N-freie Extraktstoffe

Die Futtermittelanalytik umfasst alle Untersuchungen, die erforderlich sind, um den Nährwert und den Schadstoffgehalt eines Futtermittels anzugeben. Bei Futtermitteln sind, je nach Tierart, bestimmte Höchst- und Mindestwerte von Nährstoffen (also z. B. Protein, Fett, Ballaststoffe, Mineralstoffe etc.) per Verordnung vorgeschrieben. Die Futtermittelanalytik hat seit der BSE-Krise eine besondere Bedeutung erfahren. Futtermittel für Wiederkäuer dürfen seitdem keine tierischen Proteine mehr enthalten.

Methoden

Weender Futtermittelanalyse

Die Weender Futtermittelanalyse ist ein älteres Standardverfahren zur Ermittlung der Inhaltsstoffe von Futtermitteln. Es wird nach Rohasche (CA oder XA), Rohfaser (CF oder XF), Rohprotein (CP oder XP), Rohfett (CL oder XL) und stickstofffreien Extraktstoffen (NfE) unterschieden; die Ergebnisse sind meistens auf die Trockenmasse, seltener auf die Frischmasse bezogen. Henneberg und Stohmann entwickelten bereits 1864 die heute noch geltenden Weender-Methoden (Weende ist ein Stadtteil von Göttingen).

Analytik

An dieser Stelle werden keine exakten Beschreibungen zur Analyse der einzelnen Inhaltsstoffe geliefert. Diese Aufstellung soll nur einen allgemeinen Überblick geben.

Trockenmasse

Zunächst wird ein Teil der Probe eines Futtermittel erwärmt. Die Dauer und die Temperatur (~103–105°C) sind dabei abhängig vom Futtermittel. Durch diesen Prozess wird der Probe das Rohwasser entzogen (aber auch flüchtige organische Verbindungen: Ammoniak, Alkohole, Essigsäuren). Übrig bleibt die Trockenmasse. In der nachfolgend gewonnenen Trockenmasse befinden sich die essenziell verwertbaren Nahrungsbestandteile wie Eiweiße, Fette etc.

Rohasche

Zur Ermittlung des Rohaschegehaltes wird die Probe über längere Zeit auf 550°C erhitzt. Dadurch werden alle organischen Bestandteile verbrannt und es bleibt die Rohasche übrig. Das sind abhängig von der Probe v.a. Mineralstoffe und Sand. Der Wert Gesamtmasse des Futtermittels abzüglich des Werts der Rohasche ist die organische Masse (OM). Die organische Masse setzt sich aus Rohprotein, Rohfaser, Rohfett und NfE zusammen.

Rohfett

Der Rohfettgehalt ist der Teil des Futtermittels, der sich in Fettlösungsmitteln wie beispielsweise Petrolether löst.

Rohprotein

Ist die Summe aller Verbindungen, die Stickstoff enthalten. Meistens wird zur Bestimmung des Anteils zunächst der Stickstoffgehalt der Probe ermittelt (z. B. durch Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung). Anschließend wird das Ergebnis mit einem Faktor multipliziert, der den reziproken Wert des typischen N-Gehaltes von Rohprotein darstellt. Dieser beträgt üblicherweise 6,25 (pflanzliches Protein) bzw. 6,38 (tierisches Protein) - man geht von einem mittleren N-Gehalt des Rohproteins von 16 % (Pflanze) bzw. 15,7 (Tier) aus.

Rohfaser

Unter „Rohfaser“ ist derjenige Anteil eines Futtermittels zu verstehen, der nach Behandlung mit verdünnten Säuren und Laugen als „unverdaulicher“ Bestandteil zurückbleibt. Hauptbestandteil dieser Stoffklasse ist die Cellulose. Rohfaser darf nicht mit Ballaststoffen gleichgesetzt werden, da diese nur zu ca. einem Drittel aus Cellulose bestehen und noch viele andere unverdauliche Komponenten enthalten.

Stickstofffreie Extraktstoffe (NfE)

Der NfE-Gehalt wird durch Berechnung bestimmt: Von der organischen Masse werden Rohfett, Rohprotein und Rohfaser abgezogen, der Rest ist NfE. Dies sind also lösliche Zucker, Stärke, Pektine und organische Säuren.

Kritik und moderne Messverfahren

Diese Analyse ist ein einfaches, auch heute noch gebräuchliches Standardverfahren, das aber diverse Schwächen aufweist:

1. Ein großes Problem ist die Ermittlung des NfE-Gehaltes durch Berechnung. Eine fehlerhafte Analytik anderer Bestandteile zieht sich dadurch bis zu diesem Wert durch; dies betrifft vor allem den Rohproteingehalt, da hier mit einem mittleren Faktor für den N-Gehalt gerechnet wird. Wenn aber der mittlere Gehalt nicht 16% beträgt, führt dies zu Fehlern.
2. Es ist keine Unterteilung der enthaltenen Kohlenhydrate in Stärke- und Nicht-Stärke-Polysaccharide bzw. Struktur- und Nicht-Strukturkohlenhydrate möglich. Diese Unterteilung wird erst, wenn auch unsauber, durch eine erweiterte Futtermittelanalytik möglich. Ersetzt werden kann die Laboranalytik durch moderne spektroskopische Verfahren, wie die der NIR-Analytik. (Near Infraread[Nahes Infrarot]). Sie wird in der Futtermittelanalytik vielerorts schon als Standardmethode im Labor eingesetzt. Eine kontinuierliche Analytik (Online-Analytik) ist mit NIR-Online Spektrometern sehr gut möglich.

Erweiterte Futtermittelanalytik

Die erweiterte Futtermittelanalytik stellt eine Erweitertung der Weender Futtermittelanalyse zur Untersuchung von Futtermitteln dar. Diese Erweiterung betrifft vor allem die in der Weender Analyse unsauber definierten Fraktionen Rohfaser und NfE (=stickstofffreie Extraktstoffe):

In den Fraktionen Rohfaser und NfE sind vor allem Kohlenhydrate und einige assoziierte Substanzen (u.a. Lignin) enthalten. Die erweiterte Futtermittelanalyse lässt eine weitergehende Aufteilung der Fraktionen zu.
Insgesamt wird nach zwei großen Gruppen unterschieden:

1. Zellinhaltsstoffen
   Hierin sind enthalten:
   1. Rohprotein
   2. Rohasche
   3. Rohfett
   4. Anteile der Fraktion NfE: die Nicht-Strukturkohlenhydrate Zucker und Stärke, sowie eine Restgröße "Organischer Rest"
2. Gerüstsubstanzen
   Diese Gruppe umfasst vor allem Strukturkohlenhydrate und assoziierte Substanzen; die Gruppe setzt sich aus der Fraktionen Rohfaser und einem Teil der Fraktion NfE der Weender Futtermittelanalyse zusammen;
   1. Die Summe der Gerüstsubstanzen ist die Fraktion Neutral-Detergenz-Faser (NDF).
   2. Säure-Detergenz-Faser (ADF) stellt einen Anteil des NDF dar und zwar NDF ohne Hemicellulosen.
   3. schließlich Säure-Detergenz-Lignin (ADL): Umfasst per Definition vor allem das Lignin und ist ein Anteil des ADF: ADF ohne die Cellulose.