Żywienie zwierząt i paszoznawstwo
Pod redakcją Marii Dymnickiej i Janusza L. Sokoła
AUTORZY
Ewa Arkuszewska, Jadwiga Chachułowa, Maria Dymnicka, Maria Fabijańska,
Szymon Fiedorowicz, Józef Karaś, Iwona Kosieradzka, Andrzej Łozicki, Witold Rogulski, Ewa Sawosz, Jacek Siedlecki, Jacek Skomiał, Janusz L. Sokół
OPINIODAWCY
Prof. dr hab.Franciszek Borowiec
Prof. dr hab. Eugeniusz Grela
Spis treści
I. |
Skład chemiczny pasz |
5 |
1. |
Pobieranie i przygotowywanie próbek pasz do analizy chemicznej (W. Rogulski) |
5 |
2. |
Skład i znaczenie składników paszy |
7 |
2.1. |
Białko (J. Skomiał) |
7 |
2.2. |
Tłuszcz (E. Sawosz) |
8 |
2.3. |
Węglowodany (M. Dymnicka) |
11 |
2.4. |
Składniki mineralne (popiół surowy) (E. Arkuszewska) |
14 |
3. |
Zasada analizy podstawowej paszy (W. Rogulski) |
16 |
4. |
Oznaczanie detergentowych frakcji włókna - metoda Van Soesta (I. Kosieradzka) |
25 |
5. |
Oznaczanie włókna pokarmowego DT (dietary fiber) (I. Kosieradzka) |
28 |
6. |
Analiza w bliskiej podczerwieni (NIRS) (I. Kosieradzka) |
28 |
7. |
Zasada określania wartości energetycznej pasz (W. Rogulski) |
30 |
II. |
Pasze i ocena ich jakości |
31 |
1. |
Podział pasz (J. Karaś) |
31 |
2. |
Ogólna charakterystyka i zasady oceny organoleptycznej pasz (J. Karaś) |
33 |
2.1. |
Zielonki i pastwisko (J. Skomiał) |
33 |
2.2. |
Kiszonki (J. Skomiał) |
39 |
2.3. |
Okopowe (J. Skomiał) |
42 |
2.4. |
Siana i susze (E. Arkuszewska) |
43 |
2.5. |
Słomy i plewy (M. Dymnicka) |
46 |
2.6. |
Ziarna zbóż, nasiona roślin strączkowych i ich pochodne (J. Karaś) |
47 |
2.7. |
Nasiona roślin oleistych i produkty uboczne przemysłu olejarskiego (Sz. Fiedorowicz) |
50 |
2.8. |
Inne pasze pochodzące z przemysłu rolno-spożywczego (A. Łozicki) |
51 |
2.9. |
Pasze pochodzenia zwierzęcego (J. Skomiał) |
54 |
2.10. |
Mieszanki przemysłowe (J. Skomiał) |
56 |
2.11. |
Dodatki mineralne, witaminowe i ich mieszanki (J. Chachułowa) |
59 |
3. |
Laboratoryjne metody oceny jakości surowców paszowych (I. Kosieradzka) |
60 |
III. |
Określanie wartości pokarmowej pasz |
64 |
1. |
Strawność składników pokarmowych (Sz. Fiedorowicz) |
64 |
1.1. |
Metody badań strawnościowych (Sz. Fiedorowicz) |
65 |
1.2. |
Czynniki wpływające na strawność składników pokarmowych (Sz. Fiedorowicz) |
67 |
2. |
Bilans przemiany materii (E. Sawosz) |
69 |
3. |
Wartość odżywcza białka i metody jej określania (E. Sawosz) |
71 |
4. |
Przemiana energii (M. Fabijańska) |
76 |
5. |
Mierniki wartości pokarmowej pasz |
79 |
5.1. |
Rys historyczny (M. Fabijańska) |
79 |
5.2. |
Współczesne systemy określania wartości pokarmowej pasz |
80 |
5.2.1. |
System DLG (E. Arkuszewska) |
80 |
5.2.2. |
System INRA (M. Fabijańska) |
83 |
5.2.3. |
Energia metaboliczna (M. Fabijańska) |
91 |
IV. |
Zasady żywienia i układania dawek pokarmowych dla zwierząt gospodarskich |
94 |
1. |
Krowy mleczne (M. Dymnicka) |
94 |
1.1. |
Dawki w systemie DLG (E. Arkuszewska) |
98 |
1.2. |
Dawki w systemie INRA (M. Fabijańska) |
103 |
2. |
Krowy ras mięsnych (A. Łozicki) |
108 |
2.1. |
Dawki w systemie INRA (A. Łozicki) |
109 |
3. |
Bydło opasowe |
110 |
3.1. |
Dawki w systemie tradycyjnym (E. Arkuszewska) |
110 |
3.2. |
Dawki w systemie INRA (A. Łozicki) |
113 |
4. |
Owce (J. Siedlecki) |
117 |
5. |
Kozy (Sz. Fiedorowicz) |
122 |
6. |
Konie robocze i rekreacyjne (J. Chachułowa) |
124 |
6.1. |
Dawki dla koni roboczych (J. Chachułowa) |
127 |
6.2. |
Dawka dla konia użytkowanego rekreacyjnie (J. Chachułowa) |
128 |
7. |
Trzoda chlewna (J.L. Sokół) |
130 |
7.1. |
Dawki dla macior (J.L. Sokół) |
132 |
7.2. |
Dawki dla tuczników (J.L. Sokół) |
133 |
8. |
Drób (I. Kosieradzka) |
135 |
8.1. |
Brojlery kurze (I. Kosieradzka) |
137 |
8.2. |
Kury nioski (I. Kosieradzka) |
141 |
8.3. |
Brojlery indycze (I. Kosieradzka) |
143 |
8.4 |
Ptactwo wodne (M. Fabijańska) |
146 |
9. |
Zasady komputerowej optymalizacji składu mieszanek paszowych (I. Kosieradzka) |
151 |
10. |
Gospodarcza ocena wykorzystania paszy (J. Skomiał) |
155 |
V. |
Preliminarz paszowy (J. Karaś) |
158 |
VI. |
Literatura |
167 |
SKŁAD CHEMICZNY PASZ
1. Pobieranie i przygotowywanie próbek pasz do analizy chemicznej
Pobieranie próbek
Wyniki poprawnie przeprowadzonej analizy chemicznej zależą w decydującym stopniu od właściwego pobrania i przygotowania próbki materiału biologicznego (np. paszy) do badań.
Pasze z natury swojej są zwykle niejednorodne, dlatego w praktyce pobieranie próbek różnych pasz może niekiedy nastręczać trudności. W praktyce laboratoryjnej przyjęto powszechnie, iż próbka paszy przeznaczona do analizy chemicznej powinna być reprezentatywna, to znaczy, że jej skład chemiczny ma odpowiadać przeciętnemu składowi chemicznemu całej partii paszy, z której ją pobrano.
W toku pobierania próbek paszy do analizy chemicznej wyróżnia się następujące rodzaje prób:
próba pierwotna (wyrywkowa)
próba ogólna (zbiorcza)
próba średnia laboratoryjna (reprezentatywna)
W celu uzyskania reprezentatywnej próby laboratoryjnej z różnych warstw i miejsc danej partii paszy pobiera się wyrywkowo tzw. próbki pierwotne (wyrywkowe). Ich liczba oraz wielkość, zależy od masy i wielkości badanej partii paszy, sposobu pobierania próbek wyrywkowych, także właściwości samej paszy, a szczególnie jej jednorodności. Próbki na ogół są tym większe, im pasza jest bardziej niejednorodna, im mniejsza jest w niej zawartość oznaczanego składnika oraz im trudniejsze jest pobieranie tych próbek (np. dostęp do nich).
W materiale niejednorodnym należy zawsze przestrzegać podstawowej zasady proporcjonalnego udziału w pobieranej próbie wszystkich jego wyróżniających się części czy też postaci.
Zebrane losowo i dokładnie wymieszane próbki wyrywkowe stanowią próbę zbiorczą (ogólną). Służy ona do wydzielenia średniej reprezentatywnej próbki laboratoryjnej, która po odpowiednim jej rozdrobnieniu (w młynku, bądź inaczej) i dokładnym wymieszaniu jest przeznaczona do analizy chemicznej. W zasadzie z próby zbiorczej wydziela się 3 identyczne próby średnie laboratoryjne, z których jedną po odpowiednim opakowaniu i oznakowaniu dostarcza się do analizy, drugą jako dowód rzeczowy pobrania próby (zwłaszcza w sprawach spornych) przechowuje przez okres trzech miesięcy próbobiorca, natomiast trzecia średnia próba laboratoryjna jest przeznaczona dla instytucji, w której tę próbę pobrano i którą to instytucję ona reprezentuje. Wielkość czy też masa próby średniej zależy od liczby oznaczeń, jakie mają być w niej wykonane - im więcej oznaczeń, tym próbki muszą być odpowiednio większe. Masa średniej próbki laboratoryjnej wynosi najczęściej od 0,5 do 1 kg.
Pobieranie próbek średnich laboratoryjnych może być:
urzędowe (na zlecenie władz)
komisyjne (z udziałem przedstawicieli dostawcy albo odbiorcy)
indywidualne (przez osoby upoważnione przez dostawcę lub odbiorcę)
Z czynności pobierania próbek należy sporządzić odpowiedni protokół, podpisany przez świadków zainteresowanych stron i uprawnionego przez Polski Komitet Normalizacji próbobiorcę, posiadającego swój znak identyfikacyjny, którym stempluje on pobraną próbę. Protokół pobrania próbek należy sporządzać zawsze bezpośrednio po czynności pobrania próbki ogólnej w liczbie trzech egzemplarzy - odpowiadającej liczbie próbek średnich laboratoryjnch, do których każdorazowo winien on być dołączony zgodnie z obowiązującymi przepisami norm (PN-90/R-64769). Protokół pobrania próbki winien mieć swój właściwy numer i uwzględniać jeszcze wiele innych ważnych elementów przebiegu tegoż pobrania (tutaj pominiętych), dotyczy to też sposobu i szczegółowego toku postępowania przy pobieraniu próbek różnych pasz. Odnośne dane zawiera praca [Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. Wyd. SGGW, 1997, s.8-10 ].
Przygotowanie próbki paszy do analizy chemicznej
W laboratorium każda próbka paszy podlega wewnętrznej ewidencji i otrzymuje w prowadzonej książce analiz chemicznych swój kolejny numer rejestracyjny. Próbka paszy, która w laboratorium nie jest z różnych względów bezpośrednio poddana analizie, powinna być właściwie utrwalona i zakonserwowana. W celu zmniejszenia strat składników próbki stosuje się działanie bakteriobójczych środków chemicznych, zamrożenie materiału, bądź też
odpowiednie jego odwodnienie (wysuszenie), najlepsze efekty analityczne uzyskuje się gdy przeprowadzane jest ono w powolnym czasochłonnym procesie tzw. próżniowej liofilizacji.
Szczegółowe przygotowanie średniej próbki laboratoryjnej do analizy chemicznej przeprowadza się w różny sposób, zależnie od tego, co i jaką metodą ma być w niej oznaczane, oraz od tego w jakim ta próbka jest stanie- sucha, wilgotna czy płynna. Przygotowanie średniej próbki laboratoryjnej paszy suchej polega głównie na jej odpowiednim rozdrobnieniu (np.zmieleniu) tak, aby uzyskany materiał był w całej swej masie jednorodny (homogenny). Próbki pasz mokrych, wilgotnych, których nie można w tym stanie fizycznym łatwo zemleć, należy przed tym odpowiednio podsuszyć i określić tzw. współczynnik podsuszenia paszy (WPP).
Do podsuszania bierze się taką ilość próbki materiału świeżej paszy aby po jej podsuszeniu uzyskać ok.100-200 gramów masy paszy powietrznie suchej tj. takiej, w której zawartość wilgoci nie zmienia się w warunkach normalnych wilgotności powietrza panujących w laboratorium. W tym celu, ze średniej próbki laboratoryjnej danej paszy (zależnie od przewidywanej w niej zawartości wody) należy w przybliżeniu odważyć następujące jej ilości (tab. 1):
Tabela 1
Wielkość pobieranej próbki pasz do podsuszania
Pasza świeża, wilgotna Ilość [g]
___________________________________________________________________________
Siano, słoma 150 - 250
Zielonka, ziemniaki 600-1000
Kiszonka 600-1200
Korzenie buraków, brukwi, marchwi 800-1200
Liście buraków 1000-2000
Mleko (celem uniknięcia strat składników lotnych lepiej zliofilizować niż podsuszać)
Proces podsuszania przeprowadza się w ten sposób, iż odważoną ilość danej paszy rozkłada się cienką warstwą na suchej, uprzednio wytarowanej tacy lub kuwecie i umieszcza w specjalnej suszarce (z nawiewem powietrza), o temp.ok.55-60oC na kilka do kilkunastu godzin, zależnie od zawartości wody w tej paszy. Przy częstym mieszaniu, praktycznie już po kilku godzinach, paszę można uznać za podsuszoną (gdy kruszy się w palcach!). Następnie miele się ją w młynku, znowu rozkłada na tacy i pozostawia na okres 12-48 godzin w laboratorium, aby doprowadzić ją do tzw. stanu powietrznie suchego i waży. W końcu zsypuje się ją do suchego szczelnego słoika i jest ona już gotowa do dalszych właściwych oznaczeń .
Współczynnik podsuszenia paszy (WPP) określa stosunek masy paszy po i przed podsuszeniem, czasem też jest wyrażany w procentach lub tzw. stopniach podsuszenia paszy. Służy on do przeliczenia zawartości składników oznaczonych w powietrznie suchej masie paszy (podsuszonej) na ich zawartość w paszy świeżej (wyjściowej).
masa paszy po podsuszeniu (powietrznie suchej) [g]
WPP = -------------------------------------------------------------------
masa paszy przed podsuszeniem (świeżej) [g]
P r z y k ł a d: Do analizy pobrano próbkę laboratoryjną zielonki z lucerny, o masie 5 kg, z której do podsuszania odważono 725,8 g. Po podsuszeniu tej zielonki w podsuszarce (temp. 60oC), zmieleniu i doprowadzeniu do stanu powietrznie suchego, jej masa końcowa wynosiła 145,2 g, stąd współczynnik podsuszenia zielonki jest następujący:
145,2
WPP = -------------- = 0,200
725,8
Znając współczynnik podsuszenia badanej paszy oraz oznaczoną procentową zawartość danego składnika w tej paszy po jej podsuszeniu, łatwo znajdujemy procentową zawartość tego składnika w paszy świeżej (wilgotnej wyjściowej):
Zawartość składnika w paszy świeżej [%] = Zawartość składnika w paszy podsuszonej [%] x WPP
(wilgotnej, wyjściowej, przed podsuszeniem)
Jeżeli zawartość białka ogólnego w analizowanej zielonce (podsuszonej) wynosiła 15,34% to w świeżej (przed podsuszeniem) równa jest: 15,34% x 0,200 = 3,07%.
2. Skład i znaczenie składników paszy
2.1. Białko
Białko ogólne to suma związków zawierających azot. Składa się ono z białka właściwego oraz związków azotowych niebiałkowych (NPN). Zawartość białka ogólnego określa się metodą pośrednią na podstawie zawartości azotu całkowitego. Dlatego nie wiadomo dokładnie jakie grupy związków azotowych rzeczywiście znajdują się w paszy. W większości pasz przeważa jednak białko właściwe, na które składają się:
białka proste zbudowane z aminokwasów. Zalicza się do nich białka globularne (albuminy, globuliny, histony) oraz białka strukturalne (kolagen, elastyna),
białka złożone, które w swojej budowie oprócz białek posiadają grupę prostetyczną. W zależności od rodzaju tej grupy w skład białek złożonych wchodzą fosfoproteidy (kazeina), nukleoproteidy, metaloproteidy (ferrytyna, hemokupreina), glikoproteidy (mukoidy), lipoproteidy.
Związki azotowe niebiałkowe to wszystkie pozostałe związki zawierające azot a nie będące białkami. Należą do nich wolne aminokwasy, peptydy a także amidy, aminy (np. witaminy z grupy B), niektóre alkaloidy, glikozydy zawierające azot, zasady purynowe i pirymidynowe, sole amonowe, azotany. Do tej grupy należy również zaliczyć mocznik, który nie występuje w paszach naturalnych, jednak dodawany do pasz dla przeżuwaczy może być źródłem azotu dla mikroorganizmów żwacza przetwarzających go na aminokwasy i własne białko, trawione w dalszych odcinkach przewodu pokarmowego zwierzęcia.
W większości pasz białko właściwe stanowi ok. 85% całej ilości związków azotowych. Wyjątek stanowi białko organizmów jednokomórkowych, w których udział NPN może dochodzić nawet do 30%. Składają się na nie przede wszystkim kwasy nukleinowe, puryny, pirymidyny, a więc związki słabo wykorzystywane przez zwierzęta.
Znaczna ilość NPN może występować także w zielonkach intensywnie nawożonych azotem. Przy nieprzestrzeganiu okresu karencji zgromadzone w roślinie azotany mogą po redukcji przez mikroorganizmy przewodu pokarmowego zostać przekształcone w azotyny, które blokują funkcje hemoglobiny.
Białko w organizmach zwierzęcych pełni bardzo ważną rolę. Są to przede wszystkim funkcje:
strukturalna - białka są składnikami wszystkich komórek i to zarówno w organizmach zwierzęcych jak i roślinnych. Odgrywa więc bardzo ważną rolę w procesach wzrostu i rozwoju, wchodząc w skład tkanki mięśniowej a także łącznej. Ta funkcja „budulcowa” związana jest także z uzupełnianiem naturalnych ubytków (pióra, włosy, naskórek, nabłonek, rogi, kopyta). Ważną ich funkcją jest udział w regeneracji tkanek np. w procesie gojenia ran, wytwarzania blizn.
regulacyjna - poprzez udział w związkach biologicznie czynnych białka uczestniczą w procesach przemiany materii (enzymy). Biorą udział w regulacji odporności komórkowej, syntezie różnych związków, degradacji toksyn, krzepnięciu krwi. Mogą uczestniczyć w przemianach energetycznych będąc składnikiem hormonów (insulina). Białka decydują o procesach obronnych organizmu (globuliny). Właściwości fizyko-chemiczne białek pozwalają im brać udział w regulacji równowagi wodnej, a właściwości buforowe w regulacji równowagi kwasowo-zasadowej.
transportowa: lipoproteidy stanowią formę transportu tłuszczu we krwi, transferyna przenosi żelazo. Przy pomocy związków białkowych transportowana jest również w organizmie witamina A.
udział w procesach widzenia: opsyna, która jest białkiem światłoczułym przenosi bodźce świetlne do zakończeń układu nerwowego.
przekazywania cech genetycznych - kwasy nukleinowe (RNA i DNA) także zawierają w swojej budowie związki azotowe.
Oceniając białko pasz brana jest pod uwagę nie tylko jego ilość ale i jakość wynikająca m.in. ze składu aminokwasowego białka, jego dostępności w przewodzie pokarmowym.
Wśród związków azotowych czyli białka ogólnego występują także substancje o niekorzystnym działaniu, które nazywamy substancjami antyżywieniowymi (antyodżywczymi). Należą do nich m.in. solanina - glikoalkaloid zawarty w ziemniakach, lupinina, lupanina, sparteina, gramina i inne alkaloidy występujące w łubinach, lektyny, inhibitory proteaz, znajdujące się w licznych paszach roślinnych, glukozynolany występujące w rzepaku. Substancje te mogą w znaczący sposób ograniczać stosowanie niektórych pasz w żywieniu zwierząt.
2.2. Tłuszcz
Tłuszcze (lipidy) - związki o charakterze lipofilnym lub amfipatycznym, nie rozpuszczają się w wodzie, natomiast są dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych takich jak aceton, benzen, eter, chloroform. Tłuszcz surowy (ekstrakt eterowy) zgodnie z założeniami analizy weendeńskiej to grupa związków rozpuszczalnych w eterze dwuetylowym lub pozostałych wymienionych rozpuszczalnikach (tabela 2).
Tabela 2
Podział tłuszczu surowego na frakcje ze względu na właściwości chemiczne i budowę
Tłuszcz surowy |
Frakcje tłuszczu |
Przykłady wybranych zwiazków chemicznych |
||||
|
Frakcja zmydlająca się |
Kwasy tłuszczowe |
Nasycone SFA |
Laurynowy C12:0; mirystynowy C14:0; palmitynowy C16:0; stearynowy C18:0; arachidowy C20:0; behenowy C22:0; lignocerynowy C24:0 |
||
|
|
|
Jednonienasycone MUFA |
Palmitooleinowy C16:1; oleinowy C18:1; elaidynowy C18:1t; erukowy C22:1; nerwonowy C24:1 |
||
|
|
|
Wielonienasycone PUFA |
n-3PUFA |
α-linolenowy C18:3; eikozapentaenowy EPA C20:5; dokozaheksaenowy DHA C22:6 |
|
|
|
|
|
n-6PUFA |
Linolowy C18:2, γ-linolenowy C18:3; dihomo-γ-linolenowy C20:3, arachidonowy C20:4 |
|
|
|
Sfingolipiy [pochodne sfingolu] |
Sfingomieliny [związki ceramidu z fosfocholiną] |
Sfingomielina osłonek mielinowych |
||
|
|
|
Glikosfingolipidy [związki ceramidu z cukrowcami] |
Cerebrozydy - cerebrony, nerwony, kerazyny; gangliozydy (sjaloglikosfingolipidy) |
||
|
|
Glicerolipidy [pochodne glicerolu] |
Triacyloglicerole [estry glicerolu i kwasów tłuszczowych] |
Trzy grupy OH przy węglach sn 1,2,3 są zwykle zestryfikowane różnymi kwasami tłuszczowymi |
||
|
|
|
Glicerolofosfolipidy [pochodne kwasu glicerolofosforowego] |
Zawierające azot |
Lecytyna - fosfatydylocholina; kefaliny - fosfatydyloseryna, fosfatydyloetanoloamina; plazmalogeny; lipoaminokwasy; lipopeptydy |
|
|
|
|
|
Nie zawierające azotu |
Fosfatydyloinozytol; kardiolipina; kwasy fosfatydowe |
|
|
|
Mydła [sole kwasów tłuszczowych i metali] |
Nierozpuszczalne w wodzie - wapniowe; rozpuszczalne w wodzie - sodowe, potasowe |
|||
|
|
Woski [estry wyższych alkoholi jednowodorotlenowych i kwasów tłuszczowych] |
Mirycyna wosku pszczelego, olbrot wosku wieloryba |
|||
|
Frakcja nie zmydlająca się [pochodne izoprenu] |
Terpeny [cykliczne związki izoprenu] |
Olejki eteryczne - kamfora, kamfen, pinen |
|||
|
|
Steroidy [cyklopentano-perhydro-fenantren] |
Cholesterol; kwasy cholowe; witaminy D; hormony steroidowe - estrogeny, androgeny, progesteron, kortyzol, aldosteron, kortykosteron; digitoksygenina |
|||
|
|
Karotenoidy pochodne izoprenu |
Karoteny; likopen; ksantofile - luteina, zeaksantyna; proteinokarotenoidy - purpura wzrokowa, barwnik żółtka jaja, astacyna raka |
Biologiczne znaczenie tłuszczu
Tłuszcz jest niezbędnym składnikiem organizmu, tkanki pozbawione tłuszczu są niezdolne do życia. Lipidy wchodzące w skład tkanek i płynów ustrojowych spełniają następujące funkcje:
izolacyjną
strukturalną
energetyczną
transportową
funkcjonalną
informacyjną
Lipidy są doskonałym izolatorem termicznym jak również elektrycznym. Zlokalizowany podskórnie tłuszcz jest barierą chroniącą skutecznie ciało zwierzęcia przed utratą ciepła a także przed niską temperaturą otoczenia. Lipidy niepolarne, wchodzące w skład tkanki nerwowej pozwalają na szybkie rozprzestrzenianie się fal depolaryzacyjnych wzdłuż mielinowych włókien nerwowych.
Tłuszcze pełniące funkcje strukturalne tworzą dwa rodzaje form, pierwszą z nich jest tkanka zapasowa i tkanka łączna biorące udział w kształtowaniu makrostruktury ciała zaś drugą formą zbudowaną z tłuszczu są mikrostruktury błon biologicznych. Tłuszcz odkładany jako tkanka tłuszczowa zapasowa zlokalizowany jest podskórnie i wokół niektórych narządów wewnętrznych. Lipidy wchodzące w skład tkanki łącznej, rozprzestrzenione są w całym organizmie. Stanowią one warstwę chroniącą tkanki zwierzęcia przed urazami mechanicznymi, pozwalają na odpowiednie osadzenie narządów i ukształtowanie ciała. Komórki tkanki tłuszczowej zawierają kroplę tłuszczu, która wypełnia całe jej wnętrze, tłuszcz ten stanowią triacyloglicerole w ilości około 98%. Skład kwasów tłuszczowych wchodzących w skład triacylogliceroli jest w znacznym stopniu zależny od podaży kwasów tłuszczowych w paszy, jakkolwiek istnieją również pewne predyspozycje genetyczne do wiązania określonych kwasów tłuszczowych odpowiednio przy węglu sn-1 i 3 oraz sn-2. Błony komórkowe i wewnątrzkomórkowe tworzą natomiast mikrostrukturę tkanek i narzadów. Błony biologiczne stanowią rodzaj płynnej mozaiki zbudowanej z asymetrycznej dwuwarstwy lipidowej. Fosfolipidy będące podstawowymi składnikami lipidowymi błon zwrócone są swoją częścią hydrofobową (kwasy tłuszczowe) do wewnątrz dwuwarstwy a częścią hydrofilną (np. fosfocholina) na zewnątrz błony. W ten sposób komórka przypomina pęcherzyk, którego wnętrze i środowisko zewnętrzne są odizolowane od siebie - błony stanowią barierę dla przepływu cząstek polarnych. Jednak bariera ta jest formą o wysokim stopniu selektywności, a kontrolowany przepływ przez błonę cząstek umożliwiają białka wbudowane w błonę, pełniące rolę pomp, przenośników i kanałów. Obok fosfolipidów w skład błon wchodzą również inne lipidy a między innymi cholesterol, witamina E, glikolipidy. Cholesterol, tworzący dużą sztywną cząsteczkę, jest wbudowany prostopadle w dwuwarstwę błony, co zapobiega jej nadmiernej płynności i krystalizacji. Witamina E wykazuje powinowactwo do błon biologicznych a jej obecność w okolicach błon chroni nienasycone kwasy tłuszczowe fosfolipidów przed peroksydacją i zapobiega w ten sposób degradacji membran. Zatem lipidy wchodzące w skład błon biologicznych pełnią kluczową rolę w organizacji strukturalnej tkanek i narządów, zwłaszcza że poprzez swój selektywny charakter błona komórkowa reguluje molekularny i jonowy skład płynu wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego co wpływa na warunki osmotyczne i umożliwia zachowanie komórkom i tkankom odpowiedniej zawartości wody.
Funkcjonalna rola związków o charakterze lipidów, oprócz wymienionej już funkcji związanej z selektywną przepuszczalnością błon, jest bardzo różnorodna ponieważ wiele związków aktywnych biologicznie należy do tłuszczów a głównie do steroli. Podstawowym związkiem o charakterze sterolu jest występujący jedynie w organizmach zwierzęcych cholesterol. Cholesterol jest prekursorem witaminy D3, kwasów cholowych a także poprzez progesteron następujących hormonów steroidowych :
hormony kory nadnerczy: mineralokortykoidy (aldosteron), glukokortykoidy (kortyzol, kortyzon, steroidy płciowe (adrenosteron, estron, progesteron)
hormony płciowe: androgeny (testosteron), estrogeny (estron, estradiol, estriol), progesteron ciałka żółtego
Do bardzo istotnych związków aktywnych biologicznie należą również syntetyzowane z dwudziestowęglowych kwasów tłuszczowych (arachidonowego, eikozapentaenowego i dihomo-γ-linolenowego) hormony tkankowe - eikozanoidy. Należą do nich prostaglandyny, prostacykliny, leukotrieny, tromboksany. Hormony te są zazwyczaj uwalniane w miejscu swego działania, w większości tkanek. Eikozanoidy między innymi są mediatorami zapalenia, stymulują mięśniówkę gładką, regulują agregację płytek krwi, wpływają na biosyntezę steroidów, regulują procesy przewodzenia nerwowego.
Lipidy a zwłaszcza fosfolipidy umożliwiają również transport innych związków lipidowych (triacyloglicerole, cholesterol) drogą krwi czy limfy. Środowisko płynów ustrojowych posiada charakter fazy wodnej, dlatego też lipidy transportowane są w nim dzięki fosfolipidom, które układają się w micelle; kwasy tłuszczowe zwrócone są do wewnątrz a hydrofilna fosfocholina na zewnątrz. Cząstki te wraz z charakterystycznym białkiem tworzą lipoproteiny. Lipoproteiny są więc kompleksami lipidowo-białkowymi składającymi się z warstwy zewnętrznej zbudowanej z fosfolipidów, apoprotein, wolnego cholesterolu, tokoferoli oraz rdzenia tej sferycznej cząstki, która zawiera triacyloglicerole i estry cholesterolu.
Wartość energetyczna tłuszczu, określona w organizmie, jest znacznie większa niż węglowodanów, utlenienie kwasu oleinowego w porównaniu do glukozy dostarcza prawie trzykrotnie więcej ATP. Gdyby organizm zwierzęcia odkładał zapas energii w postaci glikogenu a nie tłuszczu, zapewne musiałby ważyć co najmniej o połowę więcej. Odłożony w organizmie zwierzęcia tłuszcz może być efektywnym źródłem energii a także wody, niezbędnych do przemian metabolicznych. Tłuszcz zapasowy może odkładać się w postaci tkanki tłuszczowej białej oraz w niewielkiej ilości w postaci tkanki tłuszczowej brunatnej. Brunatna tkanka tłuszczowa w odróżnieniu od białej zawiera termogeniny (białka rozsprzęgające), które umożliwiają przenoszenie protonów bez tworzenia związków wysokoenergetycznych (ATP), co umożliwia dużą mobilność energetyczną organizmu a w konsekwencji powoduje znaczną odporność zwierzęcia na różnego rodzaju stresy. Wrażliwość prosiąt na stresy między innymi związana jest z brakiem brunatnej tkanki tłuszczowej.
Lipidy, a właściwie wielonienasycone kwasy tłuszczowe pełnią również kluczowe funkcje informacyjne, mogą między innymi modulować transkrypcję genów, stabilność mRNA, różnicowanie się komórek.
2.3. Węglowodany
Skład węglowodanów
W skład węglowodanów wchodzą dwie grupy związków: łatwo strawne węglowodany wewnątrzkomórkowe (bezazotowe wyciągowe) i strukturalne określane jako włókno. W zależności od metody oznaczania (patrz rozdziały: I. 3., I. 4., I. 5.) wyróżniamy włókno surowe, frakcje NDF, ADF i ADL oraz włókno pokarmowe.
Do łatwo strawnych węglowodanów zaliczamy:
monosacharydy
pentozy - arabinoza, ksyloza, ryboza
heksozy - glukoza, fruktoza, galaktoza, mannoza
oligosacharydy
dwucukry - sacharoza (glukoza+fruktoza), maltoza (glukoza+glukoza), laktoza (glukoza+galaktoza)
trójcukrowce - rafinoza (glukoza+fruktoza+galaktoza)
wielocukrowce - skrobia i glikogen (zbudowane z cząsteczek glukozy), inulina (z cząsteczek fruktozy).
Do włókna, w zależności od metod oznaczania(rozdz. I.3., I.4., I.5.), należą składniki przedstawione na schemacie.
Pektyny
Pentozany
Gumy
Śluzy
Kleje roślinne
Kwas fitynowy i jego sole
Hemiceluloza
N związany z ligniną
Celuloza
Lignina
Kutyna
Suberyna
Krzemionka
* - włókno surowe - oznaczenie określa około 50% celulozy, 20% hemiceluloz, 10-50% ligniny
** - oznaczenie frakcji NDF pozwala na określenie tych składników w całości.
Włókno należy do związków organicznych występujących w paszach pochodzenia roślinnego. Jest ono składnikiem ścian komórek roślinnych. W skład włókna wchodzą przede wszystkim polisacharydy, ale nie tylko. Składnikiem pierwotnym jest celuloza powstała głównie w okresie wzrostu rośliny.
Celuloza składa się z jednostek glukozy połączonych wiązaniami β-glikozydowymi. W okresie późniejszym na warstwę celulozy odkłada się
hemiceluloza, w skład której wchodzą:
ksylany, w których ksyloza może być związana z arabinozą, a także kwasami uronowymi,
arabany, które są rozgałęzionymi polisacharydami powstałymi w procesie kondensacji arabinozy,
mannany, składające się z D-mannozy,
galaktomannany, złożone ze skondensowanych cząsteczek D-mannozy i
D-galaktozy.
Pod koniec wzrostu i po wykształceniu szkieletu polisacharydowego w ścianach komórki odkłada się lignina.
Lignina jest polimerem fenylopropanowym. Jest ona silnie związana z celulozą, tworząc kompleks ligninowo-celulozowy.
Przestrzenie międzykomórkowe roślin wypełniają wielocukry tzw. substancje pektynowe.
Pektyny, to polisacharydy, których główny łańcuch zawiera reszty kwasu D-galakturonowego. Łańcuchy boczne pektyn tworzą: D-galaktoza, L-arabinoza, D-ksyloza, L-fruktoza i często powiązane są z jonami wapnia i magnezu.
Gumy i śluzy roślinne wykazują duże pokrewieństwo ze składnikami ścian komórkowych. Są to wydzieliny, które powstają po uszkodzeniu rośliny, po wyschnięciu tworzące twardą osłonkę. Zawierają kwas glukuronowy, galakturonowy oraz cząsteczki ksylozy, arabinozy i mannozy.
Substancje kutykularne są lipidami ochraniającymi powierzchnię owoców, nasion i liści przed utratą wody.
Suberyny są spokrewnione z substancjami kutykularnymi. Występują w korzeniach i podziemnych częściach roślin.
W skład włókna wchodzą również takie związki jak: kwas fitynowy, krzemiany, związki azotowe związane z ligniną i glikozydy.
Rola węglowodanów w żywieniu przeżuwaczy
Włókno i związki bez - N wyciągowe w żwaczu ulegają rozkładowi dzięki enzymom wytwarzanym przez drobnoustroje (bakterie, pierwotniaki, grzyby). Końcowym produktem tego rozkładu są lotne kwasy tłuszczowe (LKT), które pokrywają w 70% zapotrzebowanie na energię metaboliczną przeżuwacza, 10-15% przeznaczone jest na wewnętrzne przemiany cukrowców, 10-15% - na syntezę białka w żwaczu, 10-12% - na straty w postaci metanu.
Lotne kwasy tłuszczowe stanowią, poza podstawowym źródłem energii dla przeżuwaczy, substrat wyjściowy do biosyntezy składników organicznych (tłuszczu, węglowodanów, białka). Kwas octowy jest prekursorem tłuszczu w mleku, kwas propionowy - glukozy i laktozy, a kwas masłowy - związków ketonowych.
Właściwa zawartość włókna w dawce zapewnia prawidłową motorykę żwacza oraz dobre trawienie składników pokarmowych.
Ilość włókna surowego w dawkach dla krów powinna stanowić 18-22% s.m. dawki, dla zwierząt opasanych - 14-16%. U krów wysoko wydajnych frakcja NDF nie powinna przekraczać 25% (75% NDF powinno pochodzić z pasz objętościowych), a ADF - 16-19%.
Rola węglowodanów w żywieniu zwierząt monogastrycznych
Rozkład związków bez-N wyciągowych do cukrów prostych zachodzi w dwunastnicy dzięki enzymom wydzielanym przez trzustkę, nabłonek jelit i sok jelitowy. Cukry proste najlepiej wykorzystywane są na produkcję energii, mogą być przekształcone w tłuszcze, a także w glikogen.
Rozkład włókna odbywa się dzięki enzymom drobnoustrojów w jelicie ślepym, podobnie jak u przeżuwaczy w żwaczu tyle tylko, że na mniejszą skalę.
Spośród zwierząt monogastrycznych najlepiej trawi włókno koń, dzięki dużej pojemności jelita ślepego (do 40 l), które jest swoistego rodzaju komorą fermentacyjną. Ilości włókna jakie otrzymuje koń w dziennej dawce są zbliżone do poziomu włókna w dawkach dla krów.
Trzoda w znacznie mniejszym stopniu trawi włókno ze względu na niewielką pojemność jelita ślepego i ilość mikroflory. Strawność celulozy u świń może kształtować się od 5 do 50%. Dlatego dla trzody ilości włókna powinny być znacznie mniejsze w dawce niż dla koni. Dla starszych tuczników może być do 7% włókna surowego w dawce, dla macior - do 10%. W większej ilości włókno znacznie obniża wartość energetyczną pasz dla świń, a także wykorzystanie składników pokarmowych, przede wszystkim aminokwasów. Jego obecność jest jednak konieczna do utrzymania normalnej motoryki jelit. Poza tym, dzięki procesom fermentacyjnym przebiegającym w jelicie grubym, a odpowiadających procesom zachodzącym w żwaczu, powstające lotne kwasy tłuszczowe mogą dostarczyć trzodzie nawet do 30% energii strawnej.
W żywieniu drobiu, dopuszczalna zawartość włókna surowego w paszy wynosi 4% kurcząt brojlerów i indycząt, 4,5% dla kur niosek i 7-12 % dla kaczek i gęsi. Wielu autorów uważa, że w żywieniu drobiu powinno być uwzględniane jedynie włókno pokarmowe. Znaczący bowiem wpływ na wykorzystanie energii metabolicznej z ziarna zbóż, podstawowych składników mieszanek dla drobiu, mają rozpuszczalne frakcje włókna pokarmowego - arabinoksylany i β-glukany. Najmniejsze zawartość tych składników jest w ziarnie kukurydzy, następnie w pszenicy, pszenżycie i jęczmieniu, a największa w życie i owsie. Jak wiadomo rozpuszczalne składniki włókna pokarmowego charakteryzują się wysoką lepkością.
Przyrost masy ciała i współczynniki wykorzystania pasz dla drobiu są w istotny sposób skorelowane z lepkością treści jelitowej. Peletowanie i ekspandowanie mieszanek zmniejsza ich lepkość. Mechanizm antyodżywczego działania włókna pokarmowego w przypadku drobiu polega na:
wzroście lepkości paszy i w związku z tym utrudnieniu dostępu enzymów do składników pokarmowych,
utrudnieniu transportu składników pokarmowych już rozłożonych do krwi i chłonki, na skutek warstwy śluzu okalającego nabłonek jelitowy - jeśli pasza zawiera nadmierne ilości włókna rozpuszczalnego.
W wyniku tego znacznie gorsze jest wykorzystanie paszy i znacznie większe jej zużycie. Jednak dopuszczalna ilość włókna jest konieczna ze względu na korzystne oddziaływanie na motorykę przewodu pokarmowego i zawartość mikroflory.
Przeciwdziałać negatywnemu wpływowi składników włókna pokarmowego zawartych w ziarnach zbóż można poprzez:
dodatek enzymów rozkładających te polisacharydy nieskrobiowe (β-glukanazy, arabinoksylanazy),
wprowadzanie do mieszanek owsa nagiego i jęczmienia nagiego o zmniejszonej zawartości polisacharydów nieskrobiowych,
hodowlę transgenicznych kurcząt zdolnych do sekrecji jelitowej enzymów hydrolizujących polisacharydy nieskrobiowe.
Obecnie największe zastosowanie w celu likwidowania negatywnych skutków oddziaływania polisacharydów nieskrobiowych zawartych w paszach dla drobiu mają preparaty enzymatyczne.
2.4. Składniki mineralne (popiół surowy)
W ciele zwierząt oprócz pierwiastków wchodzących w skład związków organicznych (węgiel, tlen, wodór i azot) znajduje się także bardzo wiele różnorodnych składników mineralnych, które po spopieleniu próbki tworzą popiół surowy. Jego zawartość określa się na 2 do 6% masy ciała zwierząt, z czego 83% znajduje się w kościach a 17% występuje w innych tkankach. W skład popiołu surowego organizmów zwierzęcych może wchodzić nawet do 90 pierwiastków, ale tylko 21 spośród nich uznano za niezbędne dla życia. Pierwiastki niezbędne to takie, których brak w paszy wywołuje objawy niedoboru i dodatek do diety likwiduje te objawy. W ciele zwierząt występują w bardzo różnych ilościach, co stanowi kryterium ich podziału na makro- i mikroelementy.
Makroelementy stanowią ponad 95% całego popiołu surowego. Zalicza się do nich wapń (Ca), fosfor (P), sód (Na), potas (K), magnez (Mg), chlor (Cl) i siarkę (S). Występują w organizmie zwierząt w ilościach powyżej 50mg/kg masy ciała. Znaczenie tych pierwiastków, zapotrzebowanie na nie zwierząt, objawy niedoboru i sposoby jego likwidacji poznane zostały bardzo dobrze, między innymi z powodu dużej koncentracji w organizmach roślinnych i zwierzęcych i dużego zapotrzebowania. Mikroelementy (pierwiastki śladowe) występują w tkankach zwierzęcych w ilościach mniejszych niż 50mg/kg masy ciała. Ich funkcje i skutki niedoboru są trudne do zbadania, ponieważ potrzebne są zwierzętom w bardzo małych ilościach oraz trudno dokładnie określić jakie ilości tych pierwiastków dostają się do organizmu z paszą lub w inny sposób. Zalicza się do nich żelazo (Fe), mangan (Mn), cynk (Zn), kobalt (Co), selen (Se), chrom (Cr), jod (J), molibden (Mo), nikiel (Ni), fluor (F), krzem (Si), wanad (V) i cynę (Sn).
Składniki mineralne pełnią w organizmie zwierzęcym szereg różnorodnych funkcji:
stanowią elementy strukturalne organizmu, zarówno układu kostnego (szczególnie Ca i P) jak i tkanek miękkich,
są składowymi częściami różnych ważnych życiowo związków organicznych takich jak białka, hormony i witaminy,
odgrywają ważną rolę w utrzymaniu właściwego ciśnienia osmotycznego w komórkach i płynach ustrojowych (głównie K, Na i Cl),
regulują koncentrację jonów wodoru w płynach ustrojowych i tkankach zwierząt utrzymując pH we krwi na stałym poziomie poprzez ich właściwości buforujące (głównie węglany i fosforany sodu i potasu),
wpływają na prawidłowy przebieg przewodnictwa mięśniowo-nerwowego (Ca, Mg, Na i K),
biorą udział w budowie licznych enzymów lub je aktywują (szczególnie mikroelementy).
Brak lub niedostateczna ilość poszczególnych składników mineralnych w paszach, ale także ich nadmiar mogą wywoływać różnego rodzaju zaburzenia w organizmie aż do śmierci zwierząt włącznie. Przy silnym niedoborze lub nadmiarze niektórych składników mineralnych zaburzenia te powodują wyraźne objawy kliniczne, jednoznacznie wskazujące na ich przyczynę, pozwalające na trafną diagnozę i szybką ich likwidację. Kiedy jednak niedobór jest nieznaczny a zmiany w organizmie niewielkie, nieraz przemijające, trudne do rozpoznania, powoduje jedynie mniej intensywny rozwój zwierząt, zwolniony wzrost czy obniżoną wydajność, bez wyraźnych objawów klinicznych. Stany lekkich niedoborów mineralnych i ich następstwa występują masowo i z tego powodu nabierają dużego znaczenia w żywieniu zwierząt.
Zawartość makro- i mikroelementów w paszach dla zwierząt zależy od wielu czynników, zarówno naturalnych jak i będących wynikiem działalności człowieka. Są to:
skład chemiczny i pH gleby, które w dużym stopniu zależą od jej geologicznego pochodzenia; np. gleby torfowe są ubogie w Cu i Co, gleby piaszczyste w Mg,
nawożenie, którym nie tylko można podnosić plonowanie, ale także, choć w ograniczonym stopniu regulować zawartość składników mineralnych w roślinności stosownie do zapotrzebowania zwierząt. Jednak nawożenie niezrównoważone może wywoływać niekorzystne zmiany w środowisku glebowym, powodując wtórny niedobór składników mineralnych w roślinach uprawianych na tych glebach (np. intensywne nawożenie azotowe i potasowe powoduje obniżenie zawartości Mg i Na w zielonkach),
gatunek roślin, faza wegetacji w czasie zbioru oraz sposób konserwacji.
Zapotrzebowanie zwierząt na składniki mineralne zależy przede wszystkim od gatunku i rasy ale także od wieku, stanu fizjologicznego, kierunku użytkowania i wielkości produkcji oraz różnic indywidualnych. Oceniając pokrycie zapotrzebowania zwierząt na poszczególne makro- i mikroelementy należy pamiętać, że jest ono uzależnione nie tylko od ilości tych składników w skarmianych paszach, ale także od ich dostępności dla zwierząt. Wysoka koncentracja składnika mineralnego w dawce nie gwarantuje jeszcze pokrycia zapotrzebowania, ponieważ różne czynniki, np. wysoka koncentracja włókna w diecie, może ograniczać jego wchłanianie. Poza tym między poszczególnymi pierwiastkami występują zależności, które powodują, że w procesie ich wchłaniania z przewodu pokarmowego i magazynowania w poszczególnych narządach oraz w tkankowej przemianie materii mogą ze sobą konkurować (antagonizm) lub działać synergistycznie.
Zapewnienie zwierzętom optymalnej, zgodnej z ich zapotrzebowaniem ilości składników mineralnych jest bardzo trudne. Trudna jest także ocena niedoboru wielu pierwiastków, ponieważ zaburzenia z nim związane ujawniają się w postaci charakterystycznych objawów znacznie później niż zmniejszenie ich koncentracji w tkankach i obniżenie aktywności związków biologicznie czynnych, w których budowie lub aktywacji uczestniczą. Jeszcze innym problemem w przypadku wielu składników mineralnych jest bardzo wąska granica między ilością niedoborową, optymalną i dawką toksyczną (np. Cu u owiec czy Se u świń).
3. Zasada analizy podstawowej paszy
Tradycyjny, klasyczny już dziś podział różnych substancji i związków chemicznych zawartych w paszy na pewne wyodrębnione podstawowe składniki lub frakcje przeznaczone do analizy chemicznej, był przeprowadzony w 1860 r. przez W. Henneberga i nieco później F. Stohmanna, a wprowadzony przez nich w Weende koło Getyngi, gdzie pracowali tam w Rolniczej Stacji Doświadczalnej. Schemat i zasady analizy chemicznej paszy przyjął się powszechnie jako standardowa metoda podstawowej analizy chemicznej pasz (tzw. metoda weendeńska). Według niej schemat podziału paszy jest następujący:
Metodą analizy weendeńskiej określa się pięć składników paszy:
suchą masę (lub wodę)
popiół surowy (składniki mineralne i zanieczyszczenia - piasek, SiO2 roślin)
białko ogólne (surowe)
włókno surowe
tłuszcz surowy (ekstrakt eterowy)
Pozostałą w tej metodzie analizy chemicznej frakcję paszy tzw. związków bezazotowych wyciągowych określa się poprzez ich wyliczenie z różnicy między suchą masą a pozostałymi wyżej oznaczonymi w analizie składnikami:
Związki bezazotowe wyciągowe [%] = Sucha masa [%] - (popiół surowy [%] + białko ogólne [%] + włókno surowe [%] + tłuszcz surowy [%] )
Przykładowo dla zielonki z lucerny otrzymano dane:
Związki bezazotowe wyciągowe [%] = Sucha masa [18,91 %] - (popiół surowy [1,53 %] + białko ogólne [3,07 %] + włókno surowe [5,45 %] + tłuszcz surowy [0,78 %] = 8,08 %
Pasza [100%] - sucha masa [%] = Woda [%]
Pasza [100%] - sucha masa [18,91 %] = Woda [81,09 %]
Sucha masa [%] - popiół surowy [%] = Substancja organiczna [%]
Sucha masa [18,91 %] - popiół surowy [1,53 %] = Substancja organiczna [17,38 %]
Analiza weendeńska opracowana ponad 140 lat temu, charakteryzuje się stosunkowo małą precyzją w rozdzielaniu składników poprzez łączenie w jednej frakcji wielu różnych substancji i związków chemicznych. Nie odzwierciedla więc w pełni jakości oznaczanych lub określanych składników i całej paszy. Jednak jako metoda prosta i w miarę szybka przyczyniła się dobrze do rozwoju nauki żywienia zwierząt, zwłaszcza w Europie, w tym także w naszym kraju.
Sucha masa
Sucha masa to pozostałość danej próbki paszy (surowca), którą uzyskuje się po jej wysuszeniu w suszarce, w temperaturze 105oC, do tzw. stałej masy. Określenie zawartości suchej masy pozwala na wyrażanie wyników oznaczeń ilościowych poszczególnych składników paszy naturalnej w tzw. procentach suchej masy tej paszy (tj.w przeliczeniu na jej suchą masę). W praktyce umożliwia to i ułatwia porównywanie ze sobą poszczególnych wyników analiz pasz (surowca) różnego pochodzenia.
Aby określić suchą masę należy odważyć 3-5 gramów paszy i suszyć w naczyńku wagowym do stałej masy w temp.105o C przez 3-5 godzin. Procentową zawartość suchej masy w próbce paszy określa się ze wzoru :
masa próbki po wysuszeniu [g]
Sucha masa [%] = --------------------------------------------- x 100
masa próbki przed wysuszeniem [g]
Za właściwy wynik określenia suchej masy należy przyjąć wartość średnią otrzymaną przynajmniej z dwóch jednocześnie przeprowadzonych analiz, błąd względny oznaczenia nie powinien przekraczać 1%.
P r z y k ł a d. Analizie poddano powietrznie suchą próbkę zielonki z lucerny. Jej określony uprzednio współczynnik podsuszenia wynosił 0,200.
W trakcie określania suchej masy, masa naczyńka była następująca:
naczyńko puste 23,7926 g
naczyńko z paszą przed suszeniem 24,5920 g
naczyńko z paszą po wysuszeniu 23,9438 g
23,9438 g - 23,7926 g
Sucha masa = ----------------------------- x 100 = 18,91%
24,5920 g - 23,7926 g
Zawartość suchej masy w zielonce świeżej [%] = 18,91% x 0,200 = 3,782%,
tj.37,82 g s.m./ kg
Popiół
Popiół surowy stanowi nieorganiczną część paszy, która pozostaje po spaleniu jej substancji organicznej w piecu muflowym w temp. 500-550oC przez okres 3-5 godzin. Do popiołu surowego zalicza się zawarte w paszy składniki mineralne różnej postaci i niektóre zanieczyszczenia nieorganiczne (piasek, SiO2 pochodzenia roślinnego). Wszystkie składniki mineralne dzieli się na tzw. makro- i mikroelementy, ich szerszy opis podano w rozdz. I. 2.4.
Oznaczanie popiołu surowego. 3-5 gramów powietrznie suchej próbki paszy należy odważyć do tygla, a następnie umieścić ją nad palnikiem pod dygestorium (z wyciągiem powietrza) i spopielać, kiedy próbka będzie już zwęglona, przenieść ją wraz z tyglem do pieca muflowego i spalać (prażyć) w temp. 500-550oC przez 3-5 godzin, aż do uzyskania możliwie jasnego popiołu. Następnie wyjąć tygiel z pieca, wstawić go ostrożnie do eksykatora i po całkowitym wystudzeniu zważyć.
masa próbki po spaleniu (popiół surowy) [g]
Zawartość popiołu surowego [%] = ---------------------------------------------------------- x 100
masa próbki powietrznie suchej [g]
Za wynik analizy należy przyjąć wartość średnią przynajmniej dwóch oznaczeń, których błąd względny nie przekracza 3%.
P r z y k ł a d: Analizie poddano tę samą podsuszoną zielonkę z lucerny, przy czym masa tygla była następująca:
pustego 24,6526 g
z zielonką przed spaleniem 27,7481 g
po spaleniu (z popiołem surowym) 24,8893 g
24,8893 g - 24,6526 g
Popiół surowy w zielonce powietrznie suchej [%] = ------------------------------ x 100 = 7,65%
27,7481 g - 24,6526 g
Popiół surowy w zielonce świeżej [%] = 7,65 % x 0,200 = 1,53 %, tj. 15,3 g popiołu w 1 kg
Popiół nierozpuszczalny w 2N kwasie solnym to ta część popiołu surowego, która nie ulega rozpuszczeniu w czasie (5 min.) gotowania ze 100 ml 2N roztworu kwasu solnego (HCl). W skład jego wchodzi głównie piasek i w mniejszym stopniu krzemionka (SiO2), najczęściej pochodzenia roślinnego.
Metoda oznaczania popiołu nierozpuszczalnego w 2N roztworze HCl polega na całkowitym spopieleniu próbki paszy, a następnie potraktowaniu uzyskanego w ten sposób popiołu surowego kwasem solnym.
Szczegółowy tok oznaczania popiołu nierozpuszczalnego w 2N kwasie solnym, podano w innej pracy (Żywienie zwierząt i paszoznawstwo.Wyd.SGGW,1997).
Zawartość popiołu nierozpuszczalnego w kwasie solnym określa się ze wzoru:
m1 - m 2
Popiół nierozpuszczalny w 2N HCl [%] = -------------- x 100, gdzie:
m 3 - m 2
m1 - masa tygla z popiołem po działaniu 2N HCl [g]
m2 - masa tygla pustego [g]
m3 - masa tygla z naważką paszy po wysuszeniu [g]
P r z y k ł a d: Popiół surowy otrzymany ze spalenia tej samej powietrznie suchej próbki zielonki z lucerny poddano działaniu 2N kwasu solnego i uzyskano odpowiednio wyniki:
m1 - 24,8160g, m2 - 24,6526, m3 - 27,7481g
24,8160 g - 24,6526 g
Popiół nierozpuszczalny w 2N HCl [%] = ---------------------------- x 100 = 5,28%
w zielonce z lucerny powietrznie suchej 27,7481g - 24,6526 g
Popiół nierozpuszczalny w 2N HCl [%] = 5,28% x 0,200 = 1,06%,
w zielonce świeżej tj.10,6g popiołu nierozpuszczalnego [HCl]
w 1kg paszy.
W celu oddzielenia czystej krzemionki (SiO2) pochodzącej z roślin od piasku należy spopieloną, zważoną, nierozpuszczalną w 2N HCl część popiołu paszy gotować w zlewce przez 15 min. ze 100 ml 25% roztworu węglanu sodowego (Na2CO3). Czysta SiO2 jako rozpuszczalna przechodzi do roztworu węglanu, natomiast nierozpuszczalna pozostałość tego popiołu po wysuszeniu w suszarce (2 godz., 135oC), wyprażeniu w piecu muflowym, wystudzeniu w eksykatorze i dokładnym zważeniu (wraz z tyglem) służy już do końcowych wyliczeń zawartości w niej piasku.
Zawartość nierozpuszczalnego w kwasie solnym i węglanie sodowym piasku określamy ze wzoru:
m1 - m 2
Zawartość piasku w popiele nierozpuszczalnym w 2N HCl [%] = ------------ x 100, gdzie:
m3 -m2
m1 - masa tygla z popiołem po działaniu 25 % Na2CO3 i spopieleniu w temp. 450oC przez 3-5 godz. [g]
m2 - masa tygla pustego [g]
m3 - masa tygla z popiołem nierozpuszczalnym w 2N HCl [g].
P r z y k ł a d :
Zawartość piasku w popiele
nierozpuszczalnym w 2N HCl [%]
Ilość krzemionki (SiO2) = Ilość popiołu nierozpuszczalnego w 2N HCl - ilość piasku
Ilość piasku = Ilość popiołu nierozpuszczalnego w 2N HCl - ilość krzemionki (SiO2)
Zarówno ilość uzyskanego popiołu nierozpuszczalnego w 2N HCl, jak też ilość czystej krzemionki (SiO2 pochodzenia roślinnego) lub piasku, należy w razie potrzeby odnieść do paszy z której one pochodzą, i określić ich procentowy bądź też inny w niej udział.
P r z y k ł a d :
Ilość krzemionki (SiO2) w 1 kg zielonki z lucerny świeżej = 10,60 g - 6,47 g = 4,13 g
Ilość piasku w 1 kg zielonki z lucerny świeżej = 10,60 g - 4,13 g = 6,47 g
Popiół surowy - popiół nierozpuszczalny w 2N HCl = Popiół rozpuszczalny w 2N HCl
Odpowiednio w 1 kg zielonki
z lucerny świeżej: 15,3 g - 10,6 g = 4,7 g
Białko
Białko ogólne (surowe) stanowią wszystkie związki azotowe zawarte w paszy, zarówno białko (właściwe) jak i tzw. związki azotowe niebiałkowe (N-białkowy i N-niebiałkowy).
Oznaczanie białka ogólnego.
Zawartość białka ogólnego w paszy określa się metodą pośrednią (współczynnikową). Oznaczoną w paszy za pomocą analizy chemicznej metodą Kjeldahla zawartość procentową N ogólnego mnoży się przez współczynnik (przeliczeniowy na białko) 6,25 i otrzymuje zawartość procentową tzw. białka ogólnego tej paszy, ponieważ przyjęto, iż 100 gramów białka pochodzenia zwierzęcego zawiera przeciętnie 16 gramów azotu (100:16=6,25)
Uwaga! Należy dodać, iż wartość współczynnika przeliczeniowego N ogólnego na białko może być też inna niż 6,25, zależnie od procentowej zawartości azotu w danym białku .Wartość 6,25, która jest powszechnie stosowana do wyliczeń tzw. białka ogólnego w paszy ma więc charakter umowny.
Oznaczanie azotu ogólnego. Powszechną, tradycyjną i standardową już metodą stosowaną do oznaczania azotu ogólnego w paszy jest metoda wprowadzona w 1883 roku przez duńskiego chemika Johanna K.T. Kjeldahla, używana też obecnie w różnych modyfikacjach i zastosowaniu nowoczesnej aparatury w celu poprawy jej dokładności i szybkości przebiegu procesu oznaczania.
Oznaczenie azotu ogólnego metodą Kjeldahla składa się z następujących etapów:
mineralizacji
alkalizacji próbki
destylacji amoniaku
miareczkowania
W toku analizy oznaczania azotu ogólnego metodą Kjeldahla zachodzą w kolejnych etapach następujące reakcje:
W czasie mineralizacji - ogólna reakcja procesu mineralizacji przebiega według wzoru:
N-związków organicznych (paszy) + H2SO4 (gorący) = CO2 + H2O + ( NH4)2SO4 + SO2
[Dwutlenek siarki (SO2) jest produktem redukcyjnego rozkładu kwasu siarkowego, pod wpływem wysokiej temperatury ].
Kolejne reakcje tego procesu to:
H2SO4 = H2O + SO2 + O
H-CH-COOH + 3 O = 2 CO2 + H2O + NH3
Gli NH2
2 NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
Uwaga! W celu szybkiego i całkowitego spalenia materiału do prób dodaje się określone ilości odpowiednich katalizatorów, które podwyższają temperaturę wrzenia stężonego kwasu siarkowego (np. kwas ortofosforowy - H3PO4, siarczan potasowy - K2SO4, lub mieszanina siarczanu potasowego i miedziowego - K2SO4: CuSO4 o stosunku 5:1) i przyśpieszają proces spalania substancji organicznej próbki materiału (dobrymi katalizatorami reakcji spalania są też kwas nadchlorowy, perhydrol, selen i jego sole, tlenek tytanu, i in. związki).
W następnym etapie oznaczania azotu, wytworzony w wyniku mineralizacji siarczan amonowy(po odpowiednim rozcieńczeniu płynnej zawartości próbki wodą destylowaną) przenosi się ilościowo do aparatu destylacyjnego i działa stężonym roztworem wodorotlenku
sodowego z uwolnieniem amoniaku według reakcji:
4. w czasie alkalizacji - (NH4)2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O + 2 NH3
Uwolniony amoniak poddaje się destylacji z parą wodną do znanej ilości i określonej objętości(przeważnie dwukrotnej) mianowanego roztworu kwasu siarkowego (lub też wygodniej 4% roztworu kwasu borowego) w odbieralniku. W tym czasie zachodzą następujące reakcje:
5. w czasie destylacji - 2 NH3 + 2 H2O = 2 NH4OH
6. 2 NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2 H2O ( w odbieralniku)
W końcowym etapie oznaczania azotu (miareczkowania) nadmiar niezwiązanego przez amoniak kwasu siarkowego miareczkuje się mianowanym roztworem wodorotlenku sodowego wobec wskaźnika Tashiro (zmieszać 100 ml 0,03 % roztworu czerwieni metylowej w 60% alkoholu etylowym i 15 ml 0,1% wodnego roztworu błękitu metylowego), zachodzi typowa reakcja zobojętniania:
7. w czasie miareczkowania - H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4+ 2 H2O
Z ilości związanego przez amoniak kwasu określa się ilość azotu w próbie.
Zawartość azotu ogólnego [%] w badanej próbie określa się ze wzoru:
(Vśl. - Vbad.) x n x 0,0014008 g
N ogólny [%] =------------------------------------------- x 100
masa próbki powietrznie suchej(g)
gdzie:
Vśl. - ilość ml mianowanego roztworu NaOH zużyta do zobojętnienia 50 ml ściśle 0.1N H2SO4, Vbad.- ilość ml mianowanego roztworu NaOH zużyta do zobojętnienia nadmiaru niezwiązanego przez amoniak 0,1N H2SO4 w próbie badanej, n - współczynnik przeliczeniowy „ścisłej” (żądanej) normalności (0,1) roztworu NaOH zużytego do miareczkowania, 0,0014008g - ilość [g] azotu , jaką wiąże 1ml (ściśle) 0,1N roztworu H2SO4.
Zawartość białka ogólnego [%] = N ogólny [%] x 6,25
Uwaga! Do ilościowego wiązania amoniaku, w czasie jego destylacji, przy oznaczaniu azotu ogólnego metodą Kjeldahla (lub inną) praktyczne i wygodne jest użycie (w odbieralniku) roztworu słabego kwasu borowego - H3BO3 (K= 5,8x10-10 ) a następnie zmiareczkowanie powstałej soli boranowej mocnym kwasem (H2SO4, HCl). Kwas borowy wiążąc amoniak tworzy boran jednoamonowy według równania:
8 H3BO3 + NH4OH = NH4H2BO3 + H2O
pH5,0-5,1 pH~8,0
barwa różowa barwa szarozielona
Początkowe pH roztworu kwasu borowego wynosi 5,0-5,1, następnie w miarę wiązania amoniaku przez kwas w odbieralniku i wytwarzania boranu jednoamonowego roztwór staje się bardziej zasadowy (jego pH wzrasta do ok.8,0), gdyż tworzy się sól słabego kwasu i słabej,choć znacznie silniejszej zasady amonowej (K= 1,9x10 -5 ). Miareczkowanie wodnego roztworu soli boranowej mianowanym kwasem (H2SO4, HCl) polega na wypieraniu słabego kwasu borowego przez kwas silniejszy z wytworzeniem siarczanu amonowego (chlorku amonowego) według reakcji:
2 NH4H2BO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2 H3BO3
NH4H2BO3 + HCl = NH4Cl +H3BO3.
W punkcie równoważnikowym miareczkowania (boranu kwasem) pH roztworu ponownie ma wartość kwasu borowego, tj. ok. 5,0-5,1. Dla uchwycenia końcowego punktu miareczkowania potrzebny jest wskaźnik o bardzo wąskim zakresie zmiany barwy (pH 5,0-5,1).Wskaźnikiem odpowiadającym ściśle temu zakresowi barwy przejściowej jest mieszanina zieleni bromokrezolowej i czerwieni metylowej (po 0,1g / 100 ml etanolu).
Uwaga! Jeśli przy oznaczaniu azotu stosuje się kwas borowy , to zawartość procentową tegoż azotu ogólnego badanej próbki materiału można określić ze wzoru:
Vbad.* x 1,4008 x n
N ogólny [%] = ---------------------------------------- x100
masa próbki powietrznie suchej[g] ,
gdzie:
Vbad. - ilość ml mianowanego standardowego roztworu kwasu siarkowego(solnego-jest bardziej lotny i łatwiej się utlenia)zużyta do zmiareczkowania próby badanej,
Vbad.* = Vbad. - Vśl., jeśli Vśl.= 0,05 - 1,0 ml, to Vbad.* = Vbad.,
Vśl. - - ilość ml ściśle 0,1N standardowego roztworu kwasu siarkowego(solnego) zużyta do miareczkowania 25ml stosowanego (2 lub 4%) roztworu kwasu borowego,
1,4008 - ilość mg N, jaką wiąże 1ml ściśle 0,1N standardowego roztworu kwasu siarkowego(solnego), lub tzw. miligramorównoważnik azotu.
n - normalność ściśle 0,1N mianowanego standardowego roztworu kwasu siarkowego(solnego).
P r z y k ł a d : Jeśli Vbad. = 9,8 ml 0,1 N H2SO4, n = 0,1 N H2SO4, a masa próbki powietrznie suchej zielonki z lucerny wynosi 0,5594 g, to:
9,8 x 1,4008 x 0,1
N ogólny [%] = ------------------------- = 2,4540%
0,5594
Jest to zawartość procentowa N ogólnego w powietrznie suchej zielonce z lucerny. Zawartość N ogólnego w zielonce świeżej oblicza się następująco:
2,4540 % N ogólnego x 0,200(WPP)=0,4908%
WPP - współczynnik podsuszenia paszy (zielonki z lucerny wynosi 0,200).
Zawartość białka ogólnego [%] = N ogólny [%] x 6,25, a więc w zielonce świeżej lucerny zawartość białka ogólnego wynosi : 0,4908% N ogólnego % x 6,25 = 3,07 %.
Uwaga! Przygotowanie specjalne niektórych próbek (np. kiszonki, kału) do oznaczania azotu ogólnego podano w innej pracy (Żywienie Zwierząt i Paszoznawstwo.Wyd.SGGW.1997).
Włókno
Włókno surowe, to ważny składnik pasz pochodzenia roślinnego, który ma wpływ na wartość pokarmową paszy, produkcję i zdrowie zwierząt.
Pod pojęciem włókna surowego rozumie się składniki ścian komórek roślinnych, zarówno pierwotne, powstałe w okresie wzrostu komórek i zbudowane głównie z celulozy, występującej w największych ilościach, jak i wtórne wytworzone w okresie późniejszym w wyniku tzw. apozycji, tj. nakładania się na warstwę celulozy kolejnych różnych często złożonych związków lub substancji, bez typowych połączeń chemicznych. Ich szczegółowy skład podano w rozdz. I. 2. 3.
Standardową, klasyczną metodą oznaczania włókna surowego w paszy jest metoda (weendeńska) wprowadzona przez badaczy niemieckich W. Henneberga i F. Stohmanna.
Oznaczanie: Włóknem surowym nazwano tę część paszy, która jest nierozpuszczalna w czasie 30-minutowego gotowania w 1,25% wodnym roztworze kwasu siarkowego, przemyciu pozostałości wodą, kolejnego 30-minutowego gotowania w 1,25% wodnym roztworze zasady potasowej (KOH), ponownym przemyciu pozostałego osadu (zawartego w specjalnym tyglu ze spiekiem szklanym) gorącą wodą i acetonem. Uzyskaną nierozpuszczalną pozostałość (tzw. włókna surowego) suszy się w suszarce w tyglu ze spiekiem szklanym do stałej masy (w temp.105oC, przez ok.5 godz.) i waży, następnie spopiela w tyglu, najpierw nad palnikiem gazowym pod dygestorium, później w piecu muflowym (w temp. 500-550oC przez 3-5 godz.), a następnie po wyjęciu z pieca studzi i waży ponownie. Różnica masy między tymi dwoma ważeniami (masy tygla po wysuszeniu i spaleniu) stanowi tzw. włókno surowe.
W trakcie oznaczania włókna surowego należy usunąć te wszystkie pozostałe składniki, nie będące włóknem, jak białko surowe, tłuszcz surowy, związki bezazotowe wyciągowe i inne substancje, przeprowadzając je w proste związki rozpuszczalne w wodzie. Gotowanie próbki paszy w roztworze kwasu siarkowego powoduje hydrolizę związków azotowych i węglowodanów (białek, nukleoproteidów, skrobi, częściowo hemiceluloz, pentozanów i pewnej części ligniny). Ponadto w kwasie następuje ekstrakcja zasadowych białek, amin, alkaloidów, kwasów organicznych w postaci soli nierozpuszczalnych w wodzie. Przemywanie wodą pozwala na ekstrakcję soli mineralnych, wolnych aminokwasów, amidów, amin, soli alkaloidów z kwasami organicznymi, cukrów, glikozydów, garbników pirogalusowych, arabanu, albumin, częściowo inuliny, gum, śluzów.
Przemycie gorącą wodą ułatwia, poza wymienionymi związkami, także ekstrakcję pektyn, galaktogenu oraz inuliny. Roztwór zasady powoduje ekstrakcję białek kwaśnych, także pektyn o charakterze kwasowym, hemiceluloz poliuronidowych, gum itp. związków wcześniejszej hydrolizy kwasowej i zasadowej. Ponadto roztwór KOH zmydla tłuszcze, zaś aceton wymywa je wraz z tzw.frakcją niezmydlającą tłuszczów (węglowodory, alkohole trójterpenowe, sterole). Roztwór zasady rozpuszcza też częściowo kutynę i suberynę, jako związki o charakterze kwasów.
Zawartość włókna surowego określa się ze wzoru:
m1 - m2
Włókno surowe [%] = ------------- x 100, gdzie:
m3
gdzie:
m1 - masa tygla z osadem po wysuszeniu [g]
m2 - masa tygla z popiołem po spaleniu [g]
m3 - masa próbki powietrznie suchej [g]
P r z y k ł a d: Obliczenie zawartości włókna surowego w zielonce z lucerny wykonano po analizie próbki powietrznie suchej, której masa wynosiła 0,9463 g, a jej współczynnik podsuszenia był 0,200.
masa tygla z osadem po wysuszeniu 24,6348 g
masa tygla z popiołem po spaleniu 24,3768 g
24,6348 g - 24,3768 g
Zawartość włókna surowego w zielonce powietrznie suchej [%] = ----------------------------- x 100 = 27,26%
0,9463 g
Zawartość włókna surowego w zielonce świeżej [%] = 27,26% x 0,200 = 5,45%
Uwaga! Oznaczanie włókna surowego w paszach bogatych w tłuszcz (5-12% lub więcej) należy przeprowadzać w próbie po uprzednim wyekstrahowaniu z niej tłuszczu (eterem).
Tłuszcz
Tłuszcz surowy (ekstrakt eterowy). Pojęcie to określa frakcję substancji i związków chemicznych rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak eter dwyetylowy, eter naftowy, chloroform, benzen, heksan a nie rozpuszczalnych w wodzie. Ilość i skład tłuszczu zależy zatem od rodzaju paszy i rodzaju użytego do ekstrakcji rozpuszczalnika. Przeważnie tłuszcz surowy obejmuje następujące trzy grupy związków: tłuszcze, substancje izoprenoidowe oraz substancje o różnej budowie.
Oznaczanie. Zwykle tłuszcz surowy oznacza się metodami ekstrakcyjnymi, polegającymi na wielokrotnej ciągłej ekstrakcji (suchego materiału) i wagowym oznaczeniu jego zawartości bezpośrednio po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika użytego do ekstrakcji, wysuszeniu badanej próbki i zważeniu otrzymanej pozostałości tzw. tłuszczu surowego (wyciągu eterowego).
Ogólnie przyjętą metodą oznaczania tłuszczu surowego w paszy i innym materiale biologicznym jest metoda Soxhleta. Odważkę powietrznie suchej i dobrze rozdrobnionej paszy ekstrahuje się eterem dwuetylowym w aparacie Soxhleta w ciągu ok. 6 godzin aż do całkowitej ekstrakcji tłuszczu. Następnie oddestylowuje się w tym samym aparacie eter z kolby ekstrakcyjnej, a pozostałość po destylacji to tłuszcz surowy (ekstrakt eterowy).
Zawartość tłuszczu surowego [%] określa się ze wzoru:
masa kolbki z ekstraktem - masa kolbki pustej
Tłuszcz surowy [%] = --------------------------------------------------------- x 100
masa próbki powietrznie suchej
P r z y k ł a d :
Analizie tłuszczu surowego (ekstraktu eterowego) poddano tę samą powietrznie suchą próbkę zielonki z lucerny, której współczynnik podsuszenia wynosił 0,200. W trakcie analizy uzyskano następujące dane:
masa kolbki pustej 24,5808g
masa kolbki z naważką zielonki 26,0431g
masa kolbki z ekstraktem 24,6381g
masa ekstraktu (wyciągu eterowego) 0,0573g
masa próbki zielonki powietrznie suchej 1,4623g
24,6381g-24,5808g
Zawartość tłuszczu surowego [%] = -------------------------- x 100 = 3,92%
w zielonce powietrznie suchej 26,0431g-24,5808g
Zawartość tłuszczu surowego w zielonce świeżej [%] = 3,92 % x 0,200 = 0,78 %
4. Oznaczanie detergentowych frakcji włókna - metoda Van Soesta
Postępowanie analityczne zgodne z metodą opisaną przez Henneberga-Stohmanna, polegające na traktowaniu próbek paszy wrzącym roztworem kwasu siarkowego i ługu potasowego, dokonuje podziału frakcji węglowodanowej paszy na nierozpuszczalne i niestrawne (zwłaszcza dla zwierząt monogastrycznych) włókno oraz ulegające rozpuszczeniu, czyli łatwo strawne związki bezazotowe wyciągowe. Prowadzi ono jednak do znacznych strat komponentów włókna zdefiniowanych jako niestrawne części paszy. Straty celulozy mogą sięgać 50%, straty trudno strawnych i często negatywnie wpływających na trawienie hemiceluloz - 80%, ligniny - 50-90%. Wprowadzano więc koleje modyfikacje metody polegające na skracaniu czasu gotowania i zwiększaniu stężenia roztworu, co doprowadziło do częściowego ograniczenia strat celulozy i ligniny. Mimo to zasadność oznaczania włókna paszy metodą Henneberga-Stohmanna, uznaną za nieprecyzyjną, jest kwestionowana i w większości laboratoriów paszowych częściowo zastępowana przez inne procedury analityczne.
W latach 60-tych Van Soest opracował nowe metody określania zawartości składników włókna w roślinach. Są to metody z zastosowaniem kwaśnych i obojętnych detergentów. Pozwalają one na podział włókna na frakcje o różnym stopniu dostępności dla zwierząt. Metoda oznaczania detergentowych frakcji włókna zwanych ADF, NDF i ADL jest krytykowana podobnie jak klasyczna metoda oznaczania włókna surowego ponieważ nie obejmuje rozpuszczalnych w wodzie polisacharydów nieskrobiowych. Podczas gotowania w detergentach rozpuszczają się pektyny, gumy, śluzy czyli substancje źle trawione przez zwierzęta monogastryczne. Substancje te są natomiast stosunkowo dobrze trawione w przewodzie pokarmowym zwierząt przeżuwających - dlatego też detergentowe frakcje włókna w paszy oznacza się głównie dla tej grupy zwierząt.
Oznaczanie NDF (neutral detergent fiber)
Oznaczanie tej frakcji polega na rozdzieleniu dwóch frakcji suchej masy badanej próbki paszy przez traktowanie wrzącym roztworem neutralnego detergentu (wersenian sodowy kwasu etylenodwuaminoczterooctowego tzw. EDTA + czteroboran sodowy + sól sodowa siarczynowego kwasu laurylowego + siarczan sodowy + 2 - etoksyetanol i fosforan dwusodowy):
frakcji rozpuszczalnej - przechodzącej do roztworu podczas gotowania czyli głównie zawartość komórek roślinnych. Frakcja ta uznawana jest za łatwo strawną (trawiona przez enzymy endogenne przewodu pokarmowego nawet w 98%) i w skład jej wchodzą: rozpuszczalne białko, azot niebiałkowy, tłuszcze, cukry, skrobia, kwasy organiczne, pektyny, związki mineralne;
frakcji nierozpuszczalnej czyli NDF- czyli głównie ścian komórek, składników trudno strawnych: celulozy, ligniny, hemicelulozy, N - związanego z ligniną, chityny, tanin, keratyny, białka uszkodzonego na skutek ogrzewania, krzemionki.
Zawartość NDF jest większa niż włókna surowego ponieważ zawiera całą ligninę, celulozę i całą hemicelulozę.
Oznaczanie ADF (acid detergent fiber)
Traktowanie paszy wrzącym kwaśnym detergentem (kwas siarkowy i bromek cetyloamonowy) pozwala na rozdzielenie włóknistej frakcji błon komórkowych i prowadzi do wyodrębnienia:
ulegającej rozpuszczeniu hemicelulozy, oraz
związków nierozpuszczalnych czyli ADF: celulozy, ligniny + kutyny + suberyny i krzemionki
Oznaczanie ADL (acid detergent lignin)
Dalsze działanie na frakcję ADF 72% kwasem siarkowym powoduje rozpuszczenie celulozy a w osadzie pozostaje ADL czyli lignina + kutyna + suberyna i krzemionka
Wyodrębnienie rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w detergentach frakcji komórek roślinnych można przeprowadzić przy zastosowaniu systemu aparatów (np. firmy Fibertec-Tecator) umożliwiających gotowanie, przepłukiwanie i sączenie w celu usunięcia z osadu substancji rozpuszczalnych.
Schemat postępowania analitycznego przy oznaczaniu detergentowych frakcji włókna podano poniżej:
Powietrznie sucha próbka paszy
|
||||||||
|
|
|
Gotowanie w kwaśnym detergencie |
|
||||
|
Rozpuszczeniu i wypłukaniu ulegają: białko, N-niebiałkowy, tłuszcze, cukry, skrobia,kwasy organiczne, pektyny, związki mineralne |
|
Przemywanie, sączenie |
Rozpuszczeniu i wypłukaniu ulegają hemicelulozy |
||||
|
|
|
Suszenie, ważenie |
Jako osad po sączeniu pozostaje nierozpuszczalna frakcja ADF (celuloza, lignina , kutyna , suberyna) i krzemionka |
||||
Ważenie |
Jako osad po sączeniu pozostaje frakcja nierozpuszczalna czyli NDF (celuloza, lignina, hemicelulozy, N-związany z ligniną, chityna, taniny, keratyna) i krzemionka |
|
|
|
||||
|
|
|
Traktowanie 72% kwasem siarkowym |
|
||||
W 550oC |
Spaleniu ulegają: celuloza, lignina, hemicelulozy, N-związany z ligniną, chityna, taniny, keratyna, |
|
|
|
||||
|
|
|
Przemywanie, sączenie |
Celuloza ulega rozpuszczeniu i wypłukaniu |
||||
|
|
|
Suszenie, ważenie |
Jako osad pozostaje ADL (lignina, kutyna, suberyna) i krzemionka |
||||
|
Zawartość NDF w paszy można wyliczyć odejmując od wysuszonego osadu frakcji nierozpuszczalnej masę krzemionki |
|
|
|
||||
|
|
|
Spalanie W 550oC |
Spaleniu ulega lignina, kutyna suberyna |
||||
NDF - ADF = hemicelulozy
ADF - ADL = celuloza |
|
|
|
|||||
|
|
Krzemionka |
Zawartość ADF można obliczyć odejmując od masy wysuszonego osadu po gotowaniu w kwaśnym detergencie masę krzemionki a zawartość ADL odejmując od masy wysuszonego osadu po traktowaniu kwasem siarkowym masę krzemionki |
|||||
|
|
|
|
5. Oznaczanie włókna pokarmowego DT(dietary fiber)
Stosunkowo najbardziej precyzyjny rozdział frakcji strawnej i niestrawnej służący ocenie wartości pokarmowej pasz dla zwierząt monogastrycznych jest dokonywany przy oznaczaniu włókna pokarmowego. Zgodnie z definicją włókno pokarmowe to suma polisacharydów nieskrobiowych i ligniny nie trawionych przez enzymy przewodu pokarmowego zwierząt. Opracowano kilka grawimetryczno - enzymatycznych metod wyodrębniania tej frakcji paszy roślinnej. W jej skład wchodzą: lignina, celuloza i hemiceluloza, kutyna, suberyna, pektyny, pentozany, gumy, śluzy, N-związany z ligniną, krzemionka, kwas fitynowy i jego sole. Postępowanie analityczne zakłada traktowanie odtłuszczonej próbki paszy enzymami (alfa- amylazą, proteazą, amyloglukozydazą), kilkukrotne sączenie i przemywanie próbki wodą i acetonem. Rozkładowi ulegają białka i skrobia, z próbki usunięte zostają tłuszcze. Pozostający po trawieniu enzymami osad stanowi włókno pokarmowe. Możliwy jest dalszy rozdział tej frakcji paszy poprzez wytrącenie pektyn, gum i hemicelulozy 95% etanolem, oznaczenie w osadzie N-związanego z ligniną (metodą Kjeldahla) i popiołu poprzez spalenie osadu w 550oC.
6. Analiza w bliskiej podczerwieni (NIRS)
Technika oznaczania składu chemicznego metodą spektroskopii odbiciowej w bliskiej podczerwieni - NIRS (ang. near infrared reflectance spectroscopy) rozwinięta w 1964 roku uzyskała akceptację jako metoda analityczna w przemyśle paszowym. Używana obecnie aparatura funkcjonująca w systemie NIRS wykorzystuje do oznaczeń metodę zwaną spektroskopią (użycie światła do pomiarów). Spektroskopia w bliskiej podczerwieni jest metodą analizy opartą na oddziaływaniu między materią a promieniowaniem elektromagnetycznym o długości fali odpowiadającej użytemu zakresowi. Oddziaływanie to polega na pochłanianiu części energii promieniowania przez materię (absorpcja), przechodzeniu przez nią (transmisja) i częściowym odbiciu jej od powierzchni.
System NIRS ma możliwość pomiaru energii metabolicznej jak również większości podstawowych składników jak np. białka i tłuszczu, wilgotności. Możliwa jest zarówno identyfikacja obecności składnika (jakościowa) jak i jego zawartości (ilościowa).
Zasada oznaczania składu surowca techniką NIRS polega na bombardowaniu próbki światłem o długości fali w zakresie bliskiej podczerwieni (od 700 do 2500 nm) - aparat dokonuje pomiaru ilości absorbowanego światła. Absorpcja energii świetlnej w określonej długości fali odpowiada określonym molekułom wchodzącym w skład próbki, określonym komponentom chemicznym (ale np. woda ma tę samą absorpcję co skrobia w tej samej długości fali). Specyficzna energia powoduje specyficzne wibracje molekularne - długość fali i ilość energii pochłoniętej pozwala na identyfikację i charakteryzację molekuł wchodzących w skład próbki.
NIRS jest techniką integrującą spektroskopię, chemometrię i nauki statystyczne i komputerowe. Łączy regresję matematyczną z techniką bliskiej podczerwieni i matematykę z analityką chemiczną. Modele matematyczne zostały skonstruowane z uwzględnieniem budowy chemicznej cząsteczek związków wchodzących w skład poszczególnych frakcji paszy.
NIRS to technika modelowa a interpretacja wyniku polega na porównaniu do wyników analizy znanych próbek, których parametry zachowuje pamięć komputerowa. Analizy ilościowe składu chemicznego badanej próby odbywają się więc poprzez porównanie pomiarów z danymi kalibracyjnymi. Dokładność pomiarów zależy od kalibracji - ilości wprowadzonych i zapamiętanych pomiarów wykonanych na materiale o cechach jak najbardziej zbliżonych do aktualnie badanych.
Ocena składu jednorodnych próbek - komponentów paszowych jest prostsza niż mieszanek. Określona tą metodą zawartość białka w zbożach, nasionach roślin strączkowych, wykazuje dużą korelację z wynikami uzyskanymi z zastosowaniem konwencjonalnych metod analitycznych. Jednak użycie metody NIRS do określenia składu chemicznego mieszanek może być mało precyzyjne.
Zalety metody oznaczania składu chemicznego komponentów paszowych w bliskiej podczerwieni:
nie wymaga wstępnej obróbki próbek, nie jest konieczne przygotowywanie roztworów czy wstępna ekstrakcja (jedynym warunkiem koniecznym do uzyskania możliwie precyzyjnego wyniku jest homogenność próbki);
pomiar trwa najwyżej 60 sekund i nie wymaga zaangażowania pracy wielu ludzi, nie są konieczne wysokie kwalifikacje osób przeprowadzających analizę;
możliwe jest wykonanie wielu pomiarów w jednej próbce;
nie wymaga stosowania odczynników chemicznych (często decydujących o wysokich kosztach konwencjonalnych metod analitycznych), jest bezpieczna dla zdrowia osób obsługujących aparaturę i dla środowiska.
Wady metody:
duże wymagania aparaturowe (wysoki koszt zakupu aparatu pomiarowego);
zależność od procesów kalibracji - metoda porównawcza (technika modelowa);
mała czułość na składniki o niskiej koncentracji - są one trudne do oznaczenia ilościowego;
brak zgodności metod analizy danych w aparatach różnych producentów.
7. Zasada określania wartości energetycznej pasz
Określanie wartości energetycznej (brutto) paszy przeprowadza się w kalorymetrze z zastosowaniem tzw. bomby kalorymetrycznej.
Zasada pomiaru wartości energetycznej (cieplnej) paszy polega na całkowitym spaleniu odpowiednio przygotowanej, tzw. reprezentatywnej próbki paszy (ok. 1 g ) w bombie kalorymetrycznej (pod ciśnieniem ok. 25-30 atmosfer tlenu) zanurzonej w wodzie naczynia kalorymetrycznego, i na pomiarze przyrostu temperatury tej wody. Wartość energetyczną - czyli bezpośredni przyrost energii cieplnej spalonej próbki paszy, określa się z różnicy temperatury wody po spaleniu i przed spaleniem, mierzonej automatycznie przez kalorymetr w kaloriach lub dżulach uwolnionego ciepła (cal/g lub J/g).
Znając wartość ciepła spalania (Qs) substancji wzorcowej (np. czystego termochemicznie kwasu benzoesowego) oraz wartość Qs tej substancji, określoną doświadczalnie w danych warunkach przez program kalorymetru (przyjmując podaną dla kalorymetru stałą wartość K = 3000), można wyznaczyć pojemność cieplną kalorymetru lub tzw. stałą kalorymetru K, ze wzoru:
Qs (stałe) substancji wzorcowej
K = 3000 x ------------------------------------------------------------------------------
Qs (średnie) określone doświadczalnie dla substancji wzorcowej
Wykonanie oznaczenia: 1 g próbki reprezentatywnej (o średnicy cząstek ok. 0,2 mm) umieszczamy w tyglu do spalań w bombie kalorymetrycznej.
Praca kalorymetru składa się z trzech okresów pomiaru bilansu cieplnego:
Okres pierwszy (początkowy) - trwa 5 minut i służy do określenia stopnia wymiany ciepła kalorymetru z otoczeniem, poprzez rejestrację przez program pomiarowy temperatury T1 i T2, po czym następuje samoczynny zapłon badanej próbki;
Okres drugi (główny) - rozpoczyna się w chwili zapłonu próbki i kończy się zapamiętaniem temperatury maksymalnej T3, oraz liczby minut jego trwania (tj. od chwili zapłonu próbki do osiągnięcia przez układ temperatury maksymalnej). Okres ten trwa przeciętnie ok. 10 - 11 minut;
Okres trzeci (końcowy) - trwa tak jak pierwszy 5 minut i kończy się zapamiętaniem temperatury końcowej T4. Następuje wówczas samoczynne wyłączenie mieszadła (pracującego przez cały okres pomiarowy) i kalorymetr rozpoczyna w tym czasie obliczanie bilansu ciepła spalania badanej próbki. Koniec obliczeń jest sygnalizowany przez program komputerowy pulsowaniem odpowiedniej diody (F) na pulpicie sterującym kalorymetru (KL-10). Stan ten umożliwia już wielokrotny odczyt wszystkich charakterystycznych parametrów bilansu cieplnego badanej próbki (T1, T2, T3, T4, 2x-1, K, Q). Obliczanie ciepła spalania w kalorymetrze (KL-10 i in.) dokonywane jest samoczynnie dla masy próbki 1,0000 grama według wzoru:
Qs = K (Dt - k ),
gdzie: Qs - ciepło spalania próbki, K - stała kalorymetru (pojemność cieplna kalorymetru ),
Dt - przyrost temperatury (T3 - T2),
k - poprawka na wymianę ciepła kalorymetru z otoczeniem.
1 T2 - T1 T3 - T4 T3 - T4
k = ---- (------------- + -----------) + (x-1) ----------------
2 5 5 5
gdzie: x- czas (min.) trwania okresu drugiego (głównego), T1- temperatura początkowa, T2- temperatura przed zapłonem, T3- temperatura maksymalna T4- temperatura końcowa.
Po zakończeniu pomiaru dokonuje się odczytu wartości energetycznej badanej próbki (paszy) tj. wartości ciepła jej spalania Qs i wylicza się ilość ciepła przypadającą ściśle na 1,0000 gram tej próbki, wynik ten zapisuje się.
P r z y k ł a d :
Określenie wartości energetycznej (brutto) siana z lucerny
Masa próbki siana z folią (g) 1,0837
Masa drutu oporowego przed spaleniem (mg) 6,50
Masa drutu oporowego po spaleniu (mg) 3,30
Masa drutu oporowego spalonego (mg) 3,20
Ilość ciepła ze spalenia drutu oporowego (cal) 5,12
Masa folii (mg) 83,70
Ilość ciepła ze spalenia folii (cal) 929,07
Iloś ciepła ze spalenia folii i drutu oporowego (cal) 934,19
Temperatura otoczenia (0C) 20,4
Temperatura wody w płaszczu kalorymetrycznym (0C) 20,2
Temperatura wody w naczyniu kalorymetrycznym (0C 18,7
Ciepło spalania drutu oporowego (kanthalowego) o średnicy 0,1mm (cal/mg) 1,6
Ciepło spalania folii (cal/mg) 11,1
Ciepło spalania (1,0837 g ) badanej próbki (siano, folia, drut), (cal) 5401,00
Ciepło spalania (1,0000 g ) siana z lucerny (cal) 4466,81
PASZE I OCENA ICH JAKOŚCI
1. Podział pasz
Paszami nazywamy produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego lub też mineralnego, które mogą znaleźć zastosowanie w żywieniu zwierząt.
Materiały te winny zawierać składniki pokarmowe w postaci przyswajalnej dla zwierząt.
Pasz można charakteryzować poprzez ich wartość pokarmową i odżywczą. Przez wartość pokarmową pasz rozumiemy zawartość w paszach składników pokarmowych, w tym białka, tłuszczu, włókna, cukrów, skrobi, poszczególnych aminokwasów, kwasów tłuszczowych, składników mineralnych, witamin oraz energii.
Wartość pokarmowa pasz wyraża się ilością danego składnika na jednostkę wagową paszy.
Wartość odżywcza paszy jest to natomiast zawartość w niej składników strawnych i wchłanianych w przewodzie pokarmowym i wykorzystywanych w procesach metabolizmu.
Na przydatność żywieniową paszy składa się jej wartość pokarmowa, działanie dietetyczne i smakowe, zawartość substancji antyżywieniowych, wpływ na jakość produktów zwierzęcych, negatywne oddziaływanie na organizm zwierzęcy.
Według przepisów Unii Europejskiej pasze definiuje się jako środki do żywienia zwierząt, które dzieli się na:
•Materiały paszowe (surowce paszowe), przeznaczone do bezpośredniego skarmiania lub do produkcji mieszanek paszowych;
•Dodatki paszowe i premiksy;
•Mieszanki paszowe.
Materiały paszowe dzieli się na:
•Pochodzenia roślinnego (zielonki i produkty ich konserwowania, słoma, bulwy i korzenie roślin okopowych, owoce, ziarna zbóż, nasiona roślin strączkowych, nasiona roślin oleistych oraz produkty uboczne ich przetwarzania przemysłowego).
•Pochodzenia zwierzęcego (świeże i wysuszone tkanki zwierzęce lub produkty ich przerobu, naturalne pasze zwierzęce -mleko)
•Pochodzenia mikrobiologicznego (suszone lub liofilizowane mikroorganizmy jedno i wielokomórkowe, np. drożdże pastewne.
•Aminokwasy
•Związki azotowe niebiałkowe
•Substancje mineralne (kopaliny mineralne lub sole mineralne otrzymywane w wyniku syntezy chemicznej.
Dodatki paszowe- pojedyncze substancje lub ich mieszaniny wpływające na poprawę jakości mieszanek paszowych, zdrowia zwierząt i produktów pochodzenia zwierzęcego
•Witaminy, prowitaminy
•Pierwiastki śladowe
•Antybiotyki paszowe
•Probiotyki
•Przeciwutleniacze
•Substancje zapachowe i wzmagające apetyt
•Kokcydiostatyki
•Emulgatory, substancje wiążące
•Barwniki
•Konserwanty i detoksykanty
•Regulatory kwasowości, sole buforujące
•Preparaty dezodoryzujące
•Zioła
•inne
Paszami nazywamy naturalne produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mineralnego oraz produkty syntetyczne, które mają zastosowanie w żywieniu zwierząt. Warunkiem uznania danego produktu za paszę jest odpowiednia zawartość w nim składników pokarmowych - białka, węglowodanów, tłuszczów, związków mineralnych i witamin - w formie przyswajalnej dla zwierząt.
Dobre poznanie pasz stosowanych w żywieniu zwierząt oraz ich wartości odżywczej i przydatności dla poszczególnych gatunków i grup produkcyjnych ma duży wpływ na uzyskiwanie dobrych wyników produkcyjnych i ekonomicznych w produkcji zwierzęcej.
Ze względu na stosowanie w żywieniu zwierząt szerokiego asortymentu pasz, podział ich na odpowiednie grupy jest dość trudny. Przeprowadza się go na podstawie różnych kryteriów, między innymi właściwości fizjologicznych pasz, ich składu chemicznego i pochodzenia.
Uwzględniając właściwości fizjologiczne, rozróżniamy pasze:
o żywych tkankach (zielonki, ziarna zbóż, nasiona strączkowych, korzenie, bulwy);
o martwych tkankach (kiszonki, siano, słoma);
o martwych tkankach i zmienionych właściwościach chemicznych (uboczne produkty przemysłu rolno-spożywczego: śruty poekstrakcyjne, wysłodki buraczane, melasa, młóto, wywar).
Ze względu na przeważającą zawartość jakiegoś składnika rozróżniamy pasze:
wysokobiałkowe (mączki pochodzenia zwierzęcego, śruty poekstrakcyjne, nasiona strączkowych);
węglowodanowe (okopowe, zielonka z kukurydzy i słonecznika, susz ziemniaczany, buraczany, melasa i wysłodki buraczane);
włókniste (siano, słoma i plewy).
Uwzględniając pochodzenie pasz, można je podzielić na:
roślinne i zwierzęce, lub
gospodarskie i spoza gospodarstwa.
Od dawna w praktyce utrzymuje się podział pasz na następujące grupy: objętościowe soczyste, objętościowe suche, treściwe, mineralne i specjalne.
Pasze objętościowe (soczyste i suche) są to takie pasze, których 1 kg ma mniejszą wartość energetyczną niż 0,7 jedn. ows. lub 5,0 MJ NEL i 9,0 MJ EM, natomiast pasze treściwe mają w 1 kg większą koncentrację energii niż 0,7 jedn. ows. lub 5,0 MJ NEL i 9,0 MJ EM.
Do objętościowych soczystych zaliczamy pasze odznaczające się dużą zawartością wody (70-95%): zielonki, kiszonki, okopowe oraz niektóre uboczne produkty przemysłu rolno-spożywczego (np. świeże wysłodki buraczane, wywary, pulpę ziemniaczaną).
Do pasz objętościowych suchych należą: siano, słoma i plewy.
Do pasz treściwych zalicza się: ziarno zbóż i jego przetwory, nasiona strączkowych, niektóre pasze z przemysłu rolnego (susz ziemniaczany i buraczany, płatki ziemniaczane, suche wysłodki buraczane, śruty poekstrakcyjne,), mieszanki przemysłowe oraz mączki pochodzenia zwierzęcego.
Do grupy pasz mineralnych i specjalnych zalicza się: mieszanki mineralne, mineralno-witaminowo-antybiotykowe, syntetyczne związki azotowe niebiałkowe (np. mocznik), sól i kredę pastewną, fosforany pastewne, aminokwasy, witaminy i inne związki.
Podział ten, choć jest przyjęty i stosowany w praktyce rolniczej, nie jest doskonały. Na przykład 1 kg dobrego siana z lucerny ma wartość energetyczną odpowiadającą 0,69 jedn. ows. lub 4,4 MJ NEL i zawiera 158 g białka ogólnego strawnego, natomiast 1 kg słomy z pszenicy ozimej ma wartość 0,24 jedn. ows. lub 3,0 MJ NEL i zawiera 2 g białka ogólnego strawnego. Różnica w wartości pokarmowej tych pasz jest zasadnicza, choć należą do tej samej grupy pasz objętościowych suchych. W obrębie grup pasze znacznie różnią się zawartością poszczególnych składników pokarmowych, mineralnych, witamin, wartością dietetyczną i smakową.
2. Ogólna charakterystyka i zasady oceny organoleptycznej pasz
Pasze przeznaczone do skarmiania powinny być dobrej jakości, gdyż jedynie takie mogą zapewnić prawidłowy rozwój, zdrowie oraz wysoką produkcję zwierząt. Mówiąc o paszach dobrych, mamy na myśli ich stan fizyczny (zdrowe, nie nadgniłe i nie zmarznięte), chemiczny (nie zawierające szkodliwych związków) oraz czystość (brak zanieczyszczeń biologicznych: nasiona chwastów, szkodniki zwierzęce, szkodliwe bakterie i grzyby oraz mechanicznych: kurz, piasek, itp.).
Przed skarmianiem należy ocenić jakość pasz oraz ich przydatność dla poszczególnych gatunków i grup produkcyjnych zwierząt.
Ocena jakości pasz może być przeprowadzona różnymi metodami, a mianowicie: chemicznymi (patrz rozdz. I), fizycznymi (mikroskop) oraz mikrobiologicznymi. Ocena pasz wymienionymi metodami przeprowadzana jest w laboratorium, wymagają one odpowiedniej aparatury, czasu oraz środków finansowych.
Dla praktyki duże znaczenie ma organoleptyczna ocena pasz, którą przeprowadza się za pomocą zmysłów na miejscu w gospodarstwie i w magazynach. Zaletą jej jest prostota wykonania oraz szybka ocena jakości i przydatności pasz, w dodatku bez specjalnych nakładów.
Przy organoleptycznej ocenie pasz zwraca się uwagę na takie cechy jak: barwę, połysk, zapach, wilgotność, strukturę, skład botaniczny, stadium rozwojowe roślin, ewentualne porażenie (bakteriami, grzybami, szkodnikami) oraz zanieczyszczenia.
Zielonki i pastwisko
Zielonki należą do pasz objętościowych soczystych. Pasze te mają szczególnie duże znaczenie w żywieniu zwierząt przeżuwających. Stosowane są w postaci świeżej w lecie oraz zakonserwowane (siano, susz, kiszonki) w okresie żywienia zimowego. Zielonki mogą pochodzić zarówno z trwałych użytków zielonych (łąki, pastwiska) jak i upraw polowych (m.in.: lucerna, koniczyna, seradela, mieszanki traw, zboża, kukurydza)
W swoim składzie zielonki zawierają około 80% wody, przy czym jej zawartość maleje z reguły wraz z wiekiem roślin i waha się od około 10% w roślinach bardzo młodych do około 30% w starszych lub w okresie suszy. W skład suchej masy wchodzi białko, którego zawartość zależy od gatunku rośliny oraz fazy wegetacji. Ilość tego składnika może się wahać od 1,5 do około 4,0% w świeżej masie. Najwięcej białka zawierają rośliny motylkowate (lucerna, koniczyna) a najmniej zielonki ze zbóż oraz z kukurydzy.
Białko zielonek składa się z białka właściwego oraz związków azotowych niebiałkowych. Zawiera stosunkowo małe ilości aminokwasów siarkowych przez co nie jest białkiem pełnowartościowym.
Przy intensywnym nawożeniu azotowym w roślinach wzrasta ilość azotu azotanowego (N-NO3); jeśli przekroczy ona 0,07% w suchej masie może stanowić zagrożenie dla zwierząt przeżuwających. W żwaczu azotany redukowane są do azotynów, które po wchłonięciu do krwi łączą się z hemoglobiną (methemoglobina) blokując jej zdolność przenoszenia tlenu. Spośród składników suchej masy w największej ilości występuje włókno surowe - jego zawartość waha się od około 3 do 10% i zależy nie tylko od gatunku rośliny, ale również od warunków pogodowych i terminu koszenia roślin. Im starsze rośliny tym zawartość włókna jest większa, a jednocześnie maleje procentowa zawartość białka (tabela 3). Wśród składników włókna przybywa nie tylko celulozy, ale również substancji inkrustujących takich jak lignina, suberyna, kutyna. Ponieważ wchodzą one w skład ściany komórkowej, pogarsza się strawność składników zawartych w komórkach. Z tego powodu termin koszenia roślin należy starannie dobierać, ażeby oprócz wysokiego plonu zielonki uzyskać także jej dobrą jakość. Zmiany w składzie zielonki związane ze stadium wegetacji roślin zmniejszają możliwość pobrania ich przez zwierzęta, a obniżona strawność składników pokarmowych powoduje zmniejszenie wartości energetycznej całej paszy (tabela 3).
Tabela 3
Wpływ fazy wegetacji na skład chemiczny (% w suchej masie), strawność u bydła (%) oraz wartość energetyczną lucerny i życicy trwałej pochodzących z 1pokosu (Normy INRA, 1997)
Roślina |
Faza wegetacji |
Sucha masa |
Białko ogólne |
Włókno surowe |
Strawność subst. organicznej |
JPM |
Lucerna
|
pocz. pączkowania pączkowanie pocz. kwitnienia w kwiecie |
16,2 17,6 18,9 21,7 |
20,6 19,3 17,8 16,8 |
27,4 29,9 31,5 33,3 |
69 66 63 60 |
0,83 0,77 0,73 0,69 |
Życica trwała
|
pocz. kłoszenia kłoszenie koniec kłoszenia pocz. kwitnienia w kwiecie koniec kwitnienia |
16,4 16,5 17,1 19,0 19,7 21,7 |
14,2 12,0 10,6 10,3 9,6 9,7 |
23,9 26,4 29,3 31,3 31,5 32,8 |
77 74 70 66 62 60 |
0,94 0,89 0,82 0,75 0,70 0,66 |
Bardzo ważnym składnikiem zielonek są związki bezazotowe wyciągowe - są to głównie cukry. Zawartość bezazotowych wyciągowych zmienia się w ciągu dnia wzrastając w godzinach popołudniowych jako efekt fotosyntezy. Ich ilość decyduje nie tylko o wartości energetycznej zielonek ale również o ich przydatności do zakiszania.
Zielonki mogą być bogatym źródłem składników mineralnych. Zawartość popiołu w zielonkach waha się od 1,5 do 2,2%. Najwięcej jest potasu. W zielonkach z roślin motylkowatych występuje sporo wapnia. Są one natomiast ubogie w sód, potas oraz magnez.
Zielonki zawierają znaczne ilości witamin. Szczególnie ważny jest -karoten (prowitamina A). Jest w nich również dużo witamin z grupy B a także witaminy C i E.
Niektóre zielonki mogą zawierać substancje biologicznie czynne. W lucernie i koniczynie stwierdzono znaczne ilości estrogenów, które w niewielkich ilościach wpływać mogą na wzrost zwierząt oraz wydajność mleka u krów. Duże ich ilości natomiast mogą powodować zaburzenia w rozrodzie a także wywoływać stany zapalne gruczołu mlekowego. Ponadto w roślinach motylkowatych (koniczyna, lucerna) mogą występować saponiny - związki zmniejszające napięcie powierzchniowe powodujące pienienie się treści żwacza, co uniemożliwia odbijanie gazów w procesie przeżuwania i prowadzi do wzdęcia. Z tego powodu należy pamiętać aby nie zadawać zielonek zbyt młodych i wilgotnych.
Ocena organoleptyczna zielonek obejmuje następujące kryteria:
skład botaniczny
Decyduje on o zawartości poszczególnych składników i wartości energetycznej zielonki. Udział poszczególnych roślin jest szczególnie ważny w mieszankach traw np. na pastwiskach lub łąkach. W runi łąkowej proporcje i gatunki roślin mogą być inne niż na pastwisku. Na łąkach występują z reguły rośliny wyższe natomiast na pastwiskach takie, które dobrze zadarniają ziemię i są odporne na przygryzanie i przydeptywanie. Jednak przy kośno-pastwiskowym użytkowaniu trwałych użytków zielonych często rośliny te są „przemieszane”.
Najważniejszą grupą roślin, występującą w największych ilościach zarówno na trwałych użytkach zielonych jak i w mieszankach uprawianych na gruntach ornych są trawy. Do traw o dobrej wartości pastewnej należą m.in.: życica trwała, życica wielokwiatowa z jej jednoroczną formą - życicą westerwoldzką, kostrzewa łąkowa, kupkówka pospolita, tymotka łąkowa, wyczyniec łąkowy. Ważną grupą roślin występujących w runi łąkowej i pastwiskowej są rośliny motylkowate (lucerna siewna i mieszańcowa, koniczyna czerwona, biała, białoróżowa) wzbogacające ruń w białko oraz składniki mineralne - głównie wapń. Wśród roślin występujących głównie na trwałych użytkach zielonych można znaleźć również zioła i chwasty. Te pierwsze w umiarkowanych ilościach są bardzo pożądane, ponieważ poprawiają smakowitość zielonki, wzbogacają ją w witaminy, składniki mineralne i niektóre substancje biologicznie czynne, dzięki czemu poprawia się wartość dietetyczna zielonki. Do najważniejszych ziół należą: babka lancetowata, kminek zwyczajny, kozibród łąkowy, brodawnik jesienny, krwawnik pospolity, krwiściąg lekarski, mniszek lekarski. Duży udział ziół obniża plony i może działać szkodliwie na zwierzęta - wtedy można traktować je jak chwasty.
Chwasty należą natomiast do niepożądanych grup roślin. Są to rośliny mało lub nie przydatne na paszę, o silnie drewniejących łodygach. Wśród nich mogą występować rośliny trujące. Do chwastów obojętnych należą: turzyce, sity, wełnianki, natomiast do szkodliwych i trujących: jaskier ostry, skrzyp błotny, wilczomlecz sosnka, knieć błotna, zimowit jesienny, szalej jadowity, szczwół plamisty. W zielonkach nie powinno być więcej niż 1% chwastów szkodliwych i trujących.
fazę wegetacji roślin
Termin koszenia roślin z przeznaczeniem na zielonkę musi uwzględniać nie tylko wielkość plonu, ale również jego jakość. Jak wspomniano wcześniej wraz z opóźnianiem terminu koszenia niekorzystnie zmienia się skład roślin i pogarsza ich wartość odżywcza. Uważa się, że najlepszym terminem koszenia roślin jest strzelanie w źdźbło i kłoszenie dla traw i początek pączkowania dla roślin motylkowatych. Wtedy zielonka zawiera dużo białka, mało włókna, jest chętnie pobierana przez zwierzęta, łatwo trawiona i co ważne w przypadku krów o wysokiej wydajności - ma małą wartość wypełnieniową, a więc może być pobierana w dużych ilościach. Jednak termin koszenia zależy również od sposobu użytkowania roślin, pamiętając aby zdążyły zgromadzić niezbędną ilość składników do ponownego odrostu. W przypadku słonecznika koszenie powinno odbywać się w fazie kwitnienia. Najpóźniej kosi się kukurydzę - w dojrzałości mleczno-woskowej ziaren, a łubin i groch do fazy zawiązywania strąków. Koszenie w późniejszych fazach możliwe jest jeżeli rośliny przeznaczane są do zakiszania.
Fazę wegetacji zielonki poznaje się po obecności kłosów/pąków, kwiatów lub nasion. Pewnym wskaźnikiem może być także zdrewnienie łodyg.
czystość
Zielonki muszą być czyste tzn. nie zanieczyszczone ziemią, gdyż w przeciwnym razie mogą wystąpić zaburzenia w trawieniu oraz zdrowiu zwierząt. Rośliny nie powinny być również porażone grzybami (brunatne plamy na liściach). W przypadku stwierdzenia obecności grzybów należy ocenić stopień skażenia, który nie powinien przekroczyć 10%. Czystość zielonek, podobnie jak innych pasz jest ważna dla wszystkich gatunków zwierząt jednak najwrażliwsze ze zwierząt gospodarskich są konie.
świeżość
Zielonki należy podawać zwierzętom zaraz po skoszeniu, ponieważ składowane przez dłuższy czas (kilka godzin) łatwo ulegają zagrzaniu, co pogarsza ich wartość pokarmową. Trzeba także pamiętać aby nie stosować zielonek przemarzniętych i oszronionych - jeśli zbierane są w czasie mrozów (np. kapusta pastewna), przed podaniem zwierzętom powinny zostać rozmrożone.
Pastwisko
Zielonka pastwiskowa stanowić może ważne źródło składników pokarmowych, zwłaszcza w żywieniu przeżuwaczy, koni oraz gęsi. Owce przygryzają zielonkę bardzo nisko, również gęsi przyszczypują ją przy samej ziemi, a ich odchody powodują, że inne zwierzęta nie chcą pobierać zielonki na pastwisku gdzie przebywały te ptaki. Konie muszą natomiast zaspokoić potrzebę ruchu co uzasadnia zwiększanie powierzchni kwater ponad wymagania paszowe. Dlatego na pastwiskach nie mogą równocześnie przebywać różne gatunki zwierząt. Racjonalna gospodarka pastwiskowa polega na organizowaniu oddzielnych pastwisk dostosowanych do potrzeb określonych gatunków i grup produkcyjnych zwierząt.
Sposób użytkowania pastwiska w znacznym stopniu wpływa na jego plonowanie. Uważa się, że najbardziej efektywne jest użytkowanie kośno-pastwiskowe. Uzyskuje się z reguły wyższe plony i lepszą jakość zielonki w ciągu całego sezonu. Istnieje również możliwość prowadzenia odpowiednich zabiegów pielęgnacyjnych. Przy użytkowaniu kośno-pastwiskowym należy także przyjąć właściwy system wypasu. Najmniej efektywny jest wypas wolny. Zwierzęta korzystają z całej powierzchni pastwiska, przemieszczając się w dowolnym czasie i przygryzając najsmaczniejsze rośliny. Skutkiem takiego użytkowania jest niszczenie znacznej części zielonki (deptanie, zanieczyszczenie odchodami) oraz degradacja runi pastwiskowej z powodu wypadania roślin najwartościowszych i najsmaczniejszych, które często przygryzane nie mają dostatecznych zapasów umożliwiających ich odrastanie. Nie ma także możliwości przeprowadzania takich zabiegów jak wykaszanie niedojadów, usuwanie odchodów, nawożenie. Zmniejsza się znacznie plonowanie i wykorzystanie możliwości produkcyjnych pastwiska, nie przekracza ono 40%.
Bardziej efektywny jest wypas strzeżony. Pastwisko nie jest podzielone na kwatery, jednak zwierzęta będące pod nadzorem człowieka mają do dyspozycji tylko określoną powierzchnię pastwiska. Taki system znajduje często zastosowanie w górach przy wypasie owiec.
Zdolność produkcyjną pastwiska można najlepiej wykorzystać stosując wypas kwaterowy. Powierzchnię pastwiska dzieli się za pomocą stałego ogrodzenia na kilka do kilkunastu kwater. Zwierzęta przebywają na każdej z nich od 1 do 3 dni. Jednorazowe przejście zwierząt przez wszystkie kwatery nazywa się rotacją lub cyklem wypasowym. Dzięki takiej organizacji możliwe jest prowadzenie wszystkich niezbędnych zabiegów pielęgnacyjnych, a roślinność ma dostatecznie dużo czasu na odrost. Przy tym systemie wypasu konieczne jest wykaszanie części zielonki zwłaszcza w początkowym okresie wypasu ponieważ na wiosnę wzrost roślin jest najszybszy i zwierzęta nie są w stanie zjeść całej wyprodukowanej zielonej masy. Jednocześnie z każdym dniem zielonka się starzeje i zmniejsza swoją wartość pokarmową.
Najintensywniejszą formą wypasu jest wypas dawkowany. Z kwater wydzielane są mniejsze powierzchnie za pomocą pastucha elektrycznego. Ogrodzenia te są ruchome i mogą być przesuwane nawet kilka razy w ciągu dnia. Ten rodzaj wypasu powoduje, że niemal nie występują niedojady.
W małych gospodarstwach ciągle spotkać można wypas na uwięzi. Zwierzę ma do dyspozycji powierzchnię pastwiska wyznaczaną przez długość łańcucha. Przy dobrym wykorzystaniu pastwiska, przy tym rodzaju wypasu mamy jednak do czynienia z dużą pracochłonnością.
Intensywność użytkowania pastwisk może być określona za pomocą różnych wskaźników. Należy do nich m.in. obsada pastwiska. Jest to liczba zwierząt lub ich masa ciała, jaka może się wyżywić w ciągu sezonu pastwiskowego z 1 ha pastwiska. Obsadę wylicza się jako stosunek liczby sztuk dużych (SD - sztuka duża odpowiada krowie o masie ciała 500 kg) lub masy ciała zwierząt (w tonach) do powierzchni pastwiska wyrażonej w ha.
Na bardzo dobrym pastwisku obsada wynosi 3-4 SD albo 1,5-2,0 t/ha, na dobrym i średnim 2,0-2,8 SD lub 1,0-1,4 t/ha, na słabym 1,0-1,8 SD lub 0,5-0,9 t/ha, a na złym poniżej 1 SD lub 0,5 t/ha. Obsada służyć może do obliczenia niezbędnej powierzchni pastwiska lub do określenia liczby zwierząt, jaką może wyżywić już założone pastwisko.
Innym wskaźnikiem intensywności wykorzystania pastwiska może być obciążenie pastwiska. Jest to liczba sztuk dużych lub masa ciała zwierząt (t), pasących się jednocześnie na 1 ha pastwiska. Obciążenie pastwiska wylicza się jako stosunek liczby sztuk dużych lub masy ciała (t) do powierzchni kwatery (w ha). Przy wypasie kwaterowym obciążenie pastwiska wynosi na pastwisku:
bardzo dobrym - ponad 40 SD (20 i więcej t)/ha,
dobrym - 30-40 SD (15-20 t)/ha,
średnim - 20-30 SD (10-15 t)/ha,
słabym - 10-20 SD (5-10 t)/ha.
Służy ono do obliczania powierzchni kwatery [PK]:
liczba SD lub masa ciała [t]
PK = ----------------------------------------------------------
obciążenie pastwiska [SD/ha] lub [t/ha]
Powierzchnię kwatery można również wyznaczyć dzieląc ilość zjedzonej zielonki przez całą grupę zwierząt przebywających na kwaterze przez plon zielonej masy:
liczba SD x dzienna dawka zielonki [kg] x czas wypasu [dni]
PK = ----------------------------------------------------------------------------------
plon zielonej masy [kg/ha]
Przed założeniem pastwiska należy wyznaczyć jego powierzchnię, która umożliwi wyżywienie określonego stada zwierząt. Aby zaplanować racjonalny wypas, należy uwzględnić rodzaj i liczbę wypasanych zwierząt, ich masę ciała oraz wydajność pastwiska. Powierzchnię pastwiska wyliczamy dzieląc liczbę SD (lub masę ciała w t) zwierząt , które mają być wypasane przez obsadę pastwiska wyrażoną odpowiednio w SD lub t.
Jednak ze względu na różnice w plonowaniu, powierzchnię pastwiska lepiej jest niekiedy określać pośrednio z powierzchni i liczby kwater. Sposób obliczania powierzchni kwater podano już wcześniej, natomiast ich liczbę (LK) wylicza się uwzględniając czas odrostu runi pastwiskowej i długość okresu przebywania grupy zwierząt na jednej kwaterze.
czas odrostu runi [dni] liczba grup
LK = ------------------------------------------------------------------- +
okres wypasu grupy zwierząt na 1 kwaterze [dni] zwierząt
Czas odrostu runi pastwiskowej zależy nie tylko od systemu użytkowania, nawożenia i zabiegów pielęgnacyjnych, ale także od pory roku, co związane jest z warunkami pogodowymi. Najszybszy odrost ma miejsce w maju: 12-16 dni, natomiast w następnych miesiącach trwa coraz dłużej i tak w czerwcu - 15-24 dni, w lipcu - 22-28 dni, w sierpniu 24-30 dni, we wrześniu 30-35 dni, a w październiku ponad 40 dni. Różnice te powodują nadmiar zielonki w okresie wiosennym, a jej niedobór na jesieni.
Przebywanie zwierząt na pastwisku oprócz dostarczenia wartościowej paszy, umożliwia korzystanie z ruchu oraz działania promieni słonecznych (synteza witaminy D3), co wpływa korzystnie na wzrost i rozwój zwierząt a także na ich płodność i zdrowie.
W żywieniu wysoko wydajnych krów mlecznych coraz częściej jednak mówi się o potrzebie stosowania monodiety przez cały rok. Dlatego pastwisko w większych stadach zwierząt traci na znaczeniu. Zielonka jednak pozostaje cały czas ważnym źródłem składników pokarmowych.
Ocena wydajności pastwisk
Ocena wydajności pastwiska jest bardzo ważna dla określenia zasobów paszy oraz prowadzenia racjonalnej gospodarki na tych użytkach. Wydajność pastwiska można wyrażać w ilości zielonej (naturalnej) lub suchej masy, energii, białka a także produkcji mleka lub żywca z jednostki powierzchni. W praktyce stosowanych jest kilka metod oceny pastwiska:
agrotechniczna Różyckiego
agrotechniczna Kostucha,
zootechniczna (skandynawska),
metoda wskaźnikowa (indykatorowa)
Metoda agrotechniczna - Różyckiego polega na tym, że na kwaterze pastwiska przed wypasem zwierząt wyznacza się losowo kilka miejsc za pomocą ramki o powierzchni 1 m2. Wycina się na nich ruń na wysokości 4 cm (wysokość przygryzania trawy przez bydło). Liczba miejsc zależy od wielkości kwatery (minimum 5 kwadratów). Wyciętą zielonkę waży się a następnie poddaje analizie chemicznej i ocenie wartości energetycznej. W ten sposób określa się ilość i wartość pokarmową zielonki przed wypasem. Następnie prowadzony jest wypas przez 1 do 3 dni zależnie od przyjętej organizacji użytkowania pastwiska. Po zakończonym wypasie ponawia się losowy wybór kilku miejsc w celu wycięcia niedojadów (ramkę należy rzucać w inne miejsca niż przed wypasem). Wyciętą i zważoną zielonkę poddaje się analizie chemicznej. Z różnicy przed i po wypasie oblicza się plon zielonki czyli ilość spożytą przez zwierzęta.
Można także wyliczyć współczynnik wykorzystania pastwiska (K):
Pp
K = ---------- x 100
Pc
gdzie:
Pp - ilość zielonki pobranej przez zwierzęta (t)
Pc - ilość zielonki przed wypasem (t).
Jeżeli wypas na kwaterze trwa dłużej niż 1 dzień, należy wprowadzić poprawkę na przyrost zielonki w czasie wypasania kwatery (Ps)
t1 x Pc
Ps = ------------ x 100
2 x t2
gdzie:
t1 - okres wypasania kwatery w dniach,
t2 - okres spoczynku runi w dniach,
Pc - ilość zielonki przed wypasem.
Wydajność pastwiska zmienia się w ciągu sezonu pastwiskowego, dlatego należy ją określać przy każdej rotacji. Przyjmując współczynniki podane przez Tesara wydajność w kolejnych rotacjach wynosi (maj = 100): w czerwcu - 80, w lipcu - 70, w sierpniu 40, a we wrześniu 30. Oznacza to, że w poszczególnych miesiącach zwierzęta powinny mieć przydzielaną różną powierzchnię pastwiska a także otrzymywać odpowiednie ilości pasz uzupełniających.
Metoda Kostucha polega na ocenie wydajności pastwiska na podstawie wysokości głównej masy porostu przed i po wypasie oraz stopnia zadarnienia gleby. Wysokość porostu określa się w 4 losowo wyznaczonych miejscach na długości 1 m, przy pomocy wyskalowanej laski. Równocześnie z pomiarem wysokości przed wypasem określa się zadarnienie gleby mierząc na długości 1 m odcinki niezadarnione i określając tzw. procent pokrycia roślinnego.
Wydajność pastwiska wylicza się wg wzoru:
Y = (R - S) x 0,6 x Z
gdzie:
Y - zielona (naturalna) masa w t/ha
R - średnia wysokość z 4 pomiarów głównej masy porostu przed wypasem [cm]
S - średnia wysokość ścierni po wypasie (mierzona jak dla R) [cm]
0,6 - ilość zielonej (naturalnej) masy [t/ha] przy 100% pokryciu roślinnym
Z - procent pokrycia roślinnego/100
Jednocześnie określać można pobranie paszy przez zwierzęta metodą parcel kontrolnych (o powierzchni 1m2).
Metoda zootechniczna uwzględnia wyniki produkcyjne zwierząt w okresie sezonu pastwiskowego. Określa się zapotrzebowanie bytowe na energię zwierząt pasących się na pastwisku, zwiększając je np. w systemie INRA o 10-20% (zależnie od czasu przebywania zwierząt na pastwisku) oraz produkcyjne. Aby obliczyć wydajność pastwiska tą metodą należy znać: liczbę zwierząt oraz ich masę przed i po zakończeniu sezonu pastwiskowego, ilość wyprodukowanego mleka i tłuszczu, ilość i wartość energetyczną zielonki zebranej na inne cele niż aktualne żywienie stada (siano, kiszonka) a także ilość i wartość energetyczną dodatkowo stosowanych pasz, którymi dokarmiano zwierzęta w sezonie pastwiskowym.
Metoda indykatorowa polega na zastosowaniu wskaźników czyli substancji obojętnych dla przemian w przewodzie pokarmowym. Stosowane są dwa wskaźniki: jeden - zawarty w roślinach (np.: chromogeny lub SiO2) oraz drugi - zewnętrzny wprowadzany do żwacza np. Cr2O3. Na podstawie wskaźnika zewnętrznego można określić ilość suchej masy wydalonej w kale. Na podstawie ilości suchej masy kału i zawartości w niej krzemionki można określić ilość pobranej krzemionki, a znając jej zawartość w zielonce - ilość pobranej zielonki.
Wszystkie wymienione metody mają zarówno zalety jak i wady. Przyjęcie jednej z nich musi być poprzedzone oceną możliwości badań i ich celu; np. w metodzie skandynawskiej wynik otrzymuje się po zakończeniu sezonu pastwiskowego, a więc nie można dostosować organizacji wypasu do wydajności pastwiska.
2.2. Kiszonki
Kiszenie pasz polega na stworzeniu takich warunków, w których dzięki rozwojowi odpowiednich mikroorganizmów powstanie kwas mlekowy w ilości pozwalającej na zakonserwowanie surowca. Prawidłowy przebieg fermentacji zależy m.in. od składu paszy, jej czystości, zapewnienia warunków beztlenowych i wielu innych czynników. Do najważniejszych z nich należą:
- pojemność buforowa roślin. Wynika ona z zawartości w komórkach kwasów organicznych i ich soli, wolnych aminokwasów oraz białek. Im większa jest zdolność buforowa tym trudniej jest roślinę zakisić. Najwyższą pojemność buforową mają rośliny o wysokiej zawartości białka (lucerna) a najniższą kukurydza i zboża. Zarówno mała pojemność buforowa jak i duża zawartość cukrów sprawiają, że do pasz łatwo kiszących się zaliczamy: kukurydzę, słonecznik oraz zielonki z owsa i jęczmienia a także liście buraczane. Łatwo kiszą się również niektóre trawy. Do trudno kiszących się pasz należą: lucerna, koniczyna, groch, wyka a także zielonka z pszenicy. Pośrednie miejsce zajmuje większość traw, zboża (żyto, owies, jęczmień) seradela i łubin. Pojemność buforowa a także zawartość cukrów zmieniają się na niekorzyść z punktu widzenia zakiszania roślin wraz ze wzrostem dawki nawozów azotowych.
Do prawidłowego przebiegu fermentacji niezbędna jest minimalna zawartość cukrów w roślinie potrzebna do wytworzenia kwasu mlekowego w takiej ilości aby pH obniżyło się do ok. 4,2-4,5 w zależności od zawartości suchej masy w zakiszanym materiale. Najwięcej cukrów zawiera kukurydza (250 g/kg suchej masy) a najmniej lucerna (50 g/ kg suchej masy). To obniżenie pH jest istotne ponieważ przy takim pH giną bakterie gnilne, bakterie kwasu masłowego i pałeczki okrężnicy. Obecność tych bakterii jest niepożądana ponieważ powodują one niekorzystne zmiany w zakiszanym materiale. W wyniku ich procesów życiowych następują zwiększone straty cukrów, które przekształcane są do gazów, następuje rozkład białka, wytwarzany jest amoniak, powstaje kwas masłowy, w kiszonce pojawiają się związki toksyczne - aminy.
Poziom cukru zależy jednak nie tylko od gatunku rośliny, ale również od fazy wegetacji w jakiej została skoszona - im starsza roślina tym mniej zawiera cukrów i mniejsza jest jej przydatność do zakiszania. Zmiany w zawartości cukrów obserwowane są również w ciągu dnia. W godzinach popołudniowych, zwłaszcza przy słonecznej pogodzie rośliny zawierają więcej cukrów niż rano.
- wilgotność surowca. Najlepiej kiszą się rośliny o zawartości suchej masy 30-35%. Rośliny o większej wilgotności mają mniejszą koncentrację cukrów, a ponadto w czasie zakiszania powstają znaczne ilości kwasu octowego. Kiszonki takie mają z reguły niższe pH, przez co są mniej chętnie pobierane przez zwierzęta. Z kiszonek sporządzanych z roślin o większej wilgotności następuje znaczny odpływ soku kiszonkowego, co oprócz strat składników zawartych w tym soku powoduje zasysanie powietrza do kiszonki co sprzyja rozwojowi bakterii tlenowych oraz zanieczyszczenie środowiska naturalnego.
- warunki beztlenowe. Fermentacja mlekowa należy do procesów beztlenowych. Jednak zanim takie warunki powstaną w zakiszanej masie znajduje się powietrze i rozwijają się niepożądane w kiszonce bakterie kwasu octowego, drożdże, pleśnie powodujące psucie się kiszonki. Im więcej tlenu znajduje się w zakiszanej masie tym większe są straty składników pokarmowych. Aby stworzyć warunki beztlenowe najlepiej jest rośliny rozdrobnić na sieczkę o długości 0,5-2 cm, w zależności od rodzaju zakiszanego surowca. Tak rozdrobnione rośliny ugniatają się o wiele łatwiej i w tej samej objętości silosu można zmieścić większą ilość kiszonki. Zielonka powinna być możliwie szybko dowieziona do silosu, tak aby jego napełnianie trwało 1 dzień a nie dłużej niż 3 dni. Każde przedłużanie tego czasu powoduje zwiększone straty składników pokarmowych. Po dokładnym ugnieceniu silos z zakiszaną masą należy dokładnie okryć folią i przycisnąć ją np. workami z piaskiem lub oponami. W przypadku kiszenia w belach, powinny one być jak najszybciej owinięte folią.
- czystość zakiszanego materiału. Zakiszane zielonki nie mogą być zanieczyszczone ziemią, gdyż wraz z nią do silosu dostają się mikroorganizmy powodujące nieprawidłowy przebieg fermentacji i następuje zmniejszenie wartości pokarmowej kiszonki.
W celu ułatwiania procesu kiszenia stosowane są różne sposoby: można produkować kiszonki kombinowane czyli mieszać rośliny o różnej zdolności do zakiszania. Stosowane są także dodatki - poczynając od najprostszych takich jak melasa (zwiększenie ilości cukrów), kwas mlekowy, propionowy, mrówkowy (szybkie obniżenie pH), preparaty mikrobiologiczne tzw. inokulanty (zawierają bakterie kwasu mlekowego) a także inokulanty z dodatkami enzymów rozkładającymi trudno strawne węglowodany.
Zielonki w zależności od zawartości wody umożliwiają wyprodukowanie tzw. kiszonek z surowca naturalnego - zawierających do 29% suchej masy, przewiędniętych 30-39% i podsuszonych czyli sianokiszonek 40-60% suchej masy.
W kiszonkach oceniamy: kwasowość (pH) - jego wartość w dobrych kiszonkach wzrasta wraz ze wzrostem zawartości suchej masy. W kiszonkach „naturalnych” pH wynosi 3,9 -4,2, w „przewiędniętych” 4,4 - 4,7 a w „podsuszonych” 4,5 - 5,2.
Ważnym elementem oceny jest struktura kiszonki. Struktura zachowana zbliżona do materiału wyjściowego wskazuje na prawidłowy przebieg fermentacji. Struktura mazista a nawet papkowata wskazuje, że kiszonka jest miernej lub złej jakości.
Na właściwy przebieg fermentacji wskazuje odpowiedni zapach kiszonki. W kiszonkach dobrych charakterystyczny jest zapach przyjemny zbliżony do kwasu chlebowego lub kiszonej kapusty. Zapach silnie kwaśny lub alkoholowy wskazuje, że kiszonka jest mierna, natomiast zapach kwasu masłowego, amoniaku, obornika jest typowy dla kiszonek złej jakości.
Kolejną cechą braną pod uwagę w ocenie kiszonek jest ich barwa. Podobnie jak struktura, barwa powinna być zbliżona do zakiszanego materiału. Wszelkie zmiany w zabarwieniu istotnie odbiegające od barwy surowca (żółta, brunatna) wskazują na nieprawidłowy przebieg fermentacji.
Ocenę tę można ująć w system punktowy. Prostym i umożliwiającym ocenę kiszonek na podstawie charakterystyki organoleptycznej jest „klucz królewiecki”, w którym kiszonka otrzymać może maksymalnie 15 punktów (tabela 4).
Tabela 4
Zasady oceny kiszonki wg klucza królewieckiego
Cecha kiszonki |
Punkty |
Cecha kiszonki |
Punkty |
Zapach |
|
Barwa |
|
- fekaliów |
0 |
- brunatna do czarnej |
0 |
- nieprzyjemny, przykry |
1 |
- jasnożółta, żółta z ciemnymi plamami |
1 |
- stęchły, pleśniowy, silnie kwaśny, alkoholowy |
2 |
- ciemnooliwkowa do jasnooliwkowej |
2 |
- przyjemny, owocowy, świeżego chleba |
3 |
- żółto-zielona, lekko żółta |
3 |
Struktura |
|
- zbliżona do rośliny świeżej |
4 |
- zupełnie rozłożona, gnijąca, papkowata |
0 |
Smak |
|
- mazista, rozłożona |
1 |
- zgniły, zepsuty, bardzo mdły, drażniący |
0 |
- początek rozkładu tkanek |
2 |
- gorzki, mdły |
1 |
-dobrze zachowana |
3 |
- silnie kwaśny, ostry, szczypiący |
2 |
- bardzo dobrze zachowana |
4 |
- kwaśny, lekko gryzący, nieco drażniący, |
3 |
|
|
- przyjemny, lekko kwaśny |
4 |
Ocena jakości (pkt.) |
||||
bardzo dobra |
14-15 |
mierna |
8-9 |
|
Dobra |
12-13 |
zła |
0-7 |
|
Zadowalająca |
10-11 |
|
|
Znacznie lepszym jednak sposobem oceny kiszonki jest jej analiza chemiczna. Oprócz podstawowej analizy oznaczone powinny być również: zawartość kwasów tłuszczowych(mlekowego, octowego, masłowego) oraz azotu amoniakalnego. Najlepszej weryfikacji jakości kiszonki dostarczają zwierzęta - jeśli chętnie ją wyjadają dając pożądane efekty produkcyjne.
2.3. Okopowe
Okopowe należą do pasz objętościowych soczystych. Zaliczamy do nich korzenie m.in.: buraków, marchwi, rzepy, brukwi oraz kłęby ziemniaków i bulwy słonecznika bulwiastego (topinambur). Głównym ich składnikiem jest woda, której zawartość wynosi od ok. 75% w ziemniakach i burakach cukrowych, 85-87% w burakach półcukrowych oraz pastewnych o podwyższonej zawartości suchej masy, marchwi czerwonej do ok. 90-93% w brukwi, rzepie i niektórych odmianach marchwi zwłaszcza żółtej. Oprócz wody najważniejszym składnikiem są węglowodany - głównie związki bezazotowe wyciągowe, których jest od 8 do 20%. Stanowią one do 80% suchej masy. Najważniejsze z nich to skrobia, której źródłem są ziemniaki, sacharoza zawarta w burakach głównie cukrowych oraz inulina (zbudowana z cząsteczek fruktozy) w topinamburze. Skrobia zawarta w ziemniakach składa się z amylozy i amylopektyny. Amylopektyna jest trudniej strawna dlatego w żywieniu zwierząt monogastrycznych zaleca się parowanie ziemniaków. Proces ten zwiększa podatność skrobi (zwłaszcza amylopektyny) na trawienie w przewodzie pokarmowym tych zwierząt.
Okopowe zawierają niewiele białka: od 1,0 do 2,0% (rzadko zawartość tego składnika przekracza 2,5%). Białko okopowych jest jednak białkiem o dobrym składzie aminokwasowym, zwłaszcza białko ziemniaków - tuberyna, w którym jest dużo lizyny (5-6%) oraz aminokwasów siarkowych (2-4%). Niestety znaczna część białka występuje w postaci związków azotowych niebiałkowych.
Zawartość włókna surowego w okopowych jest niewielka i waha się od 0,6 do 1,5%, Jeszcze mniejsze znaczenie ma tłuszcz surowy, którego ilość nie przekracza 0,5%.
Ilość popiołu surowego z reguły nie przekracza 1,5% - w okopowych najwięcej jest potasu.
Mała zawartość włókna i znaczna związków bezazotowych wyciągowych sprawiają, że okopowe należą do pasz łatwo strawnych - strawność substancji organicznej może przekraczać nawet 90%. W przeliczeniu na suchą masę ich wartość energetyczna jest porównywalna z ziarnami zbóż.
Okopowe mogą być stosowane w żywieniu wszystkich gatunków zwierząt, zwłaszcza, że należą do pasz smacznych, chętnie pobieranych przez zwierzęta. Czynnikiem ograniczającym może być jednak znaczna ilość wody oraz ich zanieczyszczenie ziemią.
Duża zawartość wody powoduje, że w świeżej masie okopowe zawierają stosunkowo niewiele składników i zwierzęta wysoko wydajne nie mogą zaspokoić swoich potrzeb otrzymując dawki z przewagą tych pasz. Mała zawartość suchej masy jest także powodem małej przydatności większości okopowych do długotrwałego przechowywania. W okresie przechowywania ulegają one łatwo zepsuciu zwłaszcza jeśli wraz z ziemią do kopca lub przechowalni wprowadzone zostaną duże ilości mikroorganizmów powodujących procesy gnilne. Najdłużej można przechowywać ziemniaki, a najkrócej marchew, buraki pastewne i brukiew. W tym czasie zachodzą znaczne straty składników pokarmowych a zwłaszcza węglowodanów, nie tylko na skutek procesów gnilnych, ale również z powodu oddychania roślin. Dlatego najlepszym sposobem ich konserwacji byłoby suszenie. Jednak ze względu na dużą ilość wody jest ono nie opłacalne. W przeszłości suszono jedynie ziemniaki i buraki cukrowe otrzymując bardzo wartościową paszę - płatki i susz.
Innym sposobem konserwacji ziemniaków może być kiszenie. Najczęściej kisi się ziemniaki po uprzednim uparowaniu. Pasza taka jest dość smaczna i może być przeznaczana dla zwierząt monogastrycznych, a zwłaszcza dla świń. Jednak stosowanie ziemniaków świeżych lub kiszonych związane jest ze znaczną pracochłonnością i z tego powodu ich miejsce w dawkach coraz częściej zajmują pasze treściwe. Inne okopowe kiszą się trudno i w czasie tego sposobu konserwacji zachodzą znaczne straty składników pokarmowych m.in. na skutek dużego odpływu soku kiszonkowego oraz niewłaściwego przebiegu fermentacji.
Zanieczyszczenie okopowych ziemią jest także niebezpieczne dla zdrowia zwierząt oraz jakości mleka u krów. Z tego powodu do najważniejszych cech branych pod uwagę przy ocenie organoleptycznej tych pasz należy właśnie czystość. Zawsze przed podaniem ich zwierzętom powinny być oczyszczone, a w razie potrzeby umyte. Ocena organoleptyczna tych pasz obejmuje także wielkość i barwę korzeni i kłębów. Intensywność pomarańczowego zabarwienia świadczyć może o zawartości karotenów - dotyczy to zwłaszcza marchwi i brukwi. W marchwi czerwonej jest ich najwięcej (ponad 500 mg w 1 kg suchej masy). Zabarwienie jest także istotne w przypadku ziemniaków. Zazieleniałe ziemniaki, przechowywane przy dostępie światła zawierają zwykle więcej solaniny. Należy ona do glukoalkaloidów obniżających wartość odżywczą paszy. Ziemniaki w normalnych warunkach zawierają 20-100 mg solaniny w 1 kg, zazieleniałe i kiełkujące nawet 500 mg. Dlatego ziemniaki zazieleniałe muszą być gotowane lub parowane, ponieważ solanina rozpuszcza się w wodzie, i dopiero w takiej postaci można je podawać zwierzętom monogastrycznym. Przeżuwacze są mniej wrażliwe na obecność tego glukoalkaloidu. W przypadku ziemniaków skiełkowanych, przed ich podaniem zwierzętom, kiełki należy koniecznie oberwać.
W przypadku przeznaczania okopowych do przechowywania, bardzo ważne jest usunięcie korzeni i kłębów uszkodzonych ponieważ od nich rozpoczynają się procesy psucia. Korzenie i kłęby nadgniłe nie powinny być stosowane w żywieniu. Również nie powinno się stosować okopowych przemarzniętych. Dlatego powinny być one sprzątane z pola z uwzględnieniem wrażliwości na przymrozki - najodporniejszy jest topinambur. Jednak wykopany z ziemi przemarza bardzo szybko.
2.4. Siana i susze
Jedną z podstawowych metod konserwowania pasz zielonych jest suszenie. Ze skoszonych i wysuszonych w warunkach naturalnych zielonek otrzymuje się siano. Jest to pasza stosowana przede wszystkim w żywieniu przeżuwaczy i koni, głównie zimą, kiedy zwierzęta nie mogą korzystać ze świeżych zielonek. Może stanowić także uzupełnienie dawek pokarmowych w żywieniu letnim.
Ze względu na wysoki koszt i duże ryzyko produkcji siana oraz pracochłonność suszenia obserwuje się tendencje do zmniejszania jego udziału w dawkach pokarmowych na korzyść kiszonek. Jest to zjawisko niekorzystne, ponieważ siano jest paszą bardzo wartościową, dobrze wpływającą na trawienie i zdolność pobrania paszy przez zwierzęta. Jest bogatym źródłem energii i białka oraz karotenów, ksantofili i tokoferoli, a także witamin K i z grupy B. Ponadto stanowi źródło składników mineralnych.
Wartość pokarmowa siana łąkowego zależy przede wszystkim od składu botanicznego zielonki, z której siano pochodzi. Poszczególne grupy roślin łąkowych charakteryzują się różną wartością pastewną. Pożądane są w zielonkach trawy wysokiej wartości, rośliny motylkowate, które wzbogacają ruń w białko i składniki mineralne, oraz zioła, które poprawiają walory smakowe i dietetyczne. Innym ważnym czynnikiem decydującym o wartości siana łąkowego jest stadium rozwoju roślin w czasie koszenia. Optymalną fazą wegetacji zielonek koszonych z przeznaczeniem na siano jest początek kwitnienia przewodnich traw, kiedy uzyskuje się najwyższą wydajność strawnych składników pokarmowych i strawnej energii, a jednocześnie wysoki plon z 1ha. W miarę wydłużania okresu wegetacji roślin następują zmiany w ich składzie chemicznym, polegające przede wszystkim na zmniejszeniu się zawartości białka ogólnego i zwiększeniu włókna surowego, zmniejsza się więc ich wartość pokarmowa (tab. 5)
Siano z roślin motylkowatych odznacza się wyższą zawartością białka, związków mineralnych i witamin niż siano z traw. Najlepsze jest siano z lucerny i koniczyny czerwonej. Dla zielonek z roślin motylkowatych koszonych z przeznaczeniem na siano optymalną fazą wegetacji jest początek kwitnienia, a dla lucerny nawet wcześniej - do wykształcenia pełnego pąka.
Każda metoda konserwowania, także suszenie, powoduje straty składników pokarmowych. Zmniejsza się wartość pokarmowa siana w stosunku do zielonek. Przy produkcji siana straty te są szczególnie duże. Czynnikami decydującymi o wielkości strat w czasie suszenia zielonek są: sposób suszenia, warunki pogodowe oraz warunki przechowywania wysuszonego już siana.
Tabela 5
Skład chemiczny (g/kg paszy) siana w zależności od stadium wegetacji
(Ziołecka i wsp., 1985)
Rodzaj siana |
Sucha masa |
Popiół surowy |
Białko ogólne |
Tłuszcz surowy |
Włókno surowe |
Związki bezazotowe wyciągowe |
Energia brutto [MJ] |
Siano łąkowe I pokos: -początek kwitnienia -po kwitnieniu II pokos: -początek kwitnienia -po kwitnieniu |
868 899
850 877 |
56 58
58 52 |
113 96
115 70 |
21 18
24 18 |
262 318
256 321 |
417 409
397 416 |
16,0 16,5
15,8 16,1 |
Wśród obecnie stosowanych metod suszenia należy rozróżnić:
suszenie naturalne, na ziemi lub na przyrządach (kozioł, płotek szwedzki, ostwia, rogal)
dosuszanie zimnym lub ogrzanym powietrzem,
suszenie mechaniczne gorącymi gazami.
Suszenie naturalne na ziemi jest najprymitywniejszym, ale najbardziej rozpowszechnionym sposobem suszenia zielonek. Daje dobre wyniki, ale tylko wówczas, gdy jest dobra pogoda. Proces suszenia przebiega tu w dwóch etapach. W pierwszym, od skoszenia do obumarcia roślin, czyli utraty wody poniżej 40%, straty składników pokarmowych, głównie węglowodanów, spowodowane są „przemianami głodowymi” i tym są większe im dłużej trwa ten etap. Drugi, tzw. dosuszanie, trwa aż do pełnego wysuszenia na siano, czyli do zawartości wody mniejszej niż 18%. Podczas dosuszania zielonek na siano mogą powstawać także inne, czasem dość znaczne straty składników pokarmowych. Są to straty mechaniczne, spowodowane obłamywaniem się liści, kwiatostanów, drobnych łodyg (delikatnych części roślin najbogatszych w składniki pokarmowe) w czasie roztrząsania, odwracania skoszonej zielonki i w czasie grabienia i składania. Mogą to być także straty spowodowane wypłukaniem łatwo strawnych składników pokarmowych, takich jak cukry, witaminy, związki mineralne, wolne aminokwasy. Szczególnie dużo składników może zostać wyługowanych przez długotrwałe opady i obfitą rosę. Długotrwałe działanie promieni słonecznych w czasie suszenia także powoduje straty karotenów i związków aromatycznych. Wynik naturalnego suszenia zielonek jest ściśle uzależniony od warunków pogodowych. W warunkach korzystnych straty białka i energii wynoszą około 30%, a podczas pogody deszczowej sięgają 50% i więcej. Suszenie naturalne na różnego rodzaju suszarkach daje lepsze wyniki niż na ziemi, zwłaszcza w warunkach niekorzystnej pogody. Otrzymane siano ma wyższą wartość pokarmową, gdyż zmniejszone są straty mechaniczne, a ujemne działanie promieni słonecznych lub deszczu ogranicza się do górnej warstwy suszonej masy.
Najlepszej jakości siano otrzymuje się w kombinowanym systemie suszenia, przy dosuszaniu zimnym lub podgrzanym powietrzem podsuszonych do zawartości 50% suchej masy zielonek. Jest to system, który powinien być propagowany w praktyce rolniczej, ponieważ pozwala na uniezależnienie się od warunków atmosferycznych w czasie suszenia i ogranicza straty składników pokarmowych.
Pewne straty składników pokarmowych powstają także w czasie przechowywania siana. Mogą być one szczególnie duże, gdy siano jest zbyt wilgotne, to znaczy zawiera więcej niż 18% wody. Następuje wówczas proces fermentacji, tak zwanego pocenia się siana, któremu towarzyszy wzrost temperatury, powodujący brunatnienie i czernienie siana, zmniejsza się strawność i wartość pokarmowa, może dojść do samozapłonu. Sam proces pocenia się siana jest zjawiskiem normalnym, a nawet pożądanym. Musi jednak przebiegać w sposób łagodny, co jest możliwe w suchym sianie, przy wilgotności 15-20%. Wypocone siano jest lepsze, smaczniejsze i zdrowsze niż świeżo sprzątnięte.
Ocena organoleptyczna siana jest dokonywana na podstawie takich cech, jak: skład botaniczny, stadium rozwoju roślin, barwa, zapach i wilgotność. Oceny składu botanicznego dokonuje się tak jak w zielonkach.
Stadium wegetacji roślin ocenia się na podstawie następujących stopni wykształcenia kwiatostanów:
pączkowanie (rośliny motylkowate) lub przed wykłoszeniem (trawy) - brak kwiatostanów,
kwitnienie - wykształcone kwiatostany bez nasion,
zawiązywanie nasion - w kwiatostanach występują nasiona.
Barwa siana zależy od rodzaju zielonki, pogody w czasie sprzętu, stadium rozwojowego roślin oraz sposobu suszenia i przechowywania. Dobre siano powinno mieć barwę intensywnie zieloną. Cechą dobrego siana jest przyjemny aromatyczny zapach. Obce zapachy, np. stęchły lub pleśniowy, świadczą o procesach gnilnych zachodzących w sianie. Dobrze wysuszone siano (do 15% wody) szeleści, a podczas skręcania kruszy się. Siano wilgotne (więcej niż 18% wody) podczas skręcania bardzo słabo szeleści, a wiązka nie rozkręca się lub rozkręca się bardzo powoli.
O jakości siana decydują również:
zanieczyszczenia nieorganiczne (ziemia, piasek) - dopuszczalne do 2%,
zanieczyszczenia organiczne (np. liście z drzew, obornik) - dopuszczalne do 3%,
rośliny szkodliwe - dopuszczalne do 2%,
rośliny trujące - dopuszczalne do 0,2%,
obce zanieczyszczenia, takie jak metal, drewno i środki chemiczne, są niedopuszczalne.
Innym produktem, który uzyskuje się susząc mechanicznie zielonki, jest susz. Trawy przeznaczone na susz należy kosić przed ich wykłoszeniem, a rośliny motylkowate przed kwitnieniem. Takie zielonki charakteryzują się dużą zawartością białka, karotenów i związków mineralnych oraz małą zawartością włókna. Produkcja suszu odbywa się w specjalnych suszarniach i polega na szybkim odwodnieniu suszonej masy przez działanie gorącymi gazami. Jest to droga metoda konserwowania, dlatego opłaca się suszyć tylko bardzo młode zielonki, a otrzymany produkt może być stosowany w żywieniu trzody chlewnej, drobiu i młodzieży hodowlanej innych gatunków zwierząt gospodarskich. Jakość i wartość pokarmowa suszu zależy od gatunku roślin i fazy wegetacji w czasie zbioru, technologii produkcji, temperatury suszenia, a także warunków przechowywania. Susze można klasyfikować na podstawie Normy Branżowej Nr 9163-01, która obecnie nie ma charakteru obligatoryjnego, może jednak być pomocna przy ocenie suszów. Norma ta uwzględnia zawartość w suszu białka, włókna i karotenów.
2.5. Słomy i plewy
Słomy i plewy należą do pasz objętościowych suchych. Wymienione pasze różnią się ilością składników pokarmowych oraz wartością energetyczną. Ich cechą wspólną jest wysoka zawartość włókna surowego, silne zdrewnienie komórek, niska strawność składników pokarmowych, a tym samym i małe wykorzystanie energii z tych pasz. Dlatego znajdują one zastosowanie przede wszystkim w żywieniu przeżuwaczy stanowiąc tanią rezerwę pasz objętościowych wnoszących pewną ilość energii. Pasze te dostarczają niewielkich ilości składników pokarmowych, ale na skutek bodźcowego działania włókna bardzo korzystnie wpływają na trawienie poprzez zwiększenie intensywności przeżuwania i dynamiki procesów zachodzących w żwaczu, a także poprzez dodatnie oddziaływanie na perystaltykę jelit i wydzielanie soków trawiennych.
Słomy uzyskujemy po wymłóceniu ziarna ze zbóż, nasion z roślin strączkowych, z traw i roślin oleistych. Wartość pastewna słomy zależy przede wszystkim od gatunku rośliny, stopnia dojrzałości ziarna. Słomy możemy podzielić na pastewne, do których zaliczamy słomy zbóż jarych, traw, kukurydzy, motylkowatych drobnonasiennych (seradela, koniczyna, lucerna) i grubonasiennych (groch i bobik) oraz ściółkowe twarde o mniejszej strawności i niższej wartości energetycznej (ze zbóż ozimych oraz łubinu, rzepaku, gorczycy i gryki).
Słomy zbożowe. Zawartość białka ogólnego w słomach zbożowych waha się od 3,1 do 3,8%, tłuszczu od 1,7 do 2,1%. Charakteryzują się znaczną zawartością popiołu surowego, w którego składzie dominuje jednak przede wszystkim krzemionka i potas, oraz wysoką zawartością włókna (35,1-40,4%) ze znacznym udziałem ligniny (ok. 30%). Strawność substancji organicznej w słomach zbóż jarych u przeżuwaczy wynosi powyżej 40%, w słomach zbóż ozimych 35-40%. W żywieniu koni strawność słom jest niższa (20-30%).
Słoma jęczmienna jest bardziej miękka i ma działanie zatwardzające, dlatego wskazane jest podawanie jej bydłu w czasie przejścia z żywienia zimowego na letnie, a więc razem z młodymi zielonkami, a także podczas żywienia kiszonkami i liśćmi buraczanymi.
Słoma owsiana ma właściwości rozwalniające. Jest tylko nieco twardsza od jęczmiennej i stosunkowo lepiej trawiona. Szczególnie jest polecana w żywieniu koni.
Słoma żytnia i pszenna to słomy twarde, o niższej wartości energetycznej i białkowej niż ze zbóż jarych. Nadają się one raczej na ściółkę. Słoma żytnia pocięta na sieczkę może być stosowana w żywieniu koni. Podana w mieszance ze zbożem (obrok) zmusza konia do dokładnego rozdrobnienia go w jamie ustnej.
Słomy z motylkowatych mają wyższą zawartość białka ogólnego (np. seradela 13,5%, groch 7,8%) i wapnia, a mniejszą zawartość krzemionki niż słomy zbóż. Charakteryzują się też wyższym współczynnikiem strawności substancji organicznej (od 45 do 50%). Najcenniejsze słomy to z motylkowatych drobnonasiennych: z koniczyny, lucerny i seradeli mające wartość zbliżoną do wartości siana. Znajdują one jednak niewielkie zastosowanie w żywieniu zwierząt ze względu na ich małe ilości, podobnie jak słomy z traw i z kukurydzy. Gospodarstwa rolne dysponują znaczną ilością słom z nasion roślin strączkowych grubonasiennych, z których największą wartością odżywczą charakteryzuje się słoma grochowa. Słomy z motylkowatych stosuje się w podobnych ilościach jak słomy ze zbóż jarych.
W ocenie organoleptycznej słom należy zwrócić uwagę na następujące cechy:
barwę - powinna odpowiadać gatunkowi roślin z których pochodzi,
połysk - zachowuje tylko słoma dobrze zebrana i właściwie przechowywana,
zapach - bez zapachu,
wilgotność - nie powinna przekraczać 18%, zbyt mokra - szybko pleśnieje i nie nadaje się do przechowywania,
porażenia przez grzyby, np. rdzę zbożową, głownie, śnieć cuchnącą pszenicy, wieńcową owsa, pleśnie. Podawanie takiej słomy może powodować poważne zaburzenia w trawieniu, a także zatrucia,
zanieczyszczenia mineralne (pył, ziemia) i biologiczne (rośliny zawierające szkodliwe substancje - maki, skrzypy i inne).
Plewy to pozostałość po wymłóceniu z roślin ziarna i nasion, a więc części okrywy nasiennej ziarna, łusek, a także łodyg i liści. W przypadku motylkowych to mieszanina strączyn i liści, a w przypadku kukurydzy - kaczany. Plewy i strączyny mają wyższą zawartość białka i niższą włókna niż słomy z tych samych roślin. I tak np. słoma owsiana zawiera 3,5% białka ogólnego i 37,2% włókna, natomiast plewy owsiane odpowiednio 5,9% i 24,4%. Najwyższą wartość pastewną posiadają plewy z motylkowatych drobnonasiennych. Ich wartość pokarmowa odpowiada wartości siana. Występują jednak w małych ilościach, dlatego zastosowanie ich jest marginalne. W większych ilościach występują plewy z motylkowatych grubonasiennych mające niższą wartość niż plewy z drobnonasiennych. Najlepsze z nich to plewy grochowe, bobikowe i z wyki, strączyny z łubinu są twardsze i gorzej trawione. Największą wartość z plew zbożowych mają plewy owsiane, inne - szczególnie jęczmienne i żytnie mają twarde ości, które kaleczą przewód pokarmowy i wywołują stany zapalne. Jeżeli istnieje konieczność stosowania ich w żywieniu zwierząt, należy je przed skarmieniem zaparzyć gorącym wywarem gorzelniczym lub wodą. W zasadzie na cele pastewne z plew zbożowych przeznaczone są jedynie plewy owsiane i z pszenicy bezostnej, rzadziej kaczany z kukurydzy, chociaż mają wyższą wartość pokarmową aniżeli słoma z kukurydzy. Plewy i strączyny najczęściej stosuje się w żywieniu przeżuwaczy i koni; niektóre z nich, np. plewy z koniczyny i z seradeli nadają się dla trzody chlewnej (najlepiej sparzone i zmieszane z ziemniakami parowanymi).
W ocenie organoleptycznej plew bierzemy pod uwagę przede wszystkim:
zanieczyszczenia ziemią, piaskiem, kurzem (nie powinny przekraczać 1%),
zanieczyszczenia nasionami chwastów szkodliwych i trujących (np. kąkolu nie więcej jak 1%), zarodnikami grzybni sporyszu (do 0,1%). Te ostatnie są szczególnie niebezpieczne dla zwierząt ciężarnych - wywołują poronienia.
Należy pamiętać, że zarówno słomy jak i plewy muszą być dobrej jakości. Stosowanie nie tylko słom pastewnych, ale i ściółkowych porażonych grzybami a plew zanieczyszczonych piaskiem i nasionami chwastów może powodować ciężkie schorzenia i prowadzić do upadków zwierząt.
2.6. Ziarna zbóż, nasiona roślin strączkowych i ich pochodne
Ziarno zbóż stanowi ważną pozycję w żywieniu wszystkich gatunków zwierząt gospodarskich. Zawiera ono dużo węglowodanów, głównie skrobi (ok. 70% s.m.) oraz średnią ilość białka (ok. 10%), na ogół ubogiego w lizynę i metioninę; spośród związków mineralnych ziarno zawiera dużo fosforu i potasu, a mało wapnia.
Ziarno poszczególnych gatunków zbóż ma różną wartość pastewną. Również i odmiany decydują o wartości pokarmowej np. jęczmień pastewny zawiera więcej białka, a mniej skrobi niż jęczmień browarniany (ziarno jego ma kształt pękaty).
Otręby są produktem ubocznym przemysłu młynarskiego; otrzymuje się je przy przemiale zbóż na mąkę oraz przerobie ich na kaszę. Do otrąb przechodzi okrywa nasienna, obielmo i część bielma oraz zarodek. Otręby są zasobniejsze w białko niż ziarno, ponieważ przechodzi do nich warstwa aleuronowa i zarodek, a także we włókno surowe, tłuszcze, witaminy i związki mineralne. Szczególnie dużo włókna jest w otrębach owsianych i jęczmiennych, gdyż przechodzi do nich przyrośnięta do okrywy nasiennej plewka, która nie oddziela się w czasie młocki, więc są one mniej przydatne dla trzody i drobiu.
Nasiona roślin strączkowych w porównaniu do ziarna zbóż zawierają dużo białka (od 20 do 45%) o małej ilości metioniny i cystyny, a znaczącej lizyny. Podobnie jak w ziarnie zbóż, są w nich znaczne ilości potasu i fosforu, a niewiele wapnia. Nasiona większości roślin strączkowych zawierają substancje antyżodżywcze (np. alkaloidy w łubinach, inhibitory trypsyny w soi). Niektóre zabiegi, zwłaszcza termiczne, mogą niszczyć te szkodliwe substancje. Nasiona strączkowych mogą wywoływać u zwierząt zaparcia i wzdęcia, dlatego należy skarmiać je z umiarem.
Śruty zbożowe i z nasion roślin strączkowych mają taki sam skład chemiczny jak ziarno i nasiona tych roślin, gdyż w czasie śrutowania nie zachodzą pod tym względem żadne zmiany.
Ocena organoleptyczna pasz sypkich jest trudniejsza niż całego ziarna czy nasion, ponieważ są trudności w ustaleniu różnych rozdrobnionych zanieczyszczeń i domieszek.
Najważniejsze cechy oceny organoleptycznej tych wszystkich pasz omówiono poniżej.
Wielkość ziarna i nasion. Drobne ziarna i nasiona zawierają co prawda nieco więcej białka, ale również więcej włókna surowego oraz mogą pochodzić z roślin porażonych chorobami lub wcześniej koszonych albo nawet skiełkowanych w czasie zbioru.
Barwa i połysk ziarna i nasion świadczy o warunkach sprzętu i przechowywania. Ziarna i nasiona matowe lub szczerniałe są zwykle złej jakości i często nieprzydatne do skarmiania. Ziarna i nasiona o niewłaściwej barwie należy przekroić i ocenić stopień zmian w bielmie.
Dobre ziarna i nasiona oraz otręby i śruty nie mają wyraźnego charakterystycznego zapachu. Zapach stęchlizny wskazuje na spleśnienie tych pasz oraz na złe warunki przechowywania, śledziowy - świadczy o porażeniu zarodnikami śnieci cuchnącej, a miodowostęchły (mdły) - o porażeniu rozkruszkiem mącznym.
Czasami określa się smak (ziarna i nasion). Pasze te przechowywane długo w nieodpowiednich warunkach lub porażone grzybami mogą mieć smak gorzki.
Wilgotność przechowywanego ziarna i nasion oraz pochodnych (np. śrut i otrąb) nie powinna być większa niż 14%, wilgotne bowiem stają się dobrym podłożem do rozwoju pleśni, które wytwarzają różnego rodzaju toksyny szkodliwe dla organizmu zwierzęcego.
Ziarno i nasiona suche „wymykają się” z garści, natomiast wilgotne chłodzą dłoń. Suche ziarno przy rozgryzaniu kruszy się w zębach, a przy krojeniu nożem rozpryskuje się, natomiast wilgotne ulega zgnieceniu. Wilgotność pasz sypkich określa się w podobny sposób, bierze się paszę do ręki i ściska w dłoni: sucha pasza po otwarciu dłoni rozsypie się, a mokra nie.
Przy ocenie ziarna zbóż i nasion strączkowych oraz ich śrut i otrąb przeznaczonych na paszę należy zwracać szczególną uwagę na różnego rodzaju zanieczyszczenia. Zanieczyszczeń mineralnych (piasek, kurz) nie powinno być w ziarnie więcej niż 1%. Często występują w nim resztki słomy oraz plewy, które obniżają jego wartość pastewną. Mogą też występować inne zanieczyszczenia np. w zbożach nasiona kąkolu, których nie powinno być więcej niż 1%, sporyszu (grzybnia) - do 0,1%. Te ostatnie są wyjątkowo szkodliwe dla zwierząt ciężarnych i młodych.
Ziarno zbóż i nasiona strączkowych oraz ich śruty lub otręby mogą być porażone szkodliwymi owadami występującymi w magazynach. Osobniki dorosłe oraz ich larwy obniżają wartość pokarmową tych pasz, gdyż zjadają skrobię i białko, a ich odchody i wylinki pozostawione w paszach są szkodliwe dla zwierząt, tym bardziej, że na tych odchodach rozwijają się pleśnie (szkodliwość wtórna).
Do najważniejszych szkodliwych owadów występujących w wilgotnych, mało przewiewnych magazynach na terenie całej Polski można zaliczyć: rozkruszka mącznego, wołka zbożowego, pustosza kradnika, mącznika młynarka, mklika mącznego, mola ziarniaka i strąkowca.
R o z k r u s z e k m ą c z n y (Acarus siro l., rodz. Rozkruszkowate) jest to pajęczak należący do roztoczy, koloru szarego, ledwo dostrzegalny gołym okiem. Długość ciała dorosłego osobnika wynosi 0,4 - 0,7 mm. Występuje w spichrzach i młynach, uszkadzając ziarno wszystkich zbóż (najczęściej zarodek), kasze, płatki, śruty poekstrakcyjne, suszone owoce. Porażone nim pasze mają zapach miodowostęchły, a przy silnym porażeniu nie nadają się do skarmiania. Optymalna wilgotność produktów do rozwoju tego szkodnika wynosi 13 - 17%.
W o ł e k z b o ż o w y (Sitophilus granarius l., rodz. Ryjkowcowate) jest chrząszczem koloru ciemnobrązowego; długość ciała wynosi około 4 mm. Uszkadza ziarno zbóż i nasiona strączkowych, w których po wydrążeniu otworu składa jaja i zasklepia je. Samica składa około 150 jaj, cykl rozwojowy w zależności od warunków trwa 38 - 140 dni. Podobnie jak rozkruszek mączny, nie ma warunków do rozwoju w ziarnie o wilgotności poniżej 12%.
P u s t o s z k r a d n i k (Ptinus fur l., Pustoszowate), chrząszcz o długości ciała około 3 mm, jest owadem wielożernym, uszkadzającym ziarno zbóż, nasiona strączkowych, śruty, mączki zwierzęce. Samica składa około 100 jaj na ziarnach; cykl rozwoju trwa około 100 dni. Prowadzi nocny tryb życia, przy oświetleniu staje się jak gdyby martwy.
M ą c z n i k m ł y n a r e k (Tenebrio molitor l., rodz. Czarnukowate), chrząszcz o długości ciała około 14 mm, jest to szkodnik, którego owady dorosłe i larwy uszkadzają ziarno zbóż, śruty, otręby, chleb i inne produkty.
M k l i k m ą c z n y (Ephestia kuehniella Zell., rodz. Omacnicowate), jest małym, szarym motylem; szkodnikami są gąsienice, których długość ciała wynosi około 16 mm. Samica składa około 150 jaj na paszach, ścianach i workach; cykl rozwojowy trwa 30 - 50 dni. W uszkodzonych produktach tworzą sploty pajęczyn.
M ó l z i a r n i a k (Nemapogon granellus., rodz. Molowate) jest motylem. Szkodnikiem jest gąsienica (długości 10 mm) uszkadzająca ziarno zbóż i mąkę.
Nasiona roślin strączkowych są często uszkadzane przez chrząszcze s t r ą k o w c e z rodz. Strąkowcowatych, np. groch - przez strąkowca grochowego (Bruchus pisorum l.), bobik - przez bobowego (Brochus rufimanus Boh.) i fasola - przez fasolowego (Acauthoscelides obtectus Say).
W celu określenia występowania tych szkodników w paszach sypkich należy próbkę paszy przesiać przez sito o odpowiedniej średnicy oczek. Większe owady jak pustosz kradnik, mącznik młynarek (chrząszcze), mól ziarniak (gąsienice) oraz oprzędy pozostają na sicie. Obecność mola ziarniaka wykrywa się w ten sposób, że do pryzmy czy worka z paszą wkłada się chropowaty kij. W razie obecności tego szkodnika można po wyciągnięciu kija stwierdzić na nim oprzędy. Rozkruszka mącznego rozpoznaje się za pomocą lupy, najlepiej gdy próbka paszy leży na ciemnej powierzchni. Inny dobry sposób polega na usypaniu z paszy stożka; w razie obecności roztoczy po pewnym czasie stożek zostaje zniekształcony.
2.7. Nasiona roślin oleistych i produkty uboczne z przemysłu olejarskiego
Nasiona roślin oleistych są w większości przeznaczone do produkcji olejów konsumpcyjnych dla ludzi. Od pewnego czasu, próbuje się stosować w żywieniu zwierząt całe nasiona niektórych roślin oleistych. Ma to uzasadnienie w żywieniu przeżuwaczy a następnie drobiu i trzody chlewnej. Produktami ubocznymi z przemysłu olejarskiego są: śruty poekstrakcyjne, makuchy i ekspelery.
Śruty poekstrakcyjne to grupa wysokobiałkowych surowców paszowych o zawartości tłuszczu około 1%. Otrzymuje się je z nasion roślin oleistych w procesie ekstrahowania oleju przy użyciu rozpuszczalników organicznych. Mogą występować w różnej formie (granulowanej, płatkowanej). W Polsce najczęściej stosowanymi w żywieniu zwierząt są: śruta poekstrakcyjna sojowa i śruta poekstrakcyjna rzepakowa. Cechuje je duża zawartość białka surowego - powyżej 40% dla śruty poekstrakcyjnej sojowej i powyżej 35% dla śruty rzepakowej. Białko śruty poekstrakcyjnej sojowej posiada bogaty zestaw aminokwasów egzogennych co sprawia że ma ono dużą wartość odżywczą. Nasiona rzepaku czy soi w procesie ekstrakcji poddawane są zabiegom termicznym: prażeniu (kondycjonowaniu) i toastowaniu. Prażenie powoduje dezaktywację enzymów hydrolizujących, szczególnie myrozynazy rozkładającej glukozynolany. Aktywność myrozynazy uzależniona jest od temperatury. Rozkład myrozynazy następuje w temperaturze 700C. Suszenie i dłuższe przechowywanie tylko w niewielkim stopniu obniża aktywność enzymu. Aktywna myrozynaza rozkłada glukozynolany do produktów, które są szkodliwe dla zdrowia zwierząt: izotiocyjanianów (ITC), vinyl-oksazolidynotionów (VTO) i nitryli. Większość produktów hydrolizy glukozynolanów nosi nazwę „olejków gorczycznych”. Jeżeli olejki te występują w niewielkich ilościach to wywierają korzystne działanie - pobudzają apetyt zwierząt. Należy pamiętać że nasiona soi zawierają inhibitor trypsyny, który jest unieczynniany podczas obróbki termicznej. Śruta poekstrakcyjna sojowa znajduje zastosowanie w żywieniu wszystkich gatunków zwierząt, jednak ze względu na wysoką wartość białka stosuje się ją przede wszystkim w żywieniu trzody chlewnej i drobiu.
Inną śrutą poekstrakcyjną, z którą można się spotkać w przemyśle paszowym to śruta poekstrakcyjna arachidowa. Otrzymywana jest ona z orzeszków ziemnych pozbawionych łuski. Zawiera około 50% białka surowego. Często zdarza się porażenie śruty arachidowej grzybami z rodzaju Aspergillus flavus, które wytwarzają aflatoksyny B1, B2, G1, G2. Substancje te są szkodliwie przede wszystkim dla drobiu. Powodują zmiany w wątrobie, wywołują zaburzenia w procesach oddychania komórkowego oraz w przemianie białek i kwasów nukleinowych.
Śrutą, której jakość w dużej mierze zależy od zawartości łuski (włókno surowe) jest śruta poekstrakcyjna słonecznikowa. Śruta z nasion nie obłuszczonych znajduje zastosowanie tylko w żywieniu dorosłego bydła (w mieszankach). Zawartość łusek w nasionach wynosi 30 a niekiedy ponad 40% co ogranicza jej zastosowanie w żywieniu innych gatunków zwierząt. Śruta z nasion obłuszczonych ma wyższą wartość i znajduje zastosowanie również w żywieniu zwierząt monogastrycznych. Zawartość białka surowego w tej śrucie waha się w granicach od 34% do około 38%.
Śrutą o korzystnych właściwościach dietetycznych jest śruta poekstrakcyjna lniana. Znajduje ona zastosowanie w żywieniu zwierząt młodych. Należy pamiętać, że nasiona lnu zawierają glikozyd - linamarynę i enzym linamarazę odszczepiający z linamaryny kwas pruski. Nasiona lnu poddane działaniu temperatury podczas ekstrakcji zostają niemal całkowicie pozbawione linamaryny. W śrucie lnianej znajdują się również czynniki antagonistyczne witaminy B6.
Śrutą o mniejszym znaczeniu żywieniowym w naszym kraju jest śruta poekstrakcyjna bawełniana. Jest ona produkowana najczęściej z nasion obłuszczonych lub częściowo obłuszczonych. Zawartość białka surowego w tej śrucie wynosi około 36% i zawiera ono mniej lizyny i treoniny w porównaniu do śruty poekstrakcyjnej sojowej. Wartość śruty poekstrakcyjnej bawełnianej ogranicza również obecność polifenolowego pigmentu o nazwie gossypol. Gossypol znajdujący się w formie wolnej jest dla zwierząt trujący. Podgrzanie śruty lub dodanie do niej soli żelaza prowadzi do przejścia gossypolu w formę związaną co zmniejsza jego szkodliwe działanie.
Ekspelery. Ekspelerami nazywa się pozostałość nasion oleistych po wyciśnięciu z nich oleju w prasach ślimakowych lub wrzecionowych w wysokiej temperaturze. Ekspelery zawierają 4 - 6 do 8% tłuszczu.
Makuchy. Otrzymuje się je po wyciśnięciu w prasach oleju z rozdrobnionych nasion roślin oleistych (na zimno - wtedy otrzymane produkty nazywamy wytłokami, lekko podgrzanych lub na gorąco). W wyniku takiego tłoczenia otrzymuje się produkt w postaci twardych tafli, które muszą zostać rozdrobnione przed podaniem zwierzętom. Zawierają 8 -12 czasami 14 % i więcej procent tłuszczu.
Ocena organoleptyczna produktów ubocznych z przemysłu olejarskiego obejmuje następujące cechy:
wilgotność (sucha masa około 90%) - pasze wilgotne są podatne na pleśnienie (Aspergillus flavus L.- aflatoksyny)
barwa - zależy od surowca np. śruta poekstrakcyjna lniana ma barwę brunatną z połyskiem, śruta poekstrakcyjna rzepakowa ma barwę oliwkowo - brązową, a śruta sojowa barwę żółtawą. Na barwę uzyskanego produktu ma wpływ również zastosowany proces technologiczny, co wiąże się z temperaturą i czasem jej oddziaływania na surowiec. Zbyt wysoka temperatura lub zbyt długi czas jej działania może spowodować przypalenie surowca.
zapach - odstępstwa od swoistego zapachu (stęchły, zbyt ostry) mogą świadczyć o obniżonej jakości surowca lub o jego nieprzydatności żywieniowej.
2.8. Inne pasze pochodzące z przemysłu rolno-spożywczego
Większość z tych pasz charakteryzuje się niską zawartością suchej masy, co sprawia, że ich wartość pokarmowa jest dosyć niska i znajdują one zastosowanie przede wszystkim w żywieniu przeżuwaczy. W przypadku produktów suchych ich wartość pokarmowa jest wysoka i są one stosowane zarówno w żywieniu przeżuwaczy jak również koni, trzody chlewnej i drobiu.
Produkty uboczne z przemysłu cukrowniczego
Produktami ubocznymi pozyskiwanymi z przemysłu cukrowniczego są wysłodki buraczane oraz melasa.
Wysłodki otrzymuje się po ekstrakcji cukru z rozdrobnionych buraków.
Jako pasza mogą być one podawane zwierzętom w stanie świeżym, zakiszone lub suszone.
Wysłodki świeże są paszą objętościową o dużej zawartości wody (około 87-92%). Charakteryzują się niską wartością pokarmową i nie mogą być długo przechowywane ponieważ szybko ulegają psuciu. Można je konserwować poprzez suszenie i kiszenie. Duża zawartość wody i niski poziom cukru sprawiają jednak, że jest to pasza trudno kisząca się.
Wartość pokarmową wysłodków świeżych można podnieść poprzez poddawanie ich prasowaniu. Uzyskana w ten sposób pasza posiada około 18-20 % s.m. i ma znacznie wyższą wartość energetyczną od wysłodków świeżych, łatwiej ulega również zakiszaniu.
Dość wysoką wartość pokarmową posiadają wysłodki buraczane suszone, które są paszą o wysokiej koncentracji energii.
Duża zawartość węglowodanów strukturalnych w wysłodkach sprawia, że mają one głównie zastosowanie w żywieniu przeżuwaczy. W mniejszych ilościach mogą być również stosowane w żywieniu koni.
Wysłodki buraczane mają postać krajanki lub płatków. W przypadku wysłodków świeżych ich konsystencja jest miękka, barwa jasnoszara, a zapach zbliżony do rozgotowanych buraków. Ocena jakości wysłodków świeżych poza wymienionymi cechami obejmuje również poziom suchej masy oraz występowanie w nich zanieczyszczeń.
Wysłodki suszone mają barwę szarą, w przypadku melasowania może być ona również brązowa. Zabarwienie brązowe może wynikać także z przegrzania wysłodków podczas procesu suszenia. Taka pasza ma wtedy niską wartość pokarmową. Zawartość wody w suszonych wysłodkach powinna mieścić się w granicach 10-12 %. Przy wyższej wilgotności zaczynają się one psuć. Ocena jakości wysłodków suszonych obejmuje barwę, wilgotność, stopień rozdrobnienia oraz występowanie zanieczyszczeń.
Obok wysłodków produktem odpadowym z cukrowni jest również melasa otrzymywana po krystalizacji cukru z soku buraczanego. Melasa zawiera około 80 % suchej masy, na którą składają się głównie cukry, a szczególnie sacharoza. Występujące w melasie białko ogólne, w ilości około 10%, ma niską wartość odżywczą, ponieważ składają się na nie przede wszystkim związki azotowe niebiałkowe, które są słabo wykorzystywane przez zwierzęta, w tym także przeżuwacze.
Melasa jest częstym dodatkiem jako lepiszcze do granulowanych lub brykietowanych mieszanek treściwych dla zwierząt. Można ją stosować jako wzbogacenie w energię gorszej jakości siana, słomy czy wysłodków buraczanych poprzez polewanie ich rozcieńczoną melasą. Melasa jest także stosowana jako dodatek ułatwiający zakiszanie pasz, zwłaszcza tych o dużej zawartości białka.
Melasa jest gęstą, lepką, ciemnobrązową cieczą o gorzkim posmaku i dającym się wyczuć zapachu karmelu. Poziom suchej masy w melasie nie powinien być niższy niż 75 %. Przy wyższej zawartości wody następuje rozkład zawartych w melasie cukrów na kwasy organiczne i melasa kwaśnieje.
Produkty uboczne z przemysłu browarniczego
Do produktów odpadowych z przemysłu browarniczego, które mogą być skarmiane zwierzętami należą: młóto, gęstwa drożdżowa, kiełki słodowe, poślad, spławki jęczmienne.
Młóto (słodziny) jest produktem na który składają się pozostałości ziarna jęczmienia, które nie zostały rozłożone w czasie hydrolizy enzymatycznej przy produkcji piwa. Jest to pasza zawierająca około 85% wody co powoduje, że łatwo ulega psuciu i nie powinna być przechowywana dłużej niż 3 dni. Młóto jest paszą mlekopędną, polecaną w żywieniu krów mlecznych. Można je konserwować poprzez suszenie i kiszenie. Ponieważ suszenie jest dosyć drogim procesem, dlatego częściej stosowane jest kiszenie.
Świeże młóto ma wygląd miazgi, w której poza pozostałościami ziarna jęczmienia mogą się znajdować w niewielkich ilościach listki chmielowe oraz osad białkowy. Barwa młóta może być brązowa, czasami również brunatna. Zapach powinien być swoisty, niedopuszczalny jest natomiast stęchły i cuchnący, który wskazuje na zepsucie. Smak świeżego młóta powinien być słodowo słodkawy, czasami również goryczkowy. Zawartość suchej masy powinna wynosić około 15%. Niedopuszczalna jest obecność w paszy zanieczyszczeń.
Młóto suszone powinno być suchą i sypką masą o brązowej barwie. Barwa brunatna może wskazywać na suszenie w zbyt wysokiej temperaturze i wówczas pasza posiada niższą strawność. Zapach młóta suszonego powinien być swoisty bez wyczuwalnej stęchlizny. Smak podobnie jak młóta świeżego słodowo-słodkawy, nie powinien być kwaśny. Pasza nie powinna zawierać zanieczyszczeń.
Kiełki słodowe są to wysuszone kiełki i korzonki otrzymywane ze skiełkowanego ziarna jęczmienia. Jest to pasza bardzo chętnie zjadana przez zwierzęta o wysokiej strawności, zawierająca około 25 % białka ogólnego. Najczęściej stosowana jest w żywieniu krów mlecznych i cieląt, ale również w żywieniu innych zwierząt gospodarskich. Niewskazane jest stosowanie kiełków w żywieniu samic ciężarnych, u których mogą powodować ronienia oraz w żywieniu osesków. Kiełki są paszą bardzo higroskopijną i nieodpowiednio przechowywane łatwo się psują.
Pasza ma postać lekko wysuszonych korzonków i kiełków roślinnych. Powinna być barwy jasnożółtej lub brązowej. Zbyt wysoka temperatura suszenia powoduje zabarwienie brunatne, które wskazuje na jej niższą wartość pokarmową. Kiełki słodowe powinny mieć zapach świeżego chleba. Niedopuszczalny jest zapach kwaśny, stęchły lub pleśni, wskazujący na psucie się paszy. Oceniając jakość paszy należy zwracać również uwagę na obecność zanieczyszczeń mineralnych i organicznych, które mogą być niebezpieczne dla zwierząt.
Drożdże piwne (gęstwa drożdżowa) są produktem pozostającym po odwirowaniu sfermentowanej brzeczki. Mogą być paszą skarmianą na świeżo lub poddawane są suszeniu. Świeże drożdże zawierają około 25 % suchej masy. Ze względu na dużą zawartość wody łatwo ulegają psuciu i podawane zwierzętom mogą powodować biegunki. Drożdże suszone dodawane są do pasz jako źródło białka bogatego w lizynę, jednak źle zbilansowanego pod względem innych aminokwasów. Są one również bogatym źródłem witamin, a zwłaszcza z grupy B.
Świeże drożdże piwne maja postać gęstej masy o kremowej lub szaro kremowej barwie. Ich zapach powinien być charakterystyczny dla drożdży świeżych, bez zapachu stęchłego i pleśni wskazujących na psucie się paszy. Smak drożdży jest lekko gorzki. Niedopuszczalne jest występowanie zanieczyszczeń.
Drożdże suszone mają postać płatków i barwę kremową lub szaro kremową. Ciemniejsza barwa może być wynikiem zbyt wysokiej temperatury podczas suszenia lub zepsucia. Zapach drożdży powinien być swoisty, a wilgotność w granicach 10%.
Produkty uboczne z przemysłu fermentacyjnego
Produktem ubocznym powstającym przy produkcji alkoholu jest wywar. W zależności od surowca jaki został użyty do wytworzenia alkoholu, możemy mieć do czynienia z wywarami: ziemniaczanym, żytnim, melasowym i owocowym. Wywary są paszą bardzo wodnistą o zawartości suchej masy w granicach 5-10%. To powoduje, że mają niską wartość pokarmową i krótką trwałość. Wywary z owoców i melasy jako pasza są produktami bezwartościowymi, dlatego w żywieniu zwierząt zastosowanie mają głównie wywar ziemniaczany i żytni. Wyższą wartość pokarmową posiada wywar żytni, który zawiera więcej suchej masy od wywaru ziemniaczanego i odpowiednio więcej białka. Wywar jest chętnie pobierany przez zwierzęta. Ma zastosowanie głównie w żywieniu bydła mięsnego oraz krów mlecznych, ale może być również podawany koniom. Nadmiar wywaru w dawkach jest dla zwierząt szkodliwy, może wywoływać biegunki, u cielnych krów może być przyczyną ronień oraz może powodować występowanie tzw. grudy wywarowej, objawiającej się zapaleniem skóry oraz wypryskami na nogach czy wymieniu.
Wywar ma wygląd mętnej cieczy o barwie od jasno do ciemno brązowej. Zapach wywaru powinien być swoisty. Niedopuszczalne jest występowanie kwaśnego smaku i stęchłego zapachu, wskazujących na zepsucie paszy.
Produkty uboczne z przemysłu skrobiowego
Do produkcji skrobi wykorzystywane są ziemniaki, pszenica i kukurydza. Produktem odpadowym przy produkcji skrobi z ziemniaków jest wycierka ziemniaczana (pulpa ziemniaczana). Świeża wycierka zawiera około 8% suchej masy, natomiast po sprasowaniu około 25%. Jest to pasza węglowodanowa o bardzo małej ilości białka oraz uboga w związki mineralne. Zwykle przeznaczana jest na paszę dla bydła, w mniejszym stopniu dla świń. Może być podawana również kozom i owcom. Świeża wycierka ma krótką trwałość, przechowywana może być jedynie po wcześniejszym zakiszeniu lub wysuszeniu.
Świeża wycierka ziemniaczana powinna mieć postać szarej lub jasnobrązowej jednolitej masy bez widocznych zanieczyszczeń. Zapach wycierki powinien być swoisty, bez obecności obcych woni, które mogą wskazywać na zepsucie. Zawartość piasku w suchej masie wycierki nie powinna być wyższa niż 3%.
Wycierka wysuszona powinna być sypką, grysikowatą masą o jasnoszarej barwie i swoistym zapachu. Barwa brunatna może wskazywać na zbyt wysoką temperaturę występującą podczas suszenia. Wilgotność suszonej wycierki nie powinna być wyższa niż 13%. Zawartość piasku może mieścić się w granicach 1%.
Produkty uboczne z przemysłu owocowo-warzywnego
Przy produkcji soków, win oraz przecierów produktami ubocznymi są wytłoki jabłeczne oraz pomidorowe. W suchej masie wytłoków dominującym składnikiem są węglowodany, z których znaczną część stanowi włókno surowe. Udział białka, tłuszczu i składników mineralnych w wytłokach jest niewielki. Świeże wytłoki mają niską wartość pokarmową, natomiast suszone są paszą energetyczną, w której poziom energii może być wyższy niż w wysłodkach suszonych. Wytłoki mogą być stosowane w żywieniu bydła, koni, owiec i kóz. Natomiast z uwagi na dużą zawartość włókna ich zastosowanie jest ograniczone w żywieniu trzody chlewnej.
Podawane zwierzętom wytłoki świeże lub kiszone o znacznym stopniu sfermentowania mogą być przyczyną biegunek.
Przy ocenie jakości wytłoków zwracamy uwagę na ich zapach, strukturę, poziom suchej masy oraz występujące zanieczyszczenia.
2.9. Pasze pochodzenia zwierzęcego
Pasze pochodzenia zwierzęcego charakteryzują się na ogół dużą zawartością białka o dobrym składzie aminokwasowym i z tego powodu znajdują szerokie zastosowanie w żywieniu różnych grup zwierząt. Mięso i produkty odpadowe z rzeźni stosowane są w żywieniu zwierząt mięsożernych, mączki pochodzenia zwierzęcego stanowią komponent wielu mieszanek przemysłowych a mleko i produkty uboczne z jego przetwórstwa wykorzystywane są głównie w żywieniu młodych zwierząt.
Mięso i mączki mięsno-kostne.
Mięso stosowane jest w żywieniu zwierząt futerkowych mięsożernych: lisów, norek oraz w żywieniu zwierząt domowych: kotów i psów. Mięso różnych gatunków zwierząt ma zmienny skład chemiczny. Różnice dotyczą głównie zawartości tłuszczu oraz popiołu surowego, która zależy od udziału poszczególnych tkanek (mięśniowej, tłuszczowej, kostnej).
Najczęściej w żywieniu zwierząt gospodarskich stosowane są mączki pochodzenia zwierzęcego. Mogą to być:
- mączki mięsne - produkt uzyskiwany z całych lub części ciepłokrwistych zwierząt lądowych z przewagą tkanek miękkich, po częściowym usunięciu tłuszczu pozbawiony rogów, kopyt, sierści i piór a także zawartości przewodu pokarmowego,
- mączka mięsno-kostna definiowana jest podobnie jak mączka mięsna jednak bez sformułowania dotyczącego „przewagi tkanek miękkich”,
- mączka kostna jest to produkt otrzymywany z kości ciepłokrwistych zwierząt lądowych po ich obróbce termicznej i zmieleniu,
- mączka z krwi wytwarzana jest w wyniku przerobu krwi zwierząt rzeźnych, może zawierać dodatek kości,
- mączka z pierza jest otrzymywana przez hydrolizę a następnie wysuszenie i zmielenie piór.
Oprócz wymienionych produktów mogą być produkowane: mączka z jaj, ze skór, z liweksu. Jako pasza mogą też być wykorzystywane skwarki. Do wzbogacania niektórych mieszanek stosowane są również tłuszcze zwierzęce: łój wołowy lub smalec wieprzowy.
Mączki zwierzęce zawierają około 90-95% suchej masy, w której głównym składnikiem jest białko: 40-60% (mączka z krwi ponad 70%), jedynie mączki kostne zawierają mniej białka: surowa ok. 25% a odklejona ok. 5%. Białko mączek mięsnych i mięsno-kostnych jest na ogół dobrej jakości, jednak wzrost udziału kolagenu może pogorszyć skład aminokwasowy tych pasz. Natomiast mączki z piór ubogie są w lizynę, a mączka z krwi w izoleucynę. Zawartość tłuszczu surowego może być bardzo zmienna i wahać się od 6 do 20%. Zależnie od udziału kości różna jest także zawartość popiołu surowego (15-30%), najwięcej jest go w mączkach kostnych - nawet do 85%. Głównym składnikiem popiołu jest wapń.
Ryby i mączki rybne. Ryby podobnie jak mięso nie znajdują szerokiego zastosowania w żywieniu zwierząt gospodarskich. Mogą natomiast być przetwarzane na mączki lub kiszone (siloryb). Mączki rybne mogą być produkowane z całych ryb lub z odpadów rybnych. Zawierają nawet do 70% białka o bardzo dobrym składzie aminokwasowym. Ich wadą może być nadmierna zawartość tłuszczu, zwłaszcza jeśli mączka produkowana jest z ryb tłustych (śledzie, makrele, szproty). Za optymalną zawartość tłuszczu w mączce przyjmuje się 2-3%. W tłuszczu ryb znajdują się duże ilości kwasów tłuszczowych nienasyconych w tym także niezbędnych (NNKT). Mączki rybne są bogatym źródłem wapnia, fosforu i selenu. Ze względu na proces technologiczny mogą zawierać także znaczne ilości soli używanej do konserwacji ryb.
Ważnymi paszami pochodzenia zwierzęcego są również: mleko - głównie odtłuszczone oraz serwatka i maślanka. Mleko odtłuszczone wykorzystywane jest do odpajania młodych ssaków, natomiast serwatka i maślanka np. w tuczu świń.
Mleko odtłuszczone jest paszą o zawartości białka około 3,4%, laktozy - 4,5%. Białko mleka charakteryzuje się bardzo dobrym składem aminokwasowym. Zawartość tłuszczu i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach jest bardzo mała. Może ono być stosowane w żywieniu zwierząt jako świeże lub zsiadłe, ale nie nadkwaszone.
Serwatka jest produktem ubocznym powstającym przy wytwarzaniu serów twarogowych i podpuszczkowych. Większą wartość oraz trwałość ma serwatka twarogowa. Serwatka jest paszą o małej zawartości suchej masy (ok. 5,5%), a głównym jej składnikiem jest laktoza.
Maślanka natomiast pozostaje jako produkt uboczny przy produkcji masła. Zawiera ok. 6% suchej masy, w skład której wchodzi przede wszystkim laktoza i białko.
Mleko a także serwatka mogą być poddane suszeniu i w tej postaci znajdują zastosowanie głównie w preparatach mlekozastępczych.
Pasze pochodzenia zwierzęcego łatwo ulegają zepsuciu. Duża ilość białka przy zwiększonej wilgotności sprzyja rozwojowi mikroorganizmów. Z tego powodu ich świeżość jest jedną z najważniejszych cech branych pod uwagę przy ocenie organoleptycznej.
Zarówno mięso, mleko jak i mączki nie mogą być nieświeże a tym bardziej zepsute.
Mączka powinna mieć jednorodną, sypką postać, bez widocznych zbryleń. Mączka nie powinna być wilgotna. Nie powinna także być przypalona (zwęglona), ponieważ przegrzanie mączki znacznie zmniejsza strawność białka a przez to dostępność aminokwasów. Z tego powodu w normach podaje się strawność białka - najmniejszą dopuszczalną dla poszczególnych typów mączek. Zapach mączek powinien być swoisty (nie można go określić jako przyjemny z uwagi na fakt, że mączki mięsno-kostne mogą być produkowane z padliny). Zapach stęchły i pleśni jest niedopuszczalny.
Ocena mączek powinna obejmować nie tylko ocenę organoleptyczną, ponieważ może być ona niewystarczająca. W normach, przy ocenie jakości mączek, zwraca się uwagę na zawartość mocznika, który jest niedopuszczalny. Niedopuszczalne jest również zanieczyszczenie ciałami obcymi, szkodliwymi dla zwierząt. Mączki powinny być oceniane także pod względem czystości mikrobiologicznej. Dopuszczalne zawartości różnych typów bakterii przedstawione są w normie PN-R-64791:1994.
2.10. Mieszanki przemysłowe
Intensywna produkcja zwierzęca związana jest z koniecznością dostarczenia wszystkich niezbędnych składników pokarmowych w dziennej dawce pasz, w której powinny być one często bardzo skoncentrowane. Wiąże się to z ograniczoną możliwością pobrania paszy przez zwierzęta. Z tego powodu niezbędne stało się stosowanie mieszanek przemysłowych. Mieszanki te produkowane są dla różnych gatunków i grup żywieniowych zwierząt. W żywieniu określonej grupy nie wolno stosować mieszanek przeznaczonych dla innych zwierząt ponieważ mogą one zawierać składniki dopuszczone tylko dla określonego wieku lub kierunku produkcji.
Przemysł paszowy produkuje:
- mieszanki uzupełniające (tabela 6) stosowane z innymi paszami, najczęściej gospodarskimi. Mieszanki uzupełniające uzupełniają niedobór np. białka lub energii i składników biologicznie czynnych, uwzględniając ich przybliżoną zawartość w stosowanych paszach własnych.
- mieszanki pełnodawkowe inaczej pełnoporcjowe (tabela 7) będące jedyną paszą w żywieniu zwierząt. Oprócz mieszanki zwierzęta otrzymują wodę do picia.
W skład mieszanek zarówno uzupełniających jak i pełnodawkowych wchodzą głównie zboża oraz otręby (do 80%), nasiona roślin motylkowatych grubonasiennych i śruty poekstrakcyjne (do 30%), mączki pochodzenia zwierzęcego (zależnie od potrzeb). Ponadto można stosować drożdże pastewne, mleko odtłuszczone w proszku, kiełki słodowe susze z zielonek, okopowych i mieszanki oraz dodatki mineralno-witaminowe.
- koncentraty białkowe (tabela 7) - pasze o dużej zawartości białka, zwykle ponad 30%. Komponentami stosowanymi do produkcji koncentratów są pasze wysoko białkowe: zarówno roślinne jak i zwierzęce oraz mieszanki mineralno-witaminowe.
- koncentraty tłuszczowe - niezbędne do wzbogacania mieszanek w energię, chociaż przy posiadaniu odpowiednich urządzeń wytwórnie pasz mogą dodawać bezpośrednio tłuszcz zarówno roślinny jak i zwierzęcy do produkowanych mieszanek.
- preparaty mlekozastępcze - są to pasze przeznaczone głównie dla cieląt i jagniąt, zastępujące mleko. Podawane mogą być po okresie odpajania siarą. Jakość tych pasz musi być bardzo dobra, ponieważ zwierzęta młode są bardzo wrażliwe na wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia oraz obecność mikroorganizmów i produkowanych przez nie toksyn.
Podane w tabelach przykładowe receptury mieszanek i koncentratów dla różnych grup zwierząt oznaczone są zgodnie z obowiązującymi ówcześnie normami. Obecnie firmy paszowe produkują mieszanki posiadające własne nazwy różniące się od podanych w przykładach, a na etykietach i w ulotkach zamieszczana jest jedynie wartość pokarmowa mieszanki.
Tabela 6
Przykładowe receptury mieszanek uzupełniających (Bacutil, 1988)
Komponent |
dla drobiu |
dla świń |
dla bydła |
|||
|
DK |
D |
T-1 |
T-2 |
L |
B |
Kukurydza |
10,0 |
|
|
|
|
|
Jęczmień |
10,0 |
12,9 |
71,7 |
51,0 |
52,2 |
|
Pszenica |
40,8 |
49,2 |
|
|
1,9 |
|
Żyto |
|
|
|
10,0 |
10,0 |
27,5 |
Otręby pszenne |
|
|
|
|
10,0 |
29,7 |
Otręby żytnie |
|
|
|
10,0 |
|
|
Bobik |
|
|
|
|
|
14,8 |
Łubin żółty |
|
|
|
5,0 |
|
|
Śruta poekstr. Sojowa |
26,9 |
14,6 |
19,7 |
9,7 |
19,2 |
|
Śr. poekstr. Rzepakowa |
|
3,0 |
|
9,0 |
25,0 |
|
Mączka rybna |
4,5 |
2,0 |
3,0 |
|
3,0 |
|
Mączka mięsno-kostna |
|
8,0 |
2,5 |
|
|
|
Drożdże pastewne |
|
4,0 |
|
|
|
|
Susz z zielonek |
|
|
|
2,0 |
|
|
Kreda pastewna |
2,0 |
4,6 |
1,0 |
1,1 |
0,6 |
1,9 |
Fosforan 2-wapniowy |
4,3 |
0,8 |
1,3 |
1,3 |
2,2 |
|
NaCl |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
Premix* |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
W 1 kg mieszanki: |
|
|
|
|
|
|
- EM [MJ] |
11,7 |
11,7 |
12,2 |
11,8 |
12,0 |
5,6 EN |
- Białko ogólne min. [%] |
21,5 |
21,5 |
19,5 |
17,5 |
18,5 |
19,5 |
- Włókno surowe [%] |
3,44 |
3,15 |
4,52 |
6,33 |
4,63 |
|
- Lizyna [%] |
1,32 |
1,19 |
1,08 |
0,86 |
1,00 |
|
- Met. +cystyna [%] |
0,78 |
0,74 |
0,65 |
0,61 |
0,63 |
|
Tryptofan [%] |
0,30 |
0,27 |
0,19 |
0,16 |
0,19 |
|
Treonina [%] |
|
|
0,64 |
0,52 |
0,60 |
|
Ca ogólny [%] |
2,10 |
2,90 |
1,15 |
0,90 |
1,00 |
0,95 |
P rozpuszczalny [%] |
1,00 |
0,75 |
0,80 |
0,70 |
0,90 |
0,75 |
Na ogólny [%] |
0,25 |
0,25 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,25 |
*-Premix stanowi źródło składników mineralnych, witamin. Znajdować się w nim mogą również aminokwasy syntetyczne, stymulatory wzrostu, kokcydiostatyki, probiotyki, konserwanty, przeciwutleniacze, zioła, dodatki smakowo-zapachowe i inne. Premixy dla poszczególnych gatunków i grup żywieniowych zwierząt różnią się składem i proporcjami składników.
Tabela 7
Przykładowe receptury mieszanek pełnodawkowych i koncentratów białkowych
Komponent |
mieszanka dla drobiu |
mieszanka dla świń |
Koncentrat białkowy |
|||
|
DKA-S |
DKA-F |
PT-1 |
PT-2 |
KDJ |
Prowit |
Kukurydza |
20,0 |
|
|
|
|
|
Jęczmień |
|
|
57,7 |
56,5 |
|
|
Pszenica |
48,4 |
70,3 |
5,0 |
|
|
|
Żyto |
|
|
15,0 |
17,0 |
|
|
Bobik |
|
|
|
3,0 |
|
|
Łubin żółty |
|
5,0 |
3,0 |
|
|
|
Śruta poekstr. Sojowa |
18,5 |
16,5 |
8,8 |
9,0 |
52,8 |
40,7 |
Śr. poekstr. Rzepakowa |
2,0 |
|
|
|
10,0 |
|
Mączka rybna |
2,0 |
2,0 |
4,0 |
|
|
13,0 |
Mączka mięsno-kostna |
5,6 |
|
4,0 |
3,0 |
14,7 |
10,0 |
Drożdże pastewne |
|
|
|
|
10,0 |
4,0 |
Susz z zielonek |
|
2,0 |
|
|
|
|
Kreda pastewna |
0,9 |
1,0 |
0,3 |
0,3 |
2,7 |
0,5 |
Fosforan 2-wapniowy |
1,2 |
1,8 |
1,4 |
1,4 |
4,7 |
2,4 |
NaCl |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
2,0 |
2,0 |
Premix* |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
3,1 |
7,0 |
W 1 kg mieszanki: |
|
|
|
|
|
|
- EM [MJ] |
12,5 |
12,0 |
12,5 |
12,5 |
10,58 |
12,20 |
- Białko ogólne min. [%] |
21,0 |
19,0 |
17,5 |
15,0 |
38,0 |
42,0 |
- Włókno surowe [%] |
3,3 |
4,1 |
4,3 |
4,9 |
3,98 |
4,21 |
- Lizyna [%] |
1,13 |
0,97 |
0,96 |
0,78 |
2,40 |
2,80 |
- Met. + cystyna [%] |
0,82 |
0,76 |
0,60 |
0,50 |
1,47 |
1,90 |
Tryptofan [%] |
0,27 |
0,25 |
0,19 |
0,16 |
|
|
Treonina [%] |
|
|
0,62 |
0,52 |
|
|
Ca ogólny [%] |
1,10 |
1,00 |
0,80 |
0,78 |
4,10 |
3,0 |
P rozpuszczalny [%] |
0,50 |
0,50 |
0,53 |
0,50 |
2,00 |
2,00 |
Na ogólny [%] |
0,25 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,95 |
1,00 |
* - patrz tabela 6
Wszystkie mieszanki produkowane są w postaci sypkiej lub granulowanej. Przystępując do ich oceny organoleptycznej należy najpierw stwierdzić jaki to jest typ mieszanki i dla jakiej grupy zwierząt jest ona przeznaczona. Identyfikacja taka jest możliwa na podstawie grup komponentów - najlepiej jest skorzystać do tego celu z mikroskopu. Mieszanki różnią się od koncentratów białkowych przede wszystkim obecnością śrut zbożowych. Mieszanki przeznaczone dla drobiu zawierają w swoim składzie zazwyczaj więcej kukurydzy i pszenicy niż przeznaczone dla trzody chlewnej. W mieszankach dla bydła często spotyka się znaczne ilości otrąb.
Zróżnicowanie komponentów powoduje szczególnie w przypadku mieszanek sypkich, że mogą one ulec rozwarstwieniu, zwłaszcza w czasie transportu. Homogenność mieszanki jest bardzo ważną cechą, ponieważ niektóre dodatki stosowane w bardzo małych ilościach mogą stać się szkodliwe przy większej koncentracji. W przypadku mieszanek granulowanych powinno się ocenić trwałość i twardość granul. Trwałość określić można na podstawie ilości granul całych i pokruszonych. Zarówno do oceny trwałości jak i twardości służą określone testy.
Ocena organoleptyczna mieszanek obejmuje przede wszystkim świeżość. Należy zwracać uwagę na datę przydatności do spożycia. Mieszanki zbyt długo przechowywane mogą się zbrylać; niekiedy stwierdza się obecność szkodników. Ze względu na znaczną ilość białka w mieszankach stanowią one dobrą pożywkę dla rozwoju mikroorganizmów, dlatego bardzo ważna jest ocena zapachu. Mieszanki mają charakterystyczny zapach wynikający głównie z obecności niektórych komponentów (mączka rybna, mięsno-kostna, zioła). Mieszanki nie mogą być stęchłe. Zapach odbiegający od normalnego wskazujący na psucie się paszy może doprowadzić do dyskwalifikacji mieszanki. Coraz częściej stosuje się dodatki zapachowe - niestety wtedy ocena organoleptyczna mieszanek jest utrudniona.
W zakładach produkujących mieszanki ocenia się wiele cech, wykraczając poza ocenę organoleptyczną - dzięki temu jakość mieszanek jest stabilna, podobnie jak uzyskiwane przy ich pomocy wyniki produkcyjne.
2.11. Dodatki mineralne, witaminowe i ich mieszanki
Dodatki, określane często mianem pasz, nie są w dawkach źródłem energii ani nie zawierają białka, ale dostarczają takich składników jak makro- i mikroelementy a także witaminy. Pasze naturalne są niewystarczającym źródłem tych składników do pokrycia potrzeb zwierząt, zwłaszcza zwierząt wysoko produkcyjnych. Rodzaj i koncentracja mikro-składników powinny być dostosowane do gatunku, wieku, kierunku użytkowania oraz produkcyjności zwierząt dla których się je przeznacza. Nie można również pominąć zdrowotności zwierząt.
Dodatki mineralne są stosowane w postaci pojedynczych składników, jak kreda pastewna, fosforany, sól pastewna. Jednak większość ze składników mineralnych makro- i mikroelementów oraz witamin stosuje się w formie mieszanek (premiksów) o dużej koncentracji składników. Dlatego ich udział w przemysłowych mieszankach paszowych wynosi od 0,5 do 1%, natomiast w koncentratach białkowych od 1,5 do 2,5%. Przede wszystkim są przeznaczone dla wytwórni mieszanek paszowych, w których mogą być bardzo dokładnie wymieszane z komponentami mieszanki. Część premiksów jest przygotowywana do stosowania bezpośrednio w gospodarstwie. Ze względu na pewną trudność w gospodarstwie w dokładnym wymieszaniu premiksu z paszami, przygotowywane są premiksy tzw. farmerskie o mniejszej koncentracji i można je dodawać w ilości nawet do 5%. Zwykle firmy podają ilości i sposób dodawania premiksu do paszy.
Wiele zestawów pasz wymaga uzupełnienia związkami wapniowymi. Wówczas najczęściej jest stosowana kreda pastewna. Jest to prawie czysty węglan wapnia (ok. 55% Ca). Średni dodatek kredy do dawki wynosi około 10 g na 100 kg masy ciała. Natomiast niezłym źródłem wapnia dla drobiu, szczególnie dla niosek, są skorupy jaj lub muszle ostryg.
W paszach pochodzenia roślinnego występuje znaczny niedobór fosforu. Ponieważ w wielu paszach fosfor jest powiązany z fityną tworząc trudno dostępny związek, jego niedobór może się powiększać. Źródłem fosforu mogą być fosforany mineralne oraz mączki kostne surowe, odklejone (po ekstrakcji białka i tłuszczu z kości) oraz precypitowane po dalszym ich przerobie (przy produkcji żelatyny). Fosforany występują jako fosforany jedno, dwu i trójwapniowe. Niewielkie ilości są także fosforanów sodowych, potasowych i amonowych. Fosforany jedno-wapniowe są najlepiej przyswajalne. W fosforanach wapniowych jest odpowiednio od 17 do 23% fosforu i 18 do 34% wapnia. Niektóre fosforany mineralne mogą być zanieczyszczone fluorem, który w większych ilościach może być szkodliwy (nie więcej jak 0,1%). Mączka kostna zawiera 10 - 14% fosforu i 20 - 30% wapnia; jednak fosfor ten jest trudno przyswajalny dla zwierząt.
Sól pastewna stanowi kolejny pojedynczy dodatek. Sól jest źródłem sodu. Może być dodawana do mieszanek paszowych, bądź mineralnych. Często jest podawana w postaci lizawek.
Drugą grupę stanowią różnego rodzaju mieszanki. Są one produkowane dla różnych zwierząt przez określonego producenta, który ma zastrzeżony skład mieszanek, jak również ich nazwy. Składniki w tych mieszankach są dodawane w bardzo małych ilościach i przygotowywane na różnych nośnikach (jak np. otręby pszenne), które pozwalają na dokładniejsze wymieszanie i pozwalają uniknąć segregacji cząstek w mieszance.
Mieszanki te można podzielić na:
- mieszanki mineralne
mieszanki mineralno-witaminowe
mieszanki witaminowe i różne preparaty
mieszanki mineralno-witaminowe z różnymi dodatkami.
Mieszanki mineralne składają się praktycznie jedynie ze składników mineralnych. Można tu przykładowo wymienić: mieszankę MM, Formosan (dla wszystkich gatunków zwierząt), Mikrofos MMB (przeznaczone dla różnych grup przeżuwaczy, zwłaszcza na lato), MM-T (dla świń), MM-D (dla drobiu).
Mieszanki mineralno-witaminowe, nazywane powszechnie premiksami, są produkowane dla różnych gatunków zwierząt, jak również dla różnych grup wiekowych i produkcyjnych. Uwzględnia się przy ich przygotowaniu dokładniej specyfikę żywienia poszczególnych grup zwierząt w ramach gatunku. Są one przeznaczone do stosowania bezpośrednio przez rolników, ale również określone z nich przez wytwórnie pasz.
Mieszanki witaminowe i różne preparaty uzupełniające witaminy, są często produkowane pod nazwą Polfasoli, bądź jako dodatki uzupełniające jedną czy więcej witamin. Wymienić można witaminę E, dodatek uzupełniający karoten lub witaminy A, D3, E i in. Preparaty te mają na celu zapobieganie różnym niedoborom lub działają leczniczo.
Jeszcze inną grupę stanowią mieszanki mineralno-witaminowe (np. mikromiksy) z różnorodnymi dodatkami jak: aminokwasy, antybiotyki, enzymy, probiotyki, przeciwutleniacze i in. Dodatki te charakteryzują się dużą koncentracją składników w małej ilości i najlepiej mogą być wymieszane z mieszankami paszowymi tylko w wytwórniach.
Jedną z nowych form stosowania składników mineralnych z aminokwasami są chelaty aminokwasów z mikroelementami w formie kompleksów o nazwie tzw. metalosatów lub biopleksów.
Związki chelatowe w odróżnieniu od innych związków mineralnych charakteryzują się większą przyswajalnością, ponieważ są wchłaniane przez organizm, podobnie jak dwu- i trójpeptydy. Metalosaty stanowią połączenia peptydowe.
Wiele czynników decyduje o pokryciu potrzeb zwierząt na mikro-składniki. Wymagania jakościowe pasz i dodatków są określane przez Polski Komitet Normalizacyjny.
3. Laboratoryjne metody oceny jakości surowców do produkcji mieszanek paszowych
Specjalistyczne testy do oceny jakości surowców paszowych uzupełniają ocenę ich wartości dokonaną na podstawie analizy podstawowej (patrz rozdz.I.3), oceny organoleptycznej (rozdz.II.2.) i w określonych warunkach zastępują szczegółową analizę składu chemicznego np. zawartości kwasów tłuszczowych, mocznika, związków o działaniu antyżywieniowym i in. Wyniki testów stanowią podstawowe źródło informacji na temat wartości pasz dla osób zajmujących się zarówno handlem surowcami paszowymi jak i specjalistów z zakresu żywienia zwierząt w warunkach produkcji przemysłowej. Są to testy, których przeprowadzenie nie zawsze wymaga specjalistycznego sprzętu, najczęściej jest możliwe do wykonania w warunkach skromnego laboratorium zorganizowanego na przykład przy wytwórni pasz. Testy określają przydatność surowców do dalszego przetwarzania, przechowywania, oraz zastosowania w żywieniu różnych gatunków zwierząt. Ich wyniki są jednym z elementów branych pod uwagę przy ustalaniu cen sprzedaży i zakupu surowców paszowych a tym samym służą także określaniu kosztów produkcji zwierzęcej i pozwalają w pewnym stopniu przewidywać możliwe do uzyskania wyniki produkcyjne.
W tabeli 8 przedstawiono częstotliwość z jaką wykonuje się analizy typowych surowców paszowych i niektóre testy jakościowe służące do oceny ich wartości.
Tabela 8
Częstotliwość wykonywania podstawowych testów i analiz chemicznych w wytwórniach pasz przemysłowych.
Surowiec |
Ocena organo -leptyczna |
Wilgotność |
Białko ogólne |
Tłuszcz |
Włókno surowe |
Wapń i fosfor |
Aminokwasy |
Inne analizy |
Kukurydza |
1 |
1 |
2 |
4 |
4 |
6 |
6 |
Mikotoksyny, grzyby, masa 1000 ziaren, |
Pszenica |
1 |
1 |
2 |
4 |
4 |
6 |
6 |
Pentozany (lepkość) , masa 1000 ziaren |
Jęczmień |
1 |
1 |
2 |
4 |
2 |
6 |
6 |
Betaglukany (lepkość), masa 1000 ziaren |
Śr. rzepakowa |
1 |
1 |
2 |
4 |
2 |
6 |
6 |
Rozdrobnienie, zaw. łuski,dostępność lizyny , rozp. białka, glukozynolany, |
Śr. sojowa |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
5 |
Rozdrobnienie, zaw. łuski, dostępność lizyny , rozp. białka, ureaza, mocznik |
Śr. arachidowa |
1 |
1 |
1 |
4 |
2 |
6 |
6 |
Aflatoksyny |
Mącz. mięsne |
1 |
1 |
1 |
1 |
1* |
1 |
3 |
Sól, salmonella, test dekompozycji (amoniak), zaw. białka roślinnego |
Prep.tłuszcz |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
Kwasy tłuszczowe, LJ, LK, LOO |
Kreda pastew. |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
Dostępność Ca |
1. w każdej dostawie, 2. raz w tygodniu, 3. raz w miesiącu, 4. raz na dwa miesiące, 5. trzy razy w roku, 6. dwa razy w roku
* mączki pochodzenia zwierzęcego bywają zanieczyszczone materiałem roślinnym a obecność włókna surowego obniżającego ich wartość pokarmową stwierdza się także w przypadku mączek utylizacyjnych zawierających nieoczyszczone przewody pokarmowe zwierząt.
Podstawowe specjalistyczne testy laboratoryjne do oceny jakości komponentów mieszanek paszowych:
Masa 1000 ziaren, masa hektolitra. Test określający jeden z podstawowych parametrów jakości zbóż, śrut poekstrakcyjnych i innych surowców opisanych w standardach handlowych. Masa hektolitra jest skorelowana z wartością energetyczną i zawartością białka ziarna zbóż.
Zawartość łuski - ważne w przypadku śrut poekstrakcyjnych. Zawartość łuski może być oceniana mikroskopowo przez wybarwienie ligniny.
Stopień rozdrobnienia surowca. (PN-89/R-64798) Pomiar polega na przesiewaniu próbki i określeniu masy pozostałości na sitach o różnych średnicach oczek. Równomierne rozdrobnienie jest pożądaną cechą komponentów mieszanek paszowych ułatwiającą równomierne wymieszanie z innymi składnikami.
Zawartość toksyn grzybowych lub obecność grzybów. W warunkach laboratorium działającego przy wytwórni pasz zawartość mikotoksyn określa się najczęściej za pomocą testów Elisa, testów immunologicznych, lub jeśli laboratorium posiada odpowiednie wyposażenie zawartość mikotoksyn można oznaczyć metodami chromatograficznymi (np. aflatoksyny wg. PN-R-64-757).
Ocena lepkości kwaśnego lub wodnego ekstraktu ziarna - Badanie wskazujące na obecność czynników antyżywieniowych - głównie betaglukanów i pentozanów. Ich zawartość w ziarnie jest dodatnio skorelowana z lepkością ekstraktu przy określonym pH i temperaturze. Pomiar lepkości przeprowadzany przy użyciu prostego lepkościomierza polega na określeniu szybkości przepływu ekstraktu przez kapilarę.
Test na ureazę - pozwala ocenić skuteczność obróbki termicznej - aktywność ureazy zmniejsza się stopniowo wraz ze wzrostem temperatury obróbki. Test stosowany jest dla soi i śruty sojowej. Poziom enzymu ureazy jest używany jako wskaźnik obecności i aktywności inhibitora trypsyny. Pod wpływem odczynnika (mocznik+ roztwór czerwieni krezolowej) cząsteczki soi zawierające aktywną ureazę zabarwiają się na wiśniowy kolor. Oznaczenie jest wykonywane rutynowo i wymagane przy specyfikacji w kontraktach zawieranych pomiędzy firmami handlowymi a producentami pasz. W przypadku ''niedogrzania'' - zbyt niskiej temperatury zastosowanej w procesie technologicznym, duża aktywność inhibitorów trypsyny wpływa zdecydowanie na pogorszenie wartości odżywczej śruty. Oznaczenie aktywności antytrypsynowej w śrucie poekstrakcyjnej sojowej a także w nasionach roślin strączkowych można przeprowadzić także metodą fotometryczną wg PN-90/R-64816.
Rozpuszczalność białka (w wodzie - tzw. wskaźnik Dpi lub w 0,2% roztworze KOH). Białko roślinne jest rozpuszczalne w słabych roztworach zasadowych ale białko traktowane wysoką temperaturą (przegrzanie soi w procesie technologicznej obróbki nasion) ma mniejszą rozpuszczalność. Mniejszą rozpuszczalność mają zwłaszcza związki powstające na skutek reakcji Maillarda. Zawartość białka rozpuszczalnego jest określana w procentach białka ogólnego badanej próbki. Rezultaty testu na rozpuszczalność białka w roztworze KOH są ściśle skorelowane z wynikami produkcyjnymi uzyskiwanymi u zwierząt żywionych ocenianą śrutą. Jest to test zalecany do stosowania przez wszystkie wytwórnie mieszanek paszowych dla zwierząt (zwłaszcza dla drobiu).
Test na dostępność lizyny (PN - 90/R 64-815) Dostępność lizyny w surowcu paszowym można określić wykonując np. test fotometryczny. Lizyna (jej grupa aminowa) tworzy barwny związek z fluoro-2,4 - dinitrobenzenem. Ok. 90% lizyny w paszy powinno być dostępne. W przypadku śrut poekstrakcyjnych, w zależności od stopnia "przegrzania", ilość lizyny i innych aminokwasów oznaczonych przy użyciu np. metod chromatograficznych nie odpowiada ilości lizyny dostępnej, tej która może być przez zwierzę wykorzystana do syntezy białek organizmu.
Testy jakości tłuszczu (PN - ISO 660, PN- ISO 3960) - stosowane dla śrut z roślin oleistych i dla tłuszczów używanych jako komponentów paszowych podnoszących wartość energetyczną mieszanki a także dla natłuszczanych mieszanek treściwych. Na ich podstawie można wnioskować o świeżości paszy - tłuszcz jest jednym z najmniej trwałych składników paszy.
Liczba jodowa (LJ) - Zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych wpływa na wartość liczby jodowej - podwójne i potrójne wiązania w tych kwasach mają zdolność wiązania jodu - po ilości związanego jodu wnioskuje się o ilości takich wiązań. LJ określona dla dobrej jakości smalcu wynosi 38-42 dla oleju sojowego 125-138 a dla tłuszczu rybnego 145-180
Liczba kwasowa (LK) - wyraża procentową zawartość wolnych kwasów tłuszczowych w stosunku do tłuszczu paszy. Jednym z pierwszych etapów zmian w tłuszczach jest rozpad glicerydów na wolne kwasy tłuszczowe i glicerol. Dla oleju sojowego LK nie powinna przekraczać 4 a dla smalcu i łoju wołowego 20.
Liczba nadtlenkowa (LOO) - jest miarą zawartości nadtlenków -produktów utleniania tłuszczów. Stanowi wskaźnik stopnia zjełczenia. Oznaczana jest jako ilość substancji utleniajacej jodek potasowy i wyrażana jako milirównoważnik aktywnego tlenu w kilogramie badanej substancji.
Test rozpuszczalności związków mineralnych - np. kredy - rozpuszczalność mierzona jest zmianami pH kwaśnego roztworu wywołanymi uwalnianiem jonów wapnia. Tempo uwalniania jonów Ca++ powinno być utrzymane na możliwie stałym poziomie i zbliżone w kolejnych partiach surowca.
Ocena zawartości azotu niebiałkowego w paszy pochodzącego z innych źródeł. Jest to test wykrywający dodatek amoniaku czy mocznika do niektórych komponentów np. śrut poekstrakcyjnych sojowych w celu zawyżenia zawartości białka ogólnego. Polega na przepłukaniu próbki wodą a następnie określeniu zawartości amoniaku w roztworze za pomocą odczynnika Nesslera. Obecność mocznika stwierdza się przez dodanie enzymu ureazy katalizującego reakcję przechodzenia mocznika w amoniak. Pod wpływem odczynnika sporządzonego z urezay, gliceryny i czerwieni krezolowej na powierzchni badanej próby pojawiają się czerwone plamy. Przeprowadza się również testy wykrywające obecność białka roślinnego w mączkach pochodzenia zwierzęcego.
Test na obecność amoniku - Może służyć określeniu świeżości mączek pochodzenia zwierzęcego. Podczas rozkładu mączki zwierzęcej i innych komponentów zawierających białko powstają (jako produkty rozkładu białek) zarówno pochodne amoniaku jak i sam amoniak (NH3). Próbka badanej mączki poddana działaniu odczynnika Nesslera (alkalicznego jodortęcianu potasowego) zmienia zabarwienie - na jej powierzchni pojawiają się żółtobrązowe otoczki i smugi. W metodzie Ebera uwalniający się amoniak reaguje z parami kwasu solnego tworząc chlorek amonowy. Oznaczenie zawartości azotu amonowego można przeprowadzić zgodnie z PN-73/A-86232.
Zawartość soli (NaCl) (PN- 81/R 64780). Zbyt duża zawartość soli w mączkach pochodzenia zwierzęcego (dodawanej czasem jako środek konserwujący) lub w mieszankach treściwych, znacznie obniża ich wartość żywieniową. Ilościowe określenie zawartości soli w wyciągu wodnym z paszy jest możliwe poprzez oznaczenie chlorków np. metodą Mohra - chlorki po zobojętnieniu i dodaniu chromianu potasu jako wskaźnika miareczkuje się roztworem azotanu srebra. Obecność dodatku soli można wykryć także za pomocą szybkiego testu wykorzystującego fakt, że w reakcji soli z azotanem srebra wytrąca się biały, serowaty osad którego barwa przechodzi stopniowo w fiolet. Możliwe jest rozpoznanie czy chlorek sodu występuje w postaci krystalicznej (dodany " na sucho").
W mączkach pochodzenia zwierzęcego określa się także zawartość wapnia (PN-76/R64750) i fosforu (PN-76/R-64781).
Zawartość piasku. Zanieczyszczenie surowców paszowych piaskiem można określić ilościowo poprzez oznaczenie popiołu nierozpuszczalnego w 2N HCl czyli SiO2 i oddzieleniu krzemionki pochodzącej z roślin od piasku poprzez gotowanie w roztworze węglanu sodowego. Zawartość zanieczyszczeń mineralnych nierozpuszczalnych w kwasie solnym można oznaczyć wg PN-76/R 64796.
Zawartość zanieczyszczeń ciałami szkodliwymi dla zwierząt - obecność zanieczyszczeń stwierdza się przy ocenie organoleptycznej natomiast ilościowe oznaczenie stopnia zanieczyszczenia surowca można przeprowadzić wg PN 75/R-64787.
1
2
Włókno pokarmowe
Włókno surowe *
NDF **
ADF
ADL