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Station fédérale de recherches en production animale de Posieux
Directrice: Danielle Gagnaux
Ensilages de dréches de brasserie: importante
production d'effluent et bonne qualité fermentaire*
U. WYSS, Station fédérale de recherches en production animale, CH-1725 Posieccx
Introduction
Les drêches de brasserie sont un sous- produit des brasseries et de certaines fa- briques de produits alimentaires, obtenu au terme du processus du trempage de l'orge, de la filtration du moût et du rinçage du malt concassé. Les dréches constituent un aliment riche en matière azotée, qui, en Suisse, est principale- ment affouragé aux ruminants, à l'état frais. Sous cette forme, les dréches n'ont qu'une durée de conservation très limitée, surtout par temps chaud. Un stockage prolongé en conditions aéro- bies conduit immanquablement à une altération microbienne (levures, moi-
*Traduction de l'article «Biertrebersilagen:
Hoher Saftanfall und gute Qualitât» paru dans Agrarforschung 4 (3), 143-146, 1997.
sissures) qui se solde par une dégrada- tion qualitative et des pertes en nutri- ments importantes. La conservation des drêches par ensilage est une solution de remplacement de l' affouragement à l'état frais. L' ensilage a l' avantage de permettre une utilisation mieux ciblée des dréches, notamment pour l'alimen- tation hivernale. Quelque 160 tonnes de dréches fraîches ont été ensilées à la RAP entre l'automne 1994 et le prin- temps 1996, pour des essais d'alimen- tation de vaches laitières et de tauril- lons à l'engraissement. Les résultats des essais d'alimentation font l'objet des publications de MÜNGER et JANS (1997) et de MOREL et LEHMANN (1997). Le présent article traite des aspects spéci- fiques de la conservation des drêches par ensilage.
Ensilages en laboratoire et dans les conditions de la pratique
D'une part, des essais destinés à connaî- tre l'influence de la durée de conserva- tion et celle de l'utilisation d' agents con- servateurs sur la qualité fermentaire et la stabilité aérobie au désilage ont été réalisés en silos de laboratoire, de 1,5 et de 30 1. D'autre part, les quantités de jus écoulé (effluent) et la qualité des ensilages affouragés aux vaches laitie- res et aux taurillons à l'engraissement ont fait l'objet d'analyses et d'observa- tions suivies, tout au long de la période de désilage.
Les drêches destinées aux essais d'ali- mentation des vaches laitières ( lot 1) ont toutes été ensilées le même jour, en automne 1994, dans quatre silos de 13 m3 (2,20 m de 0. 8 t par silo) et dans un silo-tour de 60 m3 (16 t). La hauteur de remplissage des silos n' a pas dépassé 2,20 m. Livrées par camion-ci- terne, les drêches ont été transférées par pompage dans les silos, après in- corporation d'un agent conservateur (Maïs-Kofasil, 250 g/100 kg). Les silos furent recouverts d' une presse à eau, ou d'un film plastique appliqué contre la paroi, au moyen de sacs de sable. Un tuyau perforé (drain en PVC) a été placé verticalement au centre des silos, pour faciliter l'écoulement des jus.
Les drêches destinées aux essais d'en- graissement ont été ensilées par étapes, à huit dates différentes, dans 9 silos de 13 m3, à raison d'environ 12 t par silo (hauteur maximale: 3,60 m). La pre- mière livraison (lot 2), effectuée avec un camion-citerne, provenait d'une fa- brique de produits alimentaires. Le reste (lot 3) a été transporté de la bras- serie à la station avec des véhicules agricoles et mis en silo à l'aide d'un Résumé
Des dréches fraîches, provenant d'une brasserie et d'une fabrique de produits alimentaires, destinées à des essais d'alimentation de vaches laitières et de taurillons à l'engraissement, ont été ensilées en plusieurs étapes durant la période allant de l'automne 1994 au printemps 1996.
Dès le remplissage des silos, les quantités de jus écoulé (effluent) ont été mesurées. Tout au long des périodes d'affouragement, des échan- tillons d'ensilage ont été prélevés, dans le but d'en déterminer la qualité fermentaire et d'observer leur stabilité en conditions aérobies.
Durant la première semaine suivant le remplissage des silos, la quantité d'effluent s'est montée à quelque 160 1 par tonne de dréches ensilées.
Une quantité de jus nettement plus faible s'est écoulée des dréches issues de la fabrique de produits alimentaires. D'une manière générale, la qualité fermentaire des ensilages était bonne. Dans quelques cas, néanmoins, les concentrations en acide lactique étaient minimes, ce mé- tabolite fermentaire se dégradant en cours de stockage prolongé. Une fermentation butyrique s'est développée dans un lot de dréches plus fortement pressées, provenant de la fabrique de produits alimentaires.
Dans quelques cas isolés, des populations de levures importantes ont été trouvées dans les échantillons provenant de la couche supérieure des silos. La propension des ensilages à la dégradation aérobie (postfer- mentations) a été variable; elle a été influencée d'une part par l'aliment lui-même, et d'autre part par la durée de stockage et la température ambiante au désilage.
Une partie des drêches ont été mises en silo â l'aide d'un tapis- élévateur.
Fig. 1. Quantité d'effluent cumulée, au cours des trois premières semaines qui suivent le remplissage des silos.
(Les lots 1 et 3 proviennent d'une brasserie, le lot 2 d'une fabrique
de produits alimentaires.) D
Tableau 1. Teneurs en nutriments des drêches fraîches (les lots 1 et 3 proviennent d'une brasserie, les lots 2a et 2b d'une fabrique de produits alimentaires).
Nombre d'échantillons
Teneur en MS
N
Cendres (g/kg MS)
Matière azotée (g/kg MS)
Cellulose brute (g/kg MS)
Sucres (9/kg MS)
Lot 1 6 20,1 42 250 166 26
Lot 2a 1 20,7 44 227 163 29
Lot 2b 1 24,4 43 251 189 3
Lot 3 4 23,2 59 233 170 22
MS = matière sèche.
Tableau 2. Densité des ensilages de dréches et quantités d'effluent.
Effluent
Teneur en MS Densité
Jour 3 Jour 7 Jour 56
(%)
(kg MF/m3) (kg MS/m3) (1/t) N) (1/t) N) (1/t)
Lot 1 20,1 1102 228 135 70 158 81 194
Lot 2 20,9 997 209 47 33 67 47 143
Lot 3 22,3 1083 241 131 68 154 80 192
MF = matière fraîche; MS = matière sèche. 1 Par rapport aux quantités cumulées jusqu'au jour 56.
tapis-élévateur. Contrairement au lot 1, dont toute la masse avait été traitée avec un agent conservateur, nous nous sommes bornés à appliquer- aux lots 2 et 3 une dilution d'acide propionique en surface, juste avant de couvrir les silos.
Un aliment
relativement homogène
Les teneurs moyennes en nutriments des différents lots de drêches fraîches sont consignées dans le tableau 1. A cause de leur faible teneur en sucres et de leur concentration élevée en matière azotée, les drêches passent pour un ali- ment moyennement difficile à ensiler.
Les drêches issues de la fabrique de produits alimentaires (lot 2) présen- taient des écarts de teneurs en matière sèche (MS) dus au fait qu'une partie du lot avait été plus fortement pressée. Ce traitement technique a d'ailleurs aussi influencé les teneurs en nutriments.
Ainsi, le lot 2b, plus «sec», avait des teneurs en sucres plus faibles et des te- neurs en cellulose brute plus élevées, ce qui a eu des répercussions négatives sur l'aptitude à l'ensilage des drêches.
Pour leur- part, les livraisons constitu- tives du lot 3 se sont signalées par des différences sensibles de teneurs en cen- dres, la valeur- la plus haute atteignant 111 g par kg de MS.
Les valeurs de pH et les teneurs en acides de la fermentation, à l'arrivée des dréches fraîches, ont été détermi- nées dans six échantillons. Les valeurs de pH étaient comprises entre 4,6 et 6,6 et les teneurs en acide lactique oscil- laient entre 0 et 34 g par kg de MS.
Les autres acides de la fermentation
n'étaient pas décelables, ou seulement présents en quantités minimes. La pré- sence de valeurs de pH déjà passable- ment basses dans les drêches fraîches indique qu'une fermentation lactique avait déjà démarré à la brasserie.
Ecoulement de jus immédiat et important
La quantité d'effluent produit durant les premiers jours qui suivent le remplis- sage des silos est considérable (fig. 1).
Des différences importantes ont par ailleurs été constatées entre les dréches provenant de la brasserie (lots 1 et 3) et celles de la fabrique de produits alimen-
taires (lot 2). La structure plus fine de ces dernières et un meilleur potentiel de rétention de l'eau pourraient expliquer la plus faible production d'effluent de ce lot.
Des différences de teneurs en MS ont été observées entre les drêches trans- portées en camion-citerne (lot 1) et cel- les qui l'ont été avec des remorques agricoles (lot 3). Les teneurs plus éle- vées de ces dernières sont la consé- quence d'un écoulement de jus durant le transport et la mise en silo déjà.
Comme il ressort du tableau 2, cela n'a pourtant pas eu d'incidence sur les quantités totales d'effluent. Le poids spécifique élevé des drêches et la forte compression qui en résulte contribuent certainement à cette importante elimi-
nation de jus. On notera encore que la production d'effluent n'a jamais tari, quel que soit le silo; au terme de cinq mois de conservation, on enregistrait encore un écoulement quotidien de 0,1 1 par tonne de drêches.
La teneur en MS des jus d'ensilage de drêches s'est située en moyenne à 2,4%;
il s'agit là d'une valeur nettement plus faible que les quelque 8% des effluents d'ensilage d'herbe (Wyss et ROHNER, 1996). Une autre caractéristique intéres- sante de ces jus est leur valeur de pH, déjà très basse trois jours après le rem- plissage des silos (fig. 2). Enfin, on a pu constater que des sucres formaient l'essentiel de la matière sèche des jus écoulés durant les premiers jours qui suivent le remplissage des silos, alors que l'acide lactique en constituait 1' élé- ment principal par la suite.
Des pertes de conservation relativement faibles
Les pertes sous forme d'effluent se sont montées à environ 21% de la quantité de matière fraîche ensilée. Rapportées à la quantité de matière sèche mise en silos, ces pertes sont nettement plus fai- bles, puisqu'elles se situent en moyenne à 2,4%. Aux pertes causées par les ef- fluents, il faut néanmoins ajouter celles qui proviennent de la fermentation elle- même. Les pertes totales de conserva- tion (en MS) ont donc été déterminées par la méthode des sacs à bilan, dans deux silos (9 sacs par silo, sur 3 cou- ches). Elles se sont élevées, en moyenne, à 5,4%.
Peu d'acide lactique, bonne fermentation malgré tout
Les trois lots de drêches ont donné, dans l'ensemble, des ensilages de bonne qualité fermentaire (tabl. 3). La quasi- totalité des échantillons analysés ont atteint des notations supérieures à 90 points, dans l' évaluation selon le barème de la DLG, à l' exception des drêches à teneur en MS plus élevée (is- sues de la fabrique de produits alimen- taires; lot 2b), qui ont fait une fermen- tation butyrique. Cette déviance, ac- compagnée d'ailleurs d'une production accrue d'acide acétique, a été encore plus marquée dans l'essai conduit paral- lèlement en silos de laboratoire Dans
Teneur en matière sèche, % 3,0
2,5 --- - -
2,0-1 ---
1,5
Matière azotée, g/kg MS
200
Oum 100 - - -- - - -- --
500
Sucres, g/kg MS
M - - -
300 - - - ---
200 - - - - ---
100 - - - ---
0
700
Acide lactique, g/kg MS
1
600 ---
500 - - - - - -
400 - - - ---
300 - - - - - - - - -
200 - - - - - - - - ---
100 -- ---
0
Valeur pH
5,5
500 - - - - 4,5 -- - - - -
4,4 - - - - - - - - -
3,5
0 1 2 3 4 5 6 7
Jours après le remplissage
ces conditions, la stagnation du jus dans Fig. 2. Teneurs observées dans les effluents d'ensilages de drêches de brasserie. (Toutes les le silo a aggravé le problème. I1 est valeurs concernent le lot 1.)
Tableau 4. Déterminations microbiologiques (cfu/g) — nombre d'échantillons.
Nombre
de germes Levures Moisissures Bactéries aérobies mésophiles
Nombre de germes
Bactéries lactiques
<103 9 14 0 <104 2
103-105 6 4 16 104-106 5
>105 4 1 3 > 106 12
cfu = unités formant colonies.
Stabilité aérobie au désilage, nombre de jours
Silo 1 Silo 2 Silo 3 Silo 4 Silo 5
---
... F1
...... - --- - ---
ne 0 Ln
CO CO
MN d' N CD
- T Cu Cu ~t Ln r_ ti CO 0 0 CD CD V- Cu Co CO Ln Co 1 r r- r r t- V— r- r
Jours après le remplissage
Tableau 3. Paramètres fermentaires des ensilages de drêches de brasserie.
Nombre d'échantillons
Teneur en MS
(%) p H Acide lactique (g/kg MS)
Acide acétique (g/kg MS)
Acide butyrique (g/kg MS)
N-NH3 N total (%)
Points DLG
Essai d'alimentation
Lot 1 23 25,1 4,1 29 3 0 0,9 98
Lot 2 6 24,4 4,2 15 16 2 1,6 91
Lot 3 17 27,2 4,3 0 8 0 0,2 94
Silos de laboratoire
Lot 2a 3 20,5 4,2 0 31 2 1,8 95
Lot 2b 3 23,6 4,1 7 22 22 1,6 66
N-NH3/N total: proportion d'azote ammoniacal par rapport à l'azote total.
donc nécessaire d'assurer l'écoulement des jus, pour éviter des fermentations indésirables. SCHOCH (1957) avait déjà constaté qu'un drainage des jus menait globalement à une amélioration de la qualité fermentaire et à une sensible di- minution des pertes de conservation.
Contrairement à ce que laissent suppo- ser les basses valeurs de pH constatées dans les ensilages, les teneurs en acide lactique ont été- relativement faibles, voire nulles. A cet égard, des différen- ces ont été observées, particulièrement entre les lots 1 et 3; il est probable que l'utilisation d'un agent conservateur
y
a été pour quelque chose. En effet, nous avons pu constater, dans les essais parallèles réalisés en silos de 301, qu'en cas de stockage prolongé, l'acide lac- tique formé initialement disparaissait nettement plus vite en l'absence qu'en présence d'un agent conservateur, avec une remontée correspondante des va- leurs de pH. BECKHOFF (1985) a aussi observé une diminution des teneurs en acide lactique et une détérioration de la qualité des ensilages de drêches, à la suite d'un stockage prolongé.
Pour l'ensemble des ensilages, les te- neurs en ammoniac et pal- conséquent la proportion d'azote ammoniacal ont été très faibles. Pour leur part — sucres exceptés —, les teneurs en nutriments des ensilages se sont avérées très sem- blables à celles qui avaient été détermi- nées dans les drêches fraîches.
Occasionnellement, beaucoup de levures
Au cours du désilage des trois lots de dre- ches destinées aux animaux, 19 échan- tillons ont été prélevés en vue de déter- minations microbiologiques. Les résul- tats des dénombrements de germes, ré- partis en trois catégories, figurent au tableau 4.
Dans le cas des levures, un nombre de germes élevé a été constaté dans quel- ques échantillons. A chaque fois, il s' agissait de drêches prélevées dans la
couche supérieure du silo, où l'on peut supposer qu'un tassement moins pro- noncé et une pénétration d'air plus aisée ont favorisé le développement des levures. Les moisissures n'ont pas causé de problèmes; un seul échan- tillon, provenant lui aussi de la partie supérieure d'un silo, contenait un nom- bre de germes quelque peu élevé. Des bactéries aérobies mésophiles étaient présentes dans tous les échantillons.
Des bactéries lactiques ont également été dénombrées en quantités relative- ment élevées. La présence de nombreu-
8 7 6 5 4 3
2
1 0
ses bactéries lactiques, dans les ensila- ges de drêches de brasserie, a aussi été observée par KvNTZEL (1991).
Propension variable à la dégradation aérobie
Au désilage, la propension des drêches à la dégradation aérobie a été détermi- née par le biais d'un contrôle suivi de leur température (test de «postfermen- tation»). On considère que l'instabilité aérobie est atteinte dès le moment où la
Désilage: novembre décembre janvier février mars Fig. 3. Nombre de jours, du désilage à l'échauffement des drêches.
(Toutes les valeurs concernent le lot 1.)
température de l'ensilage dépasse de plus de 1 °C celle du local expérimen- tal (environ 20 °C). Ces mesures ont généralement fait apparaître deux pics dans la courbe de température, le pre- mier résultant de l'activité des levures et le second reflétant le développement de moisissures.
La figure 3 représente, pour les ensila- ges du lot 1, le nombre de jours écoulés entre le début du test et le premier échauffement. On constate que la ten- dance aux postfermentations a été très forte pour les dréches provenant du silo 1, ouvert deux jours déjà après le remplissage. La température extérieure, à l' époque du désilage, ainsi que les quantités d'aliment prélevées ont éga- lement influencé les départs en postfer- mentation. Ainsi, en janvier et en fé- vrier, la période la plus froide, les ensi- lages ont montré la meilleure stabilité.
En mars, par contre, les quantités dési- lées ayant diminué d'un tiers environ (prélèvements de 4 cm par jour, en moyenne), l'ensilage s'est échauffé plus rapidement.
Les échantillons prélevés au désilage du lot 2 se sont montrés très enclins aux postfermentations. En moyenne, leur échauffement était perceptible un jour à peine après le désilage. A noter que ce lot a été affouragé en plein été et que des contrôles effectués en parallèle sur l'ensilage de maïs affouragé aux taurillons à l'engraissement ont montré que la stabilité aérobie de celui-ci ne dépassait pas 1,4 jour, en moyenne. Les ensilages du lot 3 se sont échauffés moins rapidement; en moyenne des contrôles effectués, ils sont restés sta- bles pendant 2,3 jours, alors que l'ensi- lage de maïs l'était pendant 2,7 jours.
I1 est ressorti des essais réalisés en fûts de 30 1 que la stabilité aérobie des dré- ches, au désilage, s'était améliorée avec le prolongement de la durée de stockage et avec l'application de l'agent conser- vateur Maïs-Kofasil.
Conclusions pour la pratique
• L' ensilage de dréches de brasserie s' accompagne d'une importante pro- duction d'effluent. En cas d'engor- gement, la formation d'acide acéti- que est particulièrement importante, ce qui nuit à la qualité de l'ensilage.
I1 est donc nécessaire d'assurer un bon drainage des jus.
• L' ensilage de dréches fortement pressées peut induire une fermenta- tion de type butyrique. En règle gé- nérale, néanmoins, les ensilages de dréches sont de bonne qualité; leur
teneur en ammoniac est faible, ce qui laisse supposer que la dégrada- tion de la matière azotée est peu im- portante.
• La qualité fermentaire de l' ensilage diminue avec la durée de conserva- tion. L'utilisation d'un agent conser- vateur est indiquée en cas de conser- vation prolongée.
• Pendant toute la durée de stockage, il est nécessaire d'assurer une bonne couverture de l'ensilage (presse à eau, film plastique), pour éviter une altération d'origine microbienne.
Pour diminuer les risques de post- fermentations, une quantité journa- lière suffisante de dréches doit être désilée. Cela est particulièrement important en période estivale.
Bibliographie
BECKHOFF J., 1955. Zut- Silierung und zum Nâhr- stoffgehalt von Biertreber. Das ti~ irtsrhu/tsei- gej-ie Fttter 21 (3). 209-220.
KÜNTZEL, U., 1991. Die Haltbarmachung von Presstrebern — Verderbrisiken und Konservie- rungs môglichkeiten. 1. Mitteilung: Silierbar- keit von Presstrebern. Das wirtsclieittseigene Frtter 37 (1 und 2), 113-127.
M()REL I. et LcttrIAtiti E. 1997. Ensilage de dréches de brasserie dans l'encyraissement des c
taurillons. Revue suisse Agric. 29 (3). 115- 119.
15- 119.
MüNCER A. et J.aNs F., 1997. Drêches de brasse- rie ensilées: source protéique pour la vache laitière. Revue suisse Agric. 29 (3). 121-124.
SCHOCH W., 1957. Cber die Bereitung von Silage aus frischen Malztrebern. r1-litteilcurr,~>e~i aus dein Gehtete dej I_ehe~t.srnittelirrtter,5'll['11c112~e11 und Hygiene 48 (6), 513-537.
Wyss U. und Rc)HNER R., 1996. Gàrsaftanfall der Silagen vom TS-Gehalt abhqngig. A,r;>rai-ffir- scltung 3 (4), 157-160.
Summary
Ensiling of brewer's grains: high effluent production and good fermentation quality
About 160 t of fresh brewer's grains were ensiled for feeding trials from autumn 1994 until spring 1996. Almost all brewer's grains came from one brewery; some part came from a firm of the food industry.
After filling the silos, the effluent production was measured"and, during the feeding, samples of the silages were taken to test the fermentation quality and the aerobic stability.
Within the first week after filling the silos nearly 160 1 effluent per ton flowed out from the brewer's grains silages. Less than half of this quantity was produced in the silages proceeding from the food industry.
Fermentation quality of almost all silages was good. Little or no lactic acid has been formed. During storage lactic acid was reduced. In one charge issuing from food in- dustry, which was more pressed and had a higher dry matter content, butyric acid was detected.
Sporadicaily, a high yeast contamination was observed in samples collected in the top of the silos. Concerning the aerobic stability, the silages were influenced by storage duration and season (temperature).
Key words: brewer's grains silages, fermentation quality, effluent, aerobic stability, microorganisms.
Zusammenfassung
Biertrebersilagen: hoher Saftanfall und gute Qualitt
Rund 160. t frischer Biertreber wurde für Fütterungsversuche mit Milchkühen und Mastmunis etappenweise vom Herbst 1994 bis Frühling 1996 einsiliert. Der grôssere Teil des Biertrebers wurde von einer Brauerei geliefert, daneben stammte ein Teil von einer Nâhrmittelfabrik.
Nach dem Einfüllen in die Silos wurde der abfliessende Saft erfasst und whrend den
1. Fütterungsversuchen wurden regelm ssig Proben zur Bestimmung der Gârqualitât und der Ermittlung der aeroben Stabilitat genommen.
In der ersten Woche nach dem Einsilieren flossen fast 1601 Saft pro Tonne Biertreber ab. Beim Treber aus der Nhrmittelfabrik war der Saftanfall nur etwa halo so hoch.
Praktisch alle Silagen wiesen eine gute Gàrqualitt auf, wobei nur wenig oder gar keine Milchsaure ermittelt werden konnte. Die Milchsuregehalte nahmen mit zuneh mender Lagerdauer ab. In einer Lieferung aus der Nahrmittelfabrik, die stàrker abge- presst wurde und entsprechend einen hüheren TS-Gehalt aufwies, konnte Buttersaure festgestellt werden.
In den obersten Schichten der Silos konnten zum Teil hohe Gehalte an Hefen ermittelt werden. Die Anfâlligkeit der verschiedenen Silageproben in Bezug auf die aerobe Stabilitt war unterschiedlich. Diese wurde durch die Lagerdauer und die Umgebungs- temperaturen beeinflusst.
