mikroorganismen und Nebenströme aus der Herstellung tierisch basierter Lebensmittel sind nur einige Beispiele für Rohstoffe, die beim ttz Bremerhaven für Fischmehlsubstitute in den Kleinstchargen genutzt werden.

Ob Karnivore, Omnivore, Herbivore oder ob Wirbellose wie bspw. Crustacea, für das ttz Bremerhaven sind die verschiedenen Futtervarianten mit den spezifischen Anforderungen für die unterschiedlichsten Zielorganismen kein Neuland. Fitzel produziert mit seinen Extrudern bspw. Futter für Forellen, Lachse, Störe, Karpfen, Tilapien, Wolfsbarsche, Flundern, Krebse, Garnelen und alle stellen unterschiedliche Anforderungen an ihn.

Ziel der Entwicklungen ist es, dem jeweiligen Organismus das Futter artgerecht anbieten zu können. Während einige Arten Schwimmfutter bevorzugen, ist es für andere Arten essentiell, sinkendes Futter zu erhalten. Bei langsamen Fressern wie bspw. den Krebsen oder Garnelen ist es wichtig, dass das Futter zum Grund sinkt und dort möglichst lange und stabil verbleibt, ohne dass Nährstoffe ausschwemmen.

Idealerweise erfolgt das Erreichen der angestrebten Futtereigenschaften durch eine Mischung aus Prozess- und Formulierungstechnik. Oftmals ist es jedoch so, dass aus Gründen der Vergleichbarkeit nur wenig Spielraum bei der Formulierung besteht. Hinzu kommt, dass bei Biologen und Fischwirten oftmals die Nährwerte im Vordergrund stehen und weniger die technofunktionellen Eigenschaften der Rohstoffe.

„Mittlerweile kennen wir die richtigen prozesstechnischen Stellschrauben, um so ziemlich jede Formulierung in Pelletform zu bringen“, sagt Fitzel.

Das ttz Bremerhaven arbeitet mit verschiedenen Forschungsgruppen von wissenschaftlichen Einrichtungen oder Universitäten, Fischfutterherstellern und Beratern zusammen.

Inzwischen stammen die Forschungspartner sowie Auftraggeber nicht nur aus Deutschland, sondern es hat sich ein europaweiter Kreis entwickelt. Dabei ist eine beachtliche Sammlung von über 3000 verschiedener Formulierungen und dazugehöriger Extrusionsparameter zusammengekommen.

Zu den Projekten im Bereich Fischfutter zählen sowohl größer angelegte nationale und international geförderte Forschungsprojekte, als auch direkte Kooperationen mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft.

Als sehr interessant empfindet Fitzel hierbei die unterschiedlichen Extrusionsverhalten diverser Proteinquellen.

„Der Einfluss unterschiedlicher Aminosäureprofile auf die technofunktionellen Eigenschaften der Proteine und somit auf das Extrusionsverhalten der jeweiligen Formulierungen ist riesig“, verdeutlicht Fitzel.

ttz Bremerhave Fischfutter Pellets bunt

Bildunterschrift: Unterschiedliche Fischfutter-Pelletformen mit spezifischen Sinkeigenschaften, hergestellt aus diversen Proteinquellen extrudiert beim ttz Bremerhaven

Fitzel könnte bereits einen Band an „Kochbüchern“ mit seinen Fischfutterrezepturen füllen, dennoch ist er weiter auf der Suche nach neuen Rezepturen und ist sich sicher, dass aufgrund der wachsenden Fischzucht in Aquakulturen auch weiterhin großer Bedarf bestehen wird.

 

Ansprechpartner

Tobias Fitzel

Tel.: 0471 80934-215
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Das ttz Bremerhaven versteht sich als innovativer Forschungsdienstleister und betreibt anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung. Unter dem Dach des ttz Bremerhaven arbeitet ein internationales Experten-Team in den Bereichen Lebensmittel und Ressourceneffizienz.