Bisherige Methoden zur Bestimmung der Trockensubstanz


Die Ermittlung und Überwachung des Trockensubstanzanteils von Substraten erfordern in der täglichen Praxis nicht nur einen erheb-
lichen Arbeitsaufwand, sondern setzen auch hohe Sachkenntnis und eine geeignete Ausrüstung voraus.

Das Prinzip der Trockensubstanzbestimmung
Der Anteil der Trockensubstanz wird in der Praxis so bestimmt, dass man eine Probe des Futtermittels nimmt und zunächst in nassem Zustand wiegt, diese anschließend trocknet, erneut wiegt und aus der Differenz den Anteil der Trockensubstanz berechnet. Für das Trocknungsverfahren konnten bislang der Trockenschrank, die Mikrowelle, der Ofen oder der sog. Koster-Tester genutzt werden.

Die bisherigen Verfahren sind sehr aufwändig wenn manuell durchgeführt, oder kostenintensiv und zeitlich verzögert bei Beauftragung externer Labors.



Trockenschrank

Im Trockenschrank wird dem Probenmaterial das Wasser entzogen. Die Umgebungsluftfeuchte wird auf unter 5% Feuchte reduziert. Somit entsteht eine Dampfdruckdifferenz zwischen Umgebungsluft und Substanz die bewirkt, dass die in der Substanz enthaltenen Wassermoleküle an die Umgebungsluft abgeben werden. Das Probenmaterial trocknet. Die Umgebungsluft wird kontinuierlich auf eine Feuchte von unter 5% gehalten. Dieser Prozess wird durch kontrollierte Wärmezufuhr (das Probenmaterial verbrennt nicht) beschleunigt. Dennoch benötigt man mit dieser schonenden (kein thermischer Stress) Methode bis zu 48 Stunden für einen Messvorgang. Hinzu kommt, dass das Probenmaterial vorab und nach dem Trocknungsprozess manuell gewogen werden muss, um anschließend die Trockensubstanz in % händisch zu errechnen.

Koster Tester

Der in den USA entwickelte Koster Tester ist ein Heizmodul (Verdampfungseinheit - Gebläse) mit angepasster Probenschale (Sieb) und einer separaten Waage. Prinzipiell wird beim Koster Tester ausschließlich mit Hilfe von Wärmezufuhr getrocknet. Das Probenmaterial wird zu Beginn des Trocknungsprozesses in der Probenschale gewogen (100g Probengewicht zur einfacheren Berechnung nach der Trocknung). Die Probenschale wird auf dem Heizmodul platziert und das wärmende Gebläse gestartet. Der Hersteller hat für den Trocknungszeitraum Referenzzeiten für verschiedene Substanzen angegeben, der Hitzegrad ist nicht bekannt. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit wird das Probenmaterial als trocken subjektiv definiert und in der Probenschale gewogen. Um zu gewährleisten, dass das Probenmaterial tatsächlich trocken ist, sollte die Probenschale ein weiteres Mal auf das Heizmodul gesetzt werden und nochmals beheizt werden. Anschließend wird die Probenschale mit dem Probenmaterial erneut gewogen. Dieser Vorgang muss wiederholt werden, bis sich das Gewicht nicht mehr verändert. Die Eingangs- und Ausgangswerte der Trocknung werden nun zur händischen Berechnung der Trockensubstanz benutzt.

Mikrowelle / Backofen

Das Bestimmen der Trockensubstanz mit der Mikrowelle und dem Backofen basiert, gleich wie der Koster Tester, auf der Trocknung des Probenmaterials mithilfe von Wärmezufuhr. Unabhängig vom Gewicht des Probenmaterials wird dieses vor Beginn der Trockensubstanzbestimmung gewogen und dieser Wert als Eingangswert notiert. Nun wird das Probenmaterial (am besten in einer Probenschale) in den Ofen bzw. in die Mikrowelle gegeben und getrocknet. Dabei muss der Bediener den Grad und die Dauer der Wärmezufuhr (Leistung der Mikrowelle bzw. Temperatur des Ofens) willkürlich oder aufgrund von Erfahrungswerten bestimmen. Das Probenmaterial wird der Mikrowelle/dem Ofen entnommen und gewogen. Um zu gewährleisten, dass das Probenmaterial tatsächlich trocken ist, sollte die Probenschale ein weiteres Mal für kurze Zeit in das Heizmedium gegeben werden. Anschließend wird die Probenschale mit dem Probenmaterial erneut gewogen. Dieser Vorgang muss wiederholt werden, bis sich das Gewicht nicht mehr verändert.


Nachteile bisheriger Verfahren

Die bisherigen Verfahren sind sehr aufwändig wenn manuell durchgeführt, oder kostenintensiv und zeitlich verzögert bei Beauftragung externer Labors.



Trockenschrank:

- Lange Dauer des Trocknungsprozesses – bis zu 48h
  - Manuelle Bestimmung des Gewichtes vor und nach der Trocknung
  - Manuelle Berechnung der Trockensubstanz
   
   

Kostertester:

- Gefahr des Verbrennens des Probenmaterials, da keine kontrollierte Wärmezufuhr
  - Gefahr der Reduzierung des Probenmaterials aufgrund Gebläseverwirbelungen
  - Keine geschlossene Probekammer
  - Manuelle Bestimmung des Gewichtes vor und nach der Trocknung
  - Manuelle Berechnung der Trockensubstanz
   
   

Mikrowelle/Ofen:

- Gefahr des Verbrennens des Probenmaterials, da subjektive Wärmezufuhr durch den Bedienenden
  - Gefahr der Reduzierung des Probenmaterials durch Verluste beim wiederholten Transport im offenen Raum
  - Manuelle Bestimmung des Gewichtes vor und nach der Trocknung
  - Manuelle Berechnung der Trockensubstanz