توسعه زیاد صنعت اتانول از غلات که از سال 2005 آغاز شده توانسته است عرضه فرآورده های جانبی را برای خوراک دام افزایش دهد. در دسترس بودن دانه های تقطیری ذرت (DG) که بیشتر دانه های تقطیری نامیده میشوند به طورقابل توجهی افزایش یافته که متعاقب آن میل استفاده از این خوراکها در جیره غذایی گاوهای شیری نیز افزایش یافته است.
تولید و ذخیره دانه های تقطیری :
به طورسنتی، دانه های تقطیری در ارتباط با تولید الکل برای مصارف انسانی تولید میشوند. در حالیکه روند تولید اتانول به شکل سنتی و امروزی عموماً شبیه به هم است، پیشرفت تکنولوژی، اختلاف مصرف اتانول وشناخت از پرورش دام ها به عنوان مصرف کننده های مهم محصولات جانبی منجر به ایجاد نسل جدیدی ازدانه های تقطیری شده است.
اتانول میتواند از هر سوبسترای کربوهیدراتی نظیر نیشکر، ذرت و… با درجات مختلف بازدهی، تخمیر شود. در حال حاضر کربوهیدرات عمده ی مورد استفاده برای این تخمیر نشاسته ذرت میباشد. اولین قدم برای تولید اتانول آسیاب کردن ذرت میباشد. با این فرآیند دانه ی ذرت به ذرات ریز و متوسط آسیاب میشود و آب و آنزیمها جهت تجزیه نشاسته به گلوکز اضافه می گردند. این مخلوط پخته میشود و به منظور کشتن باکتریها استریل میگردد. آرد استریل شده سرد شده و ماده تلقیحی حاوی مخمر به منظور تخمیر گلوکز و تبدیل آن به اتانول و دی اکسید کربن به آن اضافه میشود. سپس اتانول تقطیر میشود و مواد جامد باقیمانده و آب به دانه های تقطیری مرطوب (WDG) و باقیمانده دانه های تقطیری باحلال فرآوری میشوند. معمولاً حلالها با دانه های تقطیری مرطوب ترکیب میشوند که در نهایت منجر به تولید دانه های تقطیری مرطوب با حلال (WDGS) میشود. دانه های تقطیری مرطوب با حلال میتوانند خشک شده و به دانه های تقطیری خشک با حلال (DDGS) تبدیل شوند. هر یک از این محصولات جانبی به گاوهای شیری تغذیه میشوند.
راحتترین محصول تولید اتانول جهت حمل و نقل و ذخیره سازی، DDGS است. از آنجایی که شکل این محصول خشک است می توان آن را به هر محلی حمل کرد و حتی به طور نامحدود تحت شرایط متعارف ذخیره کرد. خشک کردن دانه های تقطیری نیاز به انرژی زیاد، زمان وصرف هزینه دارد، به همین دلیل DDGS بر اساس ماده خشک از WDGS گران تر است. به هر حال، حمل و نقل و نگهداری از WDGSبه دلیل مرطوب بودن و فساد پذیری مشکلتر است. در نتیجه WDGS ، معمولاً تنها برای مزارعی قابل استفاده خواهد بود که در فواصل نزدیک کارخانجات تولید اتانول قرار دارند. غالباً فساد در پنج تا هفت روز پس از تولید اتفاق می افتد که خود به دمای محیطی وابسته است. همچنین تجهیزات برای ذخیره ی WDGS به دلیل محتوای رطوبت بیشتر (معمولاً 35درصد ماده خشک) میتوانند مسئله ساز باشند. با این حال زیان ذخیره سازی WDGS میتواند زیاد باشد. با محدود کردن اکسیژن در طول ذخیره سازی میتوان ماندگاری WDGS را افزایش داد.
ترکیب مواد مغذی دانه های تقطیری :
از آنجایی که سوخت اتانول با حذف نشاسته از ذرت تولید میشود در اکثر موارد ترکیب دانه های تقطیری از ترکیب ذرت قابل پیش بینی است. به عنوان یک قاعده کلی، به جز نشاسته (که در ابتدا حذف میشود)،ترکیب مواد مغذی دانه های تقطیری تقریباً 3برابر غلظت آنها در دانه ذرت است. این به این دلیل است که نشاسته تقریباً دو سوم وزن ذرت را تشکیل میدهد. اگر تبدیل ترکیب مواد مغذی ذرت به دانه های تقطیری همیشه صحیح باشد، از آنجایی که ترکیب مواد مغذی ذرت تغییر پذیری کمی دارد، ترکیب مواد مغذی دانه های تقطیری تنوع کمی خواهد داشت. به هر حال این موضوع در بین کارخانجات تولید اتانول همیشه مطرح بوده است. دلایل اختلافات در ترکیب مواد مغذی میتواند به تفاوتهای اندک مراحل فرآیند سازی در طول زمان و فرآیندهای بین کارخانجات مربوط باشد. بعلاوه، حلالهایی که با نسبت های مختلف به دانه های تقطیری اضافه می شوند، تنوع شیمیایی را هم در WDGS وهم در DDGS افزایش میدهند. اینگونه عوامل می توانند تفاوتهای قابل توجهی را در DDGS ایجاد کنند.
دانه های تقطیری عمدتاً به عنوان منابع تکمیلی پروتئین خام( CP ){خصوصاً پروتئین غیر قابل تجزیه در شکمبه( RUP )}در نظر گرفته میشوند. علاوه بر پروتئین خام، دانه های تقطیری حاوی سطوح بالایی از الیاف نامحلول در شوینده خنثی ( NDF ) و عصاره اتری( EE ) و فسفر( P ) را شامل می شود. علاوه بر این غلظت گوگرد ممکن است از یک درصد ماده خشک فراتر رود. غلظت این ماده ی مغذی نسبت به ذرت بالاتر و کاملاً متغیر است که این به دلیل اضافه کردن سولفوریک اسید در طول فرآیند تولید میباشد. NDF موجود در دانه های تقطیری از هضم پذیری بالایی برخوردار است. به دلیل اینکه پروتئین خام دانه های تقطیری به طور عمده از پروتئین زئین تشکیل شده است، با نرخ پایینتری در شکمبه تجزیه میشوند. مطابق با نبود آمینواسید لایزین در زئین، ترکیب آمینواسیدی پروتئین خام در دانه های تقطیری مشابه ذرت است، که در آن آمینواسید لایزین در بیشتر موارد یک آمینو اسید محدودکننده برای تولید شیر محسوب میشود. به نظر میرسد که تنوع بین حداکثر وحداقل ترکیب مواد مغذی دانه های تقطیری برای بسیاری از اجزاء بسیار زیاد است. این مخصوصاً برای پروتئین خام و بخش پروتئینی غیر قابل تجزیه در شکمبه صدق میکند، که این یک دلیل اساسی استفاده از DDGS در جیره ی غذایی گاوهای شیری میباشد.
در بیشتر مواردکارخانجات تولید کننده DDGS ، با توجه به روند مخصوص تولید اتانول، یک آنالیز مخصوص خواهند داشت. ویژگیهای مهم فرآیند شامل طراحی کارخانه، فرآیندسازی یا اندازه ذرات دانه، گستردگی تخمیر و دمای خشک کردن می باشند. به علاوه تجربه نشان داده است که مقدار قابل توجهی از تغییر پذیری در آنالیز DDGS میتواند ناشی از اختلافات در ذرت (منبع و کیفیت) مورد استفاده باشد.
کیفیت پروتئین خام:
به عنوان یک محصول فرعی از ذرت، پروتئین خام دانه های تقطیری در شکمبه نسبتاً غیر قابل تجزیه است.این وضعیت خصوصاً در محصولاتی که دوبار حرارت دیده و خشک شده اند بیشتر دیده میشود. بر طبق جدول آنالیز ارائه شده توسط NRC 2001 ، افزایش پروتئین غیر قابل تجزیه در شکمبه یک ارتباط خطی بر روی تولید شیر و پروتئین شیر دارد.این نتیجه در دانه های تقطیری به تأیید رسیده است . زمانی که RUP به شکل دانه های تقطیری جایگزین پروتئین سویا می شود تولید شیر و پروتئین شیر افزایش می یابد.
بیان شده است که آمینواسید لایزین در دانه های تقطیری محدود کننده میباشد. محققان دریافتند زمانی که 15DDGS درصد ماده خشک جیره به همراه سیلاژ ذرت و علوفه یونجه یا مخلوط مساوی از هر دو تغذیه شود تولید شیر با افزایش سطح یونجه در بخش علوفه ای جیره افزایش یافت.
مشخص شده است که آمینواسید لایزین اولین آمینواسید محدود کننده غدد پستانی برای گاوهای تغذیه شده با جیره های حاوی سیلاژ ذرت و یا جیره های حاوی سیلاژ ذرت / علوفه یونجه میباشد در حالیکه آمینواسید متیونین اولین آمینواسید محدود کننده برای جیره های حاوی علوفه یونجه میباشد. اعتقاد بر این است که مکمل کردن جیره های حاوی سیلاژ ذرت زیاد با لایزین عبوری میتواند مفید باشد.
انرژی:
اگرچه معمولاً دانه های تقطیری به عنوان یک منبع پروتئین خام تغذیه میشوند، اما غلظت انرژی دانه های تقطیری مساوی و یا بیشتر از غلظت دانه ذرت است. هر چند انرژی دانه های تقطیری به جای نشاسته بیشتر از چربی، الیاف قابل هضم و پروتئین خام تأمین میشود. این میتواند به طورمؤثری محیط شکمبه را تحت تأثیر قرار داده و وقوع اسیدوز را کاهش دهد.
الیاف نامحلول در شوینده خنثی( NDF ):
بخش کربوهیدراتی عمده در دانه های تقطیری NDF است. تغذیه ی سطوح بالای دانه های تقطیری غلظت NDF جیره غذایی را افزایش خواهد داد. آزمایشهای متعدد نشان داده اند که دانه های تقطیری به عنوان یک منبع الیاف مؤثر با علوفه قابل مقایسه است. به دلیل ملاحظات اندازه قطعات علوفه احتمالاً استفاده از سطوح بالاتر دانه های تقطیری در جیره در جهت جایگزینی الیاف مؤثر علوفه محدود کننده خواهد بود. اگرچه غلظت NDF این جیره ها نسبت به جیره های حاوی ذرت بیشتر میباشد اما تولید شیر معادل ویا حتی بیشتر از جیره های بدون دانه های تقطیری است.
چربی:
سطوح بالایی از چربی دردانه های تقطیری وجود دارند. سطوح چربی جیره ها میبایستی کمتراز 5 درصد ماده خشک جیره متعادل شوند (به استثنای چربیهای عبوری) تا از اختلال عملکرد شکمبه اجتناب شود. تنوع درسطوح چربی DDGS میتواند مشکل ساز باشد و باید برای عملکرد طبیعی شکمبه کنترل شود. اگر سایر منابع غذایی حاوی چربی (دانه کامل سویا و پنبه دانه) در جیره غذایی استفاده شوند، مقدار دانه های تقطیری که تغذیه میشوند بایستی محدود شوند.
فسفر و گوگرد:
برنامه های مدیریت مواد مغذی بیشتر پیرامون دفع نیتروژن و فسفر طراحی شده اند .غلظت فسفر در دانه های تقطیری نسبت به احتیاجات گاو به مراتب بیشتر است. احتمالاً با توجه به هیدرولیز فیتات در طی فرآیند تخمیر دانه های تقطیری به نظر میرسد که در دسترس پذیری فسفر در این محصولات نسبت به ذرت بیشتر میباشد. با توجه به این مورد پیشنهاد شده است که در صورت استفاده از سطوح کافی دانه های تقطیری درجیره، میتوان مکمل فسفر غیر آلی را در جیره کاهش و یا حذف نمود. با این حال به منظور برآورده ساختن اهداف مدیریتی مواد مغذی لازم است سطح فسفر در جیره نهایی کنترل شود. معمولاً فسفر موجود در DDGS دو برابر سطح فسفر دانه ذرت میباشد. تغذیه سطوح بالای DDGS ممکن است دفع فسفر را درگله افزایش دهد.
سطح گوگرد در دانه های تقطیری بالا و متغیر است. معمولاً توصیه میشود که جیره غذایی نشخوارکنندگان0/3درصد ماده خشک گوگرد داشته باشد. جیره هایی که اغلب برای غلظتهای بالاتر گوگرد (خصوصاً در زمان تغذیه نمکهای آنیونیک) فرموله می شوند اغلب بدون مشکل می باشند. این مهم است که سطح گوگرد در جیره ی نهایی کنترل شود. درمجموع DDGS چهار برابر دانه ذرت گوگرد دارد که بایستی درزمان تعدیل جیره ها به آن توجه ویژه شود.
سطح حداکثری دانه های تقطیری:
سطح ماکسیمم توصیه شده معمول دانه های تقطیری برای گاوهای شیری 20 درصد ماده خشک جیره می باشد. هر چند با توجه به سایر ویژگی ها و ترکیبات DDGS که در این مقاله بحث شد، اغلب سطح تغذیه تا10 الی 15 درصد محدود میشود.
محققان ذرت و کنجاله سویا را با دانه های تقطیری در سطوح0و 10 و 20 درصد ماده خشک جیره جایگزین کردند. مصرف ماده خشک در جیره حاوی دانه های تقطیری کاهش یافت، تولید شیر و همچنین تولید پروتئین و چربی شیر برای گاوهای مصرف کننده جیره های حاوی دانه های تقطیری بالاتر بود. این خود منجر به بهبود بازده تبدیل خوراک (بازده خوراک) برای گاوهای تغذیه شده با جیره های حاوی دانه های تقطیری میشود.
سموم قارچی موجود در دانه های تقطیری:
وجود سموم قارچی (مایکوتوکسین ها) یکی از خطرات بالقوه در تولید اتانول از دانه ذرت است. چندین نوع از سموم قارچی می تواند در دانه ذرت و فرآورده های آن یافت شود مانند آفلاتوکسین ها، دی اکسی ئی والئون (DON)، فومونیسین، سموم T-2 و زیرالنون.
اگر در ذرت مایکوتوکسین وجود داشته باشد غلظت آن افزایش می یابد. مایکوتوکسین ها می توانند دانه های تقطیری را آلوده کنند و عملکرد حیوان را کاهش دهند و همچنین اگر سطوح آنها بالا باشد میتواند به شیر انتقال یابند. با توجه به اطلاعات ارائه شده به نظر میرسد که سطح حداکثری دانه های تقطیری در جیره گاوهای شیری در نتیجه ترکیب مواد مغذی کل جیره محدود میشود.
بدون نظر