LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA
GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS
GYVULININKYSTĖS KATEDRA
Giedrė Venckutė
RAPSŲ SĖKLŲ MAISTINĖS VERTĖS NUSTATYMAS IR JŲ
PANAUDOJIMAS VIŠČIUKŲ BROILERIŲ LESINIMUI
Magistro darbas
Darbo vadovas:
Prof. habil. dr. Romas Gružauskas
Magistro darbas atliktas 2004 – 2006 metais Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės katedroje, Paukščių lesalų ir paukštininkystės produktų laboratorijoje.
Magistro darbą paruošė: Giedrė Venckutė
... (parašas)
Magistro darbo vadovas: prof. habil. dr. Romas Gružauskas
... (parašas)
Recenzentas: doc. dr. Zita Bartkevičiūtė (Gyvūnų mitybos katedra)
... (parašas)
TURINYS
ĮVADAS...5
1. LITERATŪROS APŽVALGA...6
1.1 Aliejiniai augalai pasaulyje ir Lietuvoje...6
1.2 Rapsų kilmė ir paplitimas...8
1.3 Rapsų auginimo aktualijos Lietuvoje...10
1.4 Rapsų sėklų ir jų produktų sudėtis...11
1.4.1 Vertingos medžiagos...17 1.4.2 Neutralios medžiagos...18 1.4.3 Nepageidaujamos medžiagos...19 1.4.3.1 Nekrakmolo polisacharidai...19 1.4.3.2 Gliukozinolatai...20 1.4.3.3 Sinapinas...23 1.4.3.4 Fitino rūgštis...24
1.4.3.5 Taninai ir fenolio rūgštys...24
1.5 Rapsų sėklų ir jų produktų maistinės vertės didinimo būdai...24
1.5.1 Rapsų sėklų lukštenimas...25
1.5.2 Terminis apdorojimas...25
1.5.3 Hidroterminis apdorojimas...26
1.6 Rapsų produktų panaudojimo galimybės paukščių lesinimui...26
1.6.1 Rapsų rupiniai...26
1.6.2 Rapsų išpaudos...26
1.7 Lietuvoje auginamų rapsų sėklų ir jų produktų maistinė vertė...27
2. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI...29
3. TYRIMŲ METODAI IR SĄLYGOS...30
3.1 Rapsų sėklų išplėstinė cheminė analizė...30
3.2 Lesinimo testas...30
3.3 I lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymas...32
3.4 Rapsų sėklų maistinės vertės gerinimas, naudojant fermentą fitazę ...34
4. TYRIMŲ REZULTATAI...40
4.1 Rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio bei rapsų išspaudų cheminė analizė...40
4.2 Lesinimo testo rezultatai...43
4.3 Lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymo rezultatai...46
4.4 Lesalų maisto medžiagų virškinamumo, naudojant fermentą fitazę bandymo rezultatai...47
4.5 Mėsos juslinės kokybės įvertinimo rezultatai...48
5. IŠVADOS IR PASIŪLYMAI...52
6. SUMMARY...55
ĮVADAS
Viena svarbiausių dabarties problemų Lietuvos žemės ūkyje yra produkcijos rinka ir jos pelningumas. Tai pasakytina ir apie rapsus – vieną iš perspektyviausių prekinių augalų. Jų produkcija – ne tik žaliava vietinei aliejaus pramonei ir gyvulių pašarui, bet ir svarbus eksporto objektas. Nors rapsai tiek agronominiu, tiek ekonominiu, požiūriu yra labai vertingas augalas, tačiau jų auginimas yra gan sudėtingas, žemdirbiai dažnai stokoja teorinių žinių, naujų mokslo rekomendacijų, praktinių įgūdžių (Velička, 2002).
Kadangi žemės ūkio gyvulių produktyvumo potencialas pastaraisiais metais dėl naudojamų gyvulininkystės metodų gerokai išaugo, todėl norint pilnai išnaudoti genetines produktyvumo savybes, būtina vartoti energija turtingus pašarus. Ilgą laiką Lietuvoje pašaro energijos ir baltymingumo lygiui didinti buvo naudojami importuoti sojos rupiniai ir aliejus (Kracht et al., 1993). Pastoviai kintant šių pašarinių priedų kainoms, reikia pilnai išnaudoti vietinėje pašarų rinkoje turimas žaliavas. Viena iš tokių, yra rapsų sėklos ir jų perdirbimo produktai. Jų išspaudos turtingos baltymais ir vertingais augaliniais riebalais. Santykinai rapsų išspaudose ir rupiniuose yra daugiau mineralinių medžiagų negu sojos rupiniuose. Rapsų rupiniuose baltymų aminorūgščių sudėtis yra gerai subalansuota ir savo biologine verte beveik prilygsta sojos rupiniuose esantiems baltymams (Vrotniakienė ir kt., 1997).
Centrinėjė ir Šiaurės Europoje rapsai laikomas viena svarbiausių aliejinių pašarinių kultūrų, jų pasėlių plotai kasmet yra didinami. Didelėmis selekcininkų pastangomis šiandien yra išvestos rapsų „00“ tipo veislės, pasižyminčios gana mažais eruko rūgšties kiekiais bei nedidele gliukozinolatų koncentracija. Dėl to šie pasiekimai įgalina dar labiau išplėsti žmonių maistui naudojamo aliejaus, ir tuo pačiu margarino gamybą. Be to, gaunamus geresnės kokybės rapsų perdirbimo produktus bei atliekas galima bus plačiau ir efektyviau panaudoti kiaulių šėrimui ir paukščių lesinimui. Taip pat vis didesnę reikšmę įgauna ir rapsų sėklų panaudojimas gyvulių šėrimui ir paukščių lesinimui (Kracht et al., 1993). Nepaisant to, dar vis egzistuoja kenksminga gliukozinolatų koncentracija. Taigi, šeriant naminius monogastrinius gyvulius bei lesinant paukščius, ir norint išvengti susirgimų bei produktyvumo sumažėjimo, tenka riboti rapsų perdirbimo produktų naudojimą.
Auginant paukščius labai svarbu išlaikyti aukštą energijos lygį. Viščiukų broilerių racionuose apykaitos energija turi sudaryti 12,8 – 13 MJ/kg, norint padidinti kombinuotųjų pašarų energetinę vertę galima naudoti rapsų aliejų. Tačiau jo įterpimas ūkininkams savo ūkiuose yra sunkus procesas, nes vienas rapsų sėklas yra sunku sumalti, todėl dažniausiai rapsų sėklos yra naudojamos su grūdinėmis kultūromis. Šio darbo tikslas išnagrinėti rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio įtaką viščiukų broilerių lesinime.
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1 Aliejiniai augalai pasaulyje ir Lietuvoje
1990-2004 metais aliejinių augalų pasėlių plotai sparčiai didėjo. Dešimties pagrindinių aliejinių augalų plotai kasmet vidutiniškai padidėdavo 3,5 mln.ha, kai per ankstesnį dešimtmetį – 1,8 mln.ha. Spartų aliejinių augalų bei jų produktų gamybos augimą sąlygojo pokyčiai rinkoje. Aliejinių augalų paklausos kitimą užsienio rinkoje iš dalies lėmė: struktūriniai pokyčiai mityboje – didėjo augalinės kilmės riebalų, lyginant su gyvuliniais, vartojimas; baltymų trūkumo mažinimo problemos sprendimas gyvulininkystėje; parfumerijos ir chemijos pramonės, biokuro ir kitos netradicinės produkcijos, kurios gamyboje naudojamas augalinis aliejus bei šalutiniai jo perdirbimo produktai, gamybos didinimas ir kt.
Pagrindinių institucijų, prognozuojančių pasaulio rinkos konjunktūrą duomenimis, perspektyvoje aliejinių augalų gamybos ir vartojimo apimtys didės. Pasaulinis aliejinių augalų derlius 2001/2002 metais viršijo jų paklausą rinkose 0,6%. Sekančiais metais gamybos ir vartojimo santykis mažėjo, nuo 2002/2003 metų gamyba tenkino vartojimą 99,5% ir mažiau. Siekiant labiau subalansuoti rinką 2005/2006 metais numatoma 6% padidinti aliejinių augalų gamybą. Jų vartojimas minėtu laikotarpiu turėtų padidėti 4% (Žukovičienė, 2004).
Lietuvos klimato sąlygomis auga nemažai įvairių aliejinių augalų. Iš jų galima spausti techninį ir maistinį aliejų. Techninis aliejus netinka maistui, nes yra intensyvios spalvos, specifiško skonio, turi natūralių žmonių ir gyvulių sveikatai kenksmingų junginių (pvz.: rapsuose – eruko rūgšties, medvilnėje - gosipolo) ir pašalinių junginių (sunkiųjų metalų, pesticidų likučių). Tačiau mūsų klimatinės sąlygos labiausiai tinkamos rapsų ir aliejinių linų auginimui. Kas sąlygoja aliejinių augalų auginimo optimistinę perspektyvą ir užtikrina konkurencingumą Lietuvoje?
1. Didėjantis maistinio aliejaus suvartojimas, vietinės aliejaus pramonės aprūpinimas žaliava.
2. Gyvulių šėrimui apsirūpinimas pigesniais savos gamybos baltymingais pašarais. 3. Maistinių javų plotų dėl grūdų pertekliaus mažinimo būtinybė.
4. Alternatyvių ir rinkoje paklausą turinčių ne maistui skirtų augalų auginimo galimybės privalomajame pūdyme (pagal ES reikalavimus).
5. Aliejaus (rapsų) panaudojimas ekologiškai švarių biodegalų ir biotepalų gamybai. 6. Palankios aliejinių augalų produkcijos supirkimo kainos ir subsidijos, didėjanti paklausa
užsienyje, t.y. didelės eksporto galimybės.
Rapsai pagrindinė maistinio aliejaus žaliava Lietuvoje. Tam auginamos 00 tipo veislės, iš kurių sėklų AB „Obelių aliejus“ spaudžia ir vėliau rafinuoja pagal vokišką „Krupp“ firmos technologiją maistinį aliejų. Šiame aliejuje išsaugoma apie 80% vitamino E (841 mg/kg1) bei kiek įmanoma pašalinami aliejaus spalvą lemiantys chlorofilai. Augalinis rapsų aliejus kaloringas, pasižymi didele potencine energija (Gruzdienė, 2001).
Rapsai auginami ir vertinami tiek dėl aliejaus, tiek ir dėl išspaudų, kaip baltyminio pašaro gyvuliams. Pašarui naudojamas neapdorotas rapsų aliejus, turintis 3,1 pašarinio vieneto, ir rapsų sėklų miltai bei išspaudos ir rupiniai. Rapsų sėklos turi vidutiniškai 18-21% proteinų. Kilograme rapsų sėklų yra 1,7-1,8 pašarinio vieneto ir 150-170 g virškinamųjų proteinų.
Šiuo metu 70-80% Lietuvoje užaugintų rapsų sėklų yra eksportuojama. Nors jų paklausa užsienyje nemažės, tačiau ir pas mus atsiveria didžiulės galimybės panaudoti rapsų aliejų ne tik maistui, bet ir ekologiškai švariam biokurui gaminti (Janulis, 2002).
Aliejinių augalų auginimas Lietuvoje padės spręsti ne tik augalininkystės produkcijos konkurencingumo problemas, bet ir ekologijos, žmonių užimtumo, žemių naudojimo pagal ES reikalavimus klausimus.
1.2 Rapsų kilmė ir paplitimas
Rapsai (Brassica napus var. oleifera DC) ir rapsiukai (Brassica rape var. oleifera DC) yra dvi augalų rūšys, priklausančios bastutinių (Cruciferae arba Brassiceae) šeimai. Šie ir žieminės (biennis), ir vasarinės (annua) formų augalai vadinami vienu bendru terminu rapsai. Žieminiai rapsai rudenį normaliomis sąlygomis išaugina 6-10 lapelių skrotelę ir būna 15-20 cm aukščio. Stiebai vystosi tik kitų metų pavasarį. Vasariniai rapsai sėjami pavasarį ir tais pačiais metais išaugina sėklų derlių (Lazauskas, 2000).
Rapsai yra senas augalas. Kaip rašė 1883 m. Dekandolis, rapsai egzistavo jau 4 tūkst.m.pr.Kr. Jų tėvynė – Viduržemio jūros baseinas (Röbbelen, 1990). Rapsų kilmė hibridinė. Laukinė rapsų forma nėra žinoma, laukiniai rapsiukai plačiai paplitę. Citologinių tyrimų dėka šiandien tiksliai nustatyta, kad rapsai yra natūralus kopūstų ir rapsiukų amfidiploidiniai augalai.
Rapsai gauti susikryžminus nežinomos formos kopūstams, turintiems diploidinėje fazėje somatinį chromosomų kiekį 2n=18, su rapsiukais 2n=20, vadinasi rapsai diploidinėje fazėje turi 2n=38 chromosomų.
Kaip kultūriniai augalai rapsai jau buvo žinomi apie 1680 metus. Europoje rapsai paplito iš Olandijos, kur jie buvo auginami atkovotose iš jūros žemėse, kaip gerai drėgmę sugeriantys augalai (Ward, 1985). Pirmųjų istorinių žinių apie rapsų aliejų randama Frankfurto prie Maino miesto 1291 m. aktuose. Tais laikais rapsų aliejus buvo naudojamas vežimų ašims tepti ir kaip lajaus pakaitalas aliejinėse lempose.
Plačiau rapsais susidomėta XIX a. Tuo metu sparčiai vystėsi pramonė, didėjo techninio aliejaus poreikis. Ypač greitai jie paplito ekonomiškai stiprėjančioje Vokietijoje, po to Lenkijoje ir Ukrainoje. Tačiau atsiradus pigesnių naftos produktų – dyzeliniam kurui ir tepalams – XX a. pradžioje rapsų Europoje buvo auginama daug mažiau. Pirmą kartą dirbtinai rapsus sukryžmino japonas U (1935 m.), o Europoje – vokiečių ir švedų mokslininkai Frandsenas (1947 m.), Rudorfas (1950 m.), Olssonas (1953 m.), Hagbergas (1955 m.) ir Ellerstonas (1955 m). Tuo laikotarpiu rapsų sėklos turėjo iki 52% eruko rūgšties ir 6-8% gliukozinolatų, - tai buvo techniniai rapsai, jie nepatenkino nuolat didėjančių maistinio aliejaus ir baltyminių pašarų poreikių. Todėl selekcininkai (pirmieji - Kanadoje) išvedė mažai eruko rūgšties ir gliukozinolatų turinčias ir žymimas 00 bei vadinamąsias „duoble-low“ veisles, kurios greitai paplito visame pasaulyje. Selekcininkai šiuo metu jau siūlo 000 veisles, kur trečiasis 0 reiškia šviesią sėklų spalvą ir nedidelį kiekį ląstelienos (Velička, 2002).
Pastaruoju metu rapsai, auginami kaip aliejiniai augalai, pasaulyje yra treti po sojų ir medvilnių. Svarbiausi rapsų auginimo kontinentai yra Azija (51,0% visų rapsų plotų), Europa (28,7%), Šiaurės Amerika (17,4%). 1999 m. pasaulyje 27 tūkst.ha buvo užauginta 41 tūkst. tonų sėklų (FAO QBS, 1999).
Per 10 metų rapsų derlingumas padidėjo nuo 1,37 t/ha iki 1,53 t/ha. Didžiausia rapsų sėklų tiekėja yra Kinija – 9,7 tūkst.t, po to Kanada – 8,2 tūkst.t, Indija – 5,8 tūkst.t. Iš Europos šalių pasaulyje ketvirtoje vietoje kaip rapsų sėklų tiekėja yra Prancūzija (4459 tūkst.t), o po jos – Vokietija (3898 tūkst.t). Didžiausias rapsų derlingumas pasaulyje ir Europoje 1999 m. gautas Anglijoje – 3,32 t/ha, po to Prancūzijoje – 3,27 t/ha, Vokietijoje – 3,25 t/ha ir Danijoje – 3,07 t/ha.
Europos Sąjungos valstybėse rapsai užima didžiausius plotus tarp kitų aliejinių augalų. Po rapsų yra saulėgrąžos ir sojos. Nuo 1995 m. rapsų ir sojų plotai mažai keitėsi, o saulėgrąžų mažėjo. Tačiau per pastaruosius metus sumažėjo maistui naudojamų rapsų auginimo apimtys, nes padidėjo plotai rapsų, auginamų kitoms reikmėms.
Iš Lietuvai artimesnių šalių rapsai didžiausią ariamosios žemės dalį užima Vokietijoje – 7,8%, po jos Danijoje – 4,6%, Švedijoje ir Suomijoje - po 2,5%, Lenkijoje – 2,1% (FAO QBS, 1999).
Europos Sąjungos valstybėse vidutinis rapsų derlingumas 1999 m. – 2,69 t/ha. Nuo 1995 m. rapsų derlingumas didėjo labai nežymiai – 8%, o nuo 1998 m. beveik nesikeitė. Kaip aliejiniai augalai rapsai 67% derlingesni už saulėgrąžas bei 7 kartus daugiau – negu sojų pupelės.
Vakarų Europoje daugiausiai auginami žieminiai rapsai. Iš pietų link šiaurės mažėja žieminių ir didėja vasarinių rapsų plotai. Vokietijoje daugiausiai auginami žieminiai rapsai ir tik šiaurinėse žemėse apie 3% visų šalyje auginamų rapsų plotų sudaro vasariniai rapsai, Lenkijoje vasarinių rapsų plotai sudaro 30-40% visų rapsų, Danijoje – 90%, Norvegijoje ir Suomijoje 89-95%. Lietuvoje vasarinių rapsų plotai sudaro 91,6% visų rapsų (Lietuvos statistikos metraštis, 2000).
1.3 Rapsų auginimo aktualijos Lietuvoje
Pastaraisiais metais rapsų plotai Lietuvoje didėjo – nuo 12 tūkst. ha 1994 metais iki 100,6 tūkst. ha 2004 metais (Lietuvos statistikos metraštis, 2005). Greta cukrinių runkelių ir kviečių prekinės produkcijos, kuri daugiausia skirta mūsų šalies vidaus poreikiams, rapsų sėklos ne tik aprūpina žaliava atsikūrusią Lietuvos aliejaus pramonę, bet sėkmingai parduodamos ir Vakarų šalims. Daugelis ūkininkų rapsus pamėgo ne tik kaip pajamų šaltinį, bet kaip dirvos derlingumą didinantį augalą, kurio teigiamas poveikis pasėliui juntamas dar ir antrais metais. Rapsai – dirvų fitosanitaras (ypač javų sėjomainoje), gerina dirvų struktūringumą, savo šaknų išskyromis pristabdo kai kurių piktžolių augimą. Didelės rapsų perspektyvos yra biodegalų gamyboje, o gyvulių augintojai rapsų išspaudas vertina kaip labai gerą, baltymingą pašarą (Velička, 2002).
Daugiausia rapsų augina ir didžiausius derlius gauna Lietuvos Vidurio zonos rajonai. 1998 m. daugiausia rapsų augino Biržų rajonas – 6,2% nuo visų pasėlių. Tai galima paaiškinti palankiomis ūkininkams rapsų auginimo sąlygomis (arti Obelių rapsų perdirbimo įmonė).
1.4 Rapsų sėklų ir jų produktų sudėtis
Pagrindiniai rapsų sėklų kokybės rodikliai yra jų riebalingumas, baltymingumas, eruko rūgšties kiekis riebalų rūgščių sudėtyje bei gliukozinolatų kiekis išspaudose. Rapsų sėkloms būdingas didelis riebalų (vidutiniškai sudarantis 44-47% sausosios medžiagos) ir baltymų kiekis (1 lentelė).
1 lentelė. Cheminė rapsų sėklų sudėtis.
Rodiklis Kiekis % Aliejus 39,0 – 45,3 Eterinis aliejus 0,11 – 0,16 Žalieji proteinai 25,0 – 29,8 Žalioji ląsteliena 4,6 – 6,3 Mineralinės medžiagos 3,69 – 5,37 Bendrasis P2O5 2,64
1997 – 1999 m. LŽŪU Bandymų stoties laboratorijoje buvo tirta Lietuvoje registruotų žieminių ir vasarinių rapsų sėklų kokybė (2 lentelė). Daugiausia riebalų rasta žieminių rapsų „Apex“ veislės sėklose, o vasarinių rapsų, augintų Bandymo stotyje, veislių riebalingumas buvo beveik vienodas (39,4-40,52%). Rapsų sėklose tarp baltymų ir riebalų egzistuoja atvirkštinė priklausomybė (Uppstrom, 1995).
2 lentelė. Rapsų sėklų cheminės sudėties rodikliai. LŽŪU Bandymų stotis, 1997-1999m.
Veislė Žalieji riebalai, % Žalieji proteinai, % Žalioji ląsteliena, % Žalieji pelenai, % Gliukozinolatai, μmol/g Žieminiai rapsai Accord 42,17 20,85 5,41 4,48 20,82 Apex 44,87 19,72 4,53 4,15 21,45 Valesca 43,05 19,64 5,07 4,41 19,61 Hansen 42,75 20,59 4,68 4,20 19,79 Casino 42,58 19,36 4,90 4,25 21,44
Kasimir 41,63 21,06 4,41 4,04 18,94 R95 2,07 2,51 0,46 0,21 3,94 Vasariniai rapsai Star 40,47 22,49 5,70 4,43 21,02 Sponsor 39,40 23,22 5,63 4,45 21,37 Marinka 39,93 22,20 6,04 4,52 19,50 Linora 40,35 22,37 5,89 4,47 17,91 Maskot 40,52 23,8 5,07 4,19 20,00 R95 0,77 1,31 0,50 0,21 3,76
Baltymų ir riebalų suma yra beveik pastovus dydis ir žieminių rapsų sėklose svyruoja nuo 64 iki 70%, o vasarinių – nuo 60 iki 66 %. Šio rodiklio kitimą daugiausia sąlygoja didelės azoto trąšų normos ir drėgmės trūkumas vegetacijos metu.
Aliejus yra svarbiausia atsarginė medžiaga, besikaupianti rapsų sėklose. Pagal cheminę sudėtį tai triatomio spirito (glicerino) eteris su įvairiomis riebalų rūgštimis. Aliejaus kokybę apsprendžia riebalų rūgščių sudėtis. Gamtiniuose lipiduose aptinkama daugiau kaip 200 įvairių riebalų rūgščių, o rapsų aliejuje – apie 30. Jos skirstomos į sočiąsias (bendra jų formulė CnH2nO2) ir nesočiąsias (bendra jų formulė CnH2n-2O2). Rapsų aliejuje vyrauja nesočiosios riebalų rūgštys. Didžiausią dalį sudaro oleino riebalų rūgštis, pagal kurios kiekį rapsų aliejus artimas alyvų aliejui. Tačiau rapsų aliejuje yra eruko rūgšties: erukinėse veislėse vidutiniškai 41%, o beerukinėse, maistui tinkamose – iki 2,0%. Nustatyta, kad eruko rūgštis sukelia kraujo indų pakitimus, naikina eritrocitus, skatina vėžinių ląstelių susidarymą, neigiamai veikia paveldimumą (Udo Erasmus, 1996). Selekcininkai stengiasi išvesti veisles, kurių augalų sėklose šių rūgščių būtų mažiau, o daugiau oleino, linolio ir linoleno rūgščių. Rapsų aliejuje linolio ir linoleno polinesočiųjų rūgščių yra 20-44%. Šios rūgštys žmogaus ir gyvūnų organizme nesintetinamos, bet jam būtinos. Be to, jos turi įtakos fiziologiniam tiamino, askorbo rūgšties, karotino poveikiui, mažina cholesterolio kiekį kraujyje, saugo nuo aterosklerozės ir infarkto. Jos dalyvauja svarbių organizmui rūgščių sintezėje, kurių trūkstant vyksta nepageidautini pakitimai širdyje, inkstuose, reprodukcijos organuose (Trautwein, 1998).
Presavimo ir ekstrahavimo metu pašalinus aliejų, rapsų rupiniuose lieka apie 40% baltymų. Lyginant su sojos rupiniais, rapsų rupiniuose yra vidutiniškai 5-10% mažiau baltymų ir 5% daugiau žalios ląstelienos (Kracht et al., 1993).
3 lentelė. Rapsų ir jų produktų bei kitų baltyminių žaliavų maistingumas (Kracht et
al., 1998) Rapsų išspaudos Rapsų sėklos Rapsų rupiniai 4-8% riebalų >8% riebalų Sojų išspaudos Žirniai Pašaro SM, g/kg 80,0 89,0 90,0 90,0 88,0 88,0 Žali pelenai, % 4,4 7,9 7,9 8,0 6,7 3,7 Baltymingumas, % 22,9 40,6 40,1 36,7 51,3 25,9 Žali riebalai, % 44,5 2,7 4,4 8,7 1,4 1,5 Žalia ląsteliena, % 7,9 12,9 12,2 12,6 6,5 6,8 NEM, % 20,3 35,9 35,4 34,0 34,1 62,1 Krakmolas, % 0 0 0 0 7,3 47,5 Cukrus, % 5,2 8,3 8,3 11,5 10,5 6,6 Apykait. energija, MJ: paukščiams 17,18-18,94 7,37-8,81 8,44-9,29 - 10,14 10,68-11,31 Lizinas, % 1,25 2,19 2,16 1,98 3,12 1,82 Metioninas+Cistinas, % 1,05 1,84 1,82 1,67 1,49 0,58
Vertinant rapsų produktus tarpusavyje (3 lentelė), daugiausia baltymų turi rupiniai ir išspaudos (4–8% riebalų). Šie pašariniai komponentai pasižymi ir didžiausiais svarbių paukščiams aminorūgščių lizino, metionino + cistino bei ląstelienos kiekiais. Lyginant su sojos išspaudomis, rapsų rupiniai ir išspaudos (4 – 8% riebalų) yra pranašesni tik sieros turinčiomis aminorūgštimis. Daugiausia riebalų yra rapsų sėklose ir išspaudose. Žirniai pasižymi kaip daugiausia krakmolo turinti kultūra.
4 lentelėje pateikti vieni iš paskutiniųjų rapsų rupinių tyrimų duomenų, atliktų Hesene (Weiß J.,2004).
4 lentelė. Rapsų rupinių tyrimai (Hesenas, 2003), 1 kg
Rodikliai Dimensija Vidurkis Kitimo ribos
SM kiekis % 89,1 87,2–92,1 Baltymingumas % 33,3 31,7–34,4 Žali riebalai % 3,9 2,5–5,9 Žalia ląsteliena % 13,0 12,5–14,1 Žali pelenai % 7,1 6,8–7,9 Cukrus % 7,1 7,0–7,4 Gliukozinolatai μmol/g 8,11 4,24–12,80
Iš rapsų sėklų išspaudus aliejų, priklausomai nuo technologijos, išspaudose ir rupiniuose lieka 7-12% aliejaus ir 30-39% proteinų. Išspaudos yra naudojamos pašarui kaip baltyminis priedas, turintis gerą, artimą sojų, aminorūgščių balansą. Tai rodo, kad rapsų baltymai turi nepakeičiamų gyvulių organizmui aminorūgščių: lizino, cistino, metionino, triptofano ir beveik nenusileidžia sojų baltymams. Tačiau aminorūgštis gyvulių organizmas geriau pasisavina tiktai rapsų rupinius ar išspaudas apdorojus termiškai.
5 lentelėje pateikta rapsų ir jų produktų aminorūgščių sudėtis, iš kurios matyti, kad rapsų rupiniuose yra didžiausias aminorūgščių kiekis, lyginant su jų kiekiu, esančiu rapsų sėklose ir rapsų išspaudose.
5 lentelė. Rapsų ir jų produktų aminorūgščių sudėtis (Amino DatTM, 2.1 Degussa AG)
Aminorūgštys Rapsų sėklos Rapsų išspaudos Rapsų rupiniai
Metioninas 0,40 0,60 0,71 Cistinas 0,51 0,75 0,87 Metioninas + cistinas 0,91 1,35 1,58 Lizinas 1,17 1,70 1,90 Treoninas 0,86 1,34 1,53 Triptofanas 0,26 0,39 0,47 Argininas 1,22 1,79 2,11 Izoliaucinas 0,78 1,18 1,37 Leucinas 1,40 2,08 2,44 Valinas 1,01 1,55 1,83 Histidinas 0,55 0,82 0,92 Fenilalaninas 0,80 1,19 1,39 Tirozinas 0,61 - 1,03
Glicinas 1,02 1,53 1,79 Serinas 0,85 1,30 1,51 Prolinas 1,22 1,80 2,09 Alaninas 0,88 1,33 1,56 Asparago rūgštis 1,49 2,21 2,58 Gliutamo rūgštis 3,38 4,98 6,07
Lyginant anksčiau išvestų ir naujausių veislių rapsų produktus (6 lentelė), pastarieji pasižymi didžiausiais aminorūgščių lizino, metionino, cistino kiekiais. Baltymingumo atžvilgiu nusileidžia tik senesnės veislės išspaudoms, turinčioms 4–8% riebalų. Makroelementų kiekis visų veislių produktuose yra beveik vienodas. Daugiausia riebalų turi išspaudos, kurių sudėtyje po perdirbimo likę 8–12%.
6 lentelė. Rapsų produktų palyginamasis įvertinimas (Jahrbuch für die
Geflügelwirtschaft, 1999) Rapsų išspaudos Rapsų rupiniai (1) Rapsų rupiniai (2) 4 - 8% riebalų 8 - 12% riebalų Rapsų rupiniai, 00 tipo Rupiniai 00 tipo, 4-8% riebalų SM, g/kg pašaro 89,0 88,0 90,0 91,0 89,0 90,0 Ž. pelenai, % 7,2 8,3 6,9 7,2 7,0 7,1 Baltymingumas, % 35,0 35,2 36,9 33,3 36,1 36,0 Ž. riebalai, % 2,0 3,8 4,7 7,9 2,4 3,9 Ž. ląsteliena, % 12,4 12,6 11,5 11,4 11,4 10,9 Krakmolas, % - - - - Cukrus, % 8,1 8,0 10,3 10,4 7,3 7,4 Apykait. energija, MJ/kg 7,42 7,56 8,06 8,56 8,30 8,69 Kalcis (Ca), % 0,66 0,65 0,67 0,67 0,66 0,67 Fosforas (P), % 1,08 1,06 1,02 1,03 1,08 1,02 Natris (Na), % 0,011 0,011 0,009 0,009 0,011 0,009 Lizinas, % 1,96 1,97 1,85 1,67 1,99 2,09 Metioninas, % 0,70 0,70 0,70 0,63 0,76 0,83 Cistinas, % 0,88 0,88 0,96 0,87 0,90 0,87
Užsienio autorių literatūros duomenimis, pateiktais 7 – oje lentelėje žymiai didesnį baltymingumą turi pašarai, pagaminti iš lukštentų sėklų nei nelukštentų. Aminorūgštys lizinas, metioninas, metioninas + cistinas didžiausią dalį sudaro rupiniuose, gautuose iš lukštentų ir nelukštentų sėklų. Tuo tarpu mažiausias ląstelienos kiekis lieka rupiniuose, gaunamuose spaudžiant aliejų iš lukštentų rapsų sėklų.
7 lentelė. Rapsų produktų, gautų iš lukštentų ir nelukštentų sėklų maisto medžiagų
sudėtis (Raw Material Compendium, 1996; Zuprizal et al., 1992) Rapsų išspaudos Rapsų rupiniai Lukštentų rapsų sėklų išspaudos Lukštentų rapsų sėklų rupiniai Pašaro SM, % 89,0-94,0 87,9-92,0 93,20 89,00 Ž. pelenai, % 6,51-8,19 5,39-7,50 5,90 7,16 Baltymingumas, % 32,0-37,88 34,6-37,6 40,80 40,50 Ž. riebalai, % 6,03-9,80 1,50-3,80 6,70 2,70 Ž. ląsteliena, % 11,0-12,5 8,50-13,50 12,80 – 6,60 5,80 Krakmolas, % 3,69-5,00 3,00-5,30 5,30 Cukrus, % 3,69-8,50 6,40-12,40 8,50 NEM, % 28,44-31,59 29,70-34,12 31,80 AE, kcal 1698,0-2034,0 1438,0-1808,0 Ca, % 0,59-0,75 0,49-0,77 0,57 P, % 0,93-1,13 0,92-1,15 1,07 Na, % 0,02-0,46 0,01-0,09 Lizinas, % 1,38-1,89 1,73-2,17 1,56 2,20 Metioninas, % 0,54-0,79 0,53-0,78 0,71 0,90 Cistinas, % 0,30-0,97 0,30-1,08 0,28 1,01 Met+Cis,% 0,98-1,76 1,00-1,77 0,99 1,91
Po perdirbimo likusiuose rupiniuose visas esančias medžiagas W. Thies suskirstė į: vertingas, neutralias ir nepageidautinas (8 lentelė) (Thies, 1991).
8 lentelė. Rapsų rupinių (00 tipo veislių) medžiagų sudėtis, % (Bell, 1993; Finlayson,
1997; Shahidi, 1990; Slominski et al., 1990) Vertingos
medžiagos
Neutralios
medžiagos Nepageidautinos medžiagos
Baltymingumas 39,7 Gliukozė < 0,2 Hemiceliuliozė ir pektinai 13,0
Gliukozinolatai < 1,9 (<25µmol/g) Žalieji riebalai 2,0 Sacharozė 7,7 - Arabinozė 4,5 Fitino rūgštis 2-5 Min. medžiagos 6,8 Krakmolas 2,5 (0) - Urono rūgštys 4,3 Sinapoliesteriai 2-5
- Fosforas 1,3 Celiuliozė 6-8 - Galaktozė 1,7 - Sinapinas 0,6-2,5
- Kalcis 0,6 - Ksilozė 1,6 Taninai 0,5-3
- Magnis 0,5 - kitos 0,8
Cholinas 0,7 Oligosacharidai 2-3
Sekančios sudėtinės medžiagos: ligninas, nukleino rūgštys, vitaminai
- Stachiozė 2,5 - Rafinozė 0,3
Fenolio rūgštys 1-2
1.4.1 Vertingos medžiagos
Didžiausią dalį tarp visų rapsų rupinių maistinių medžiagų sudaro žali baltymai (~ 40%). Pagal baltymingumo ir aminorūgščių kiekį, rapsų sėklos užima tarpinę vietą tarp javų grūdų ir ekstrahuotų rupinių. Baltymų turinys priklauso nuo sėklose esančių žaliųjų medžiagų, o taip pat ir nuo jų perdirbimo. Tos aminorūgštys, kurių kiekiai yra mažesni nei jų reikia paukščio organizmui, laikomos limituojančiomis ir mažina baltymų vertę. Kaip pavyzdį galima pateikti aminorūgštį liziną kviečių baltymuose ir taip pat metioniną sojos rupiniuose. Tuo tarpu rapsų baltymai vertingi tuo, kad juose yra žymiai didesnis kiekis svarbių aminorūgščių (lizino, treonino, triptofano ir kt.), lyginant su javų baltymais (Jeroch et al., 1993). Tuo remiantis, rapsų baltymai laikomi ypatingai svarbiais gyvulių ir paukščių mityboje. Dėmesio vertas ir didelis sieros turinčių aminorūgščių (metionino ir cistino) kiekis. Naudojant paukščių lesaluose 00 tipo rapsą, o taip pat ir jo produktus, galima sumažinti sintetinio metionino reikmę. Rapsai, pasižymintys dideliu baltymų kiekiu taip pat gali būti naudojami ir kaip sojos rupinių bei kitų baltyminių pašarų pakaitalas.
Vertinant šiuos duomenis, aiškiai matomas rapsų išspaudose esantis mažesnis sieros turinčių aminorūgščių kiekis. Tuo tarpu taip pat svarbių lizino, treonino ir kitų rūgščių išspaudose yra daugiau nei rupiniuose ar sėklose.
Siekiant padidinti energinę vertę, užsienio šalių mokslininkai siūlo rapsų rupiniuose palikti didesnę aliejaus dalį. Dažniausiai aliejus gaminamas presuojant ir po to ekstrahuojant. Aliejaus likutis rupiniuose po ekstrahavimo sudaro nuo 2% iki 4% Tik mažesniuose įrenginiuose, kuriais gaunamas techninis aliejus, apsiribojama presavimu ir tada aliejaus likutis sudaro nuo 6% iki 8%. Šis produktas vadinamas rapsų išspaudomis. Dėl reliatyviai didesnio riebalų kiekio rapsų sėklos ir išspaudos pirmiausia turėtų būti naudojamos pašarams energija praturtinti (Kracht et al., 1993).
Rapsų aliejaus sudėtis selekcijos būdu buvo žymiai pagerinta, iki 2% sumažinant eruko ir iki 55 – 60% padidinant riebalų rūgščių kiekius. Riebalų maistinę vertę apsprendžia nepakeičiamos riebalų rūgštys, kurios nėra sintetinamos gyvulių ir paukščių organizme. Norint užtikrinti optimalų gyvulių ir paukščių produktyvumą: sveikatingumą, kiaušinio masę, jos turi patekti į organizmą aliejų pavidale. Būtent rapsų riebaluose paukščiams yra pakankamas šių, būtinų imuninės sistemos veiklai rūgščių kiekis (linolio 22-25% ir linoleno 8-10%) (Kracht et al., 1995; Trautwein et al., 1994). Kiaulių organizme šios rūgštys virsta riebalais. Didelės jų dozės neigiamai veikia į kūno riebalų konsistenciją ir oksidacijos stabilumą. Tokių gyvulių skerdena netinka ilgai laikomų produktų gamybai (Kühne et al., 1998). Tačiau paukščiams aliejingi rapsų produktai yra vertingesni, ir skerdenos sudėčiai bei kokybei neigiamo poveikio neturi. Taip pat rapsų rupiniuose randama ir B1, B2, B6 vitaminų, pantoteno, folinės rūgšties, niacino, cholino. Rapsų sėklos ir išspaudos turtingi E vitaminu. Paukščiams aliejingi rapsų produktai yra labai vertingi ir skerdenos morfologiniai sudėčiai bei kokybei neigiamo poveikio neturi.
1.4.2 Neutralios medžiagos
Apie neutralias medžiagas rapsų rupiniuose, įvairūs literatūros šaltiniai pateikia skirtingus duomenis. Šių netikslumų priežastimis galima laikyti genetinius veislių skirtumus, klimato įtaką augimui, o taip pat nevienodus analizės metodus. (Schumann, 1996).
Pavyzdžiui, J. M. Bell nurodė, kad gliukozė sudaro 5% rapsų rupiniuose, tačiau į šį kiekį buvo įtraukta ir dalis celiuliozės (Bell, 1993). Remiantis ilgamete Europos mokslininkų patirtimi, nurodoma, kad subrendusiose rapsų sėklose vidutiniškai yra mažiau nei 0,1% gliukozės (heksokinazės metodas). Taip pat gali būti pateikiami netikslūs duomenys ir apie krakmolo kiekius, kadangi sėklų brendimo metu šis angliavandenis beveik pilnai virsta riebalais. Atlikus
kelis rapsų rupinių tyrimus, krakmolo juose nustatyti nepavyko (Schumann, 1996). Sacharozės ir celiuliozės kiekiai taip pat gali kisti atitinkamai nuo 3,3% iki 9,8% ir nuo 5-12%.
1.4.3 Nepageidaujamos medžiagos
Rapsų pašarinei vertei neigiamos įtakos turi vadinamosios nepageidaujamos medžiagos: nekrakmolo polisacharidai, gliukozinolatai, sinapinai, fitino rūgštis, taninai ir fenolio rūgštys.
1.4.3.1 Nekrakmolo polisacharidai
Prie nekrakmolo polisacharidų monomerų, B. A. Slominski ir L. D. Campbell priskyrė arabinozę bei urono rūgštis. Tyrimais taip pat yra nustatyta, kad pentozanų kiekis rapsų rupiniuose ir išspaudose būna 2 - 3% (Slominski et al., 1990).
Lyginant su sojos pupelėmis, rapsų sėklose yra žymiai daugiau ląstelienos frakcijų, kurios pagrinde yra sukoncentruotos luobelėje, sudarančioje 16–18% visos grūdo masės (Jeroch et al., 1993; Kracht et al., 1996). Todėl aliejaus gamybos metu gaunami šalutiniai rapsų produktai (rupiniai, išspaudos) turi daug daugiau ląstelienos negu sojos rupiniai. Rapsai pasižymi beveik du kartus didesniu ląstelienos, ir tuo pačiu net devynis kartus didesniu joje esančio lignino kiekiu negu soja (9 lentelė). Virškinamumo tyrimuose, atliktuose su kiaulėmis buvo nustatytas lignino nevirškinamumas ir žymiai blogesnis organinės medžiagos įsisavinimas, palyginus su sojos rupiniais (Schuman, 1996).
9 lentelė. Ląstelienos kiekis ir sudėtis šalutiniuose produktuose, g/kg SM (Jeroch,
1993; Kracht et al., 1998)
Pašaras Ląsteliena Ląstelienos sudėtinės dalys Ligninas
Sojos rupiniai 65 233 (Nekrakmolo polisacharidai) 20
Rapsų išspaudos 102 253 (NDF)* 80
Rapsų rupiniai 117 268 (NDF)* 88
Rapso grūdo luobelė 288 502 (NDF)* 238
Labai didelė ląstelienos, tame tarpe ir lignino dalis, nulemia žemą rapsų produktų apykaitos energijos lygį, o taip pat mažina baltymų bei aminorūgščių virškinamumą. Ypatingai rapsų panaudojimo paukščių lesinimui galimybes apriboja mažas energijos kiekis (8,33 MJ/kg SM, kai tuo tarpu sojos rupinių energinė vertė lygi 11,42 MJ/kg SM). Apie 13% rapsų rupiniuose esančių medžiagų sudaro hemiceliuliozės ir pektinų frakcija. Šios abi grupės, kartu su ligninu ir celiulioze sudaro ląstelės pagrindą, todėl jų negalima visiškai priskirti prie nepageidautinų medžiagų (Schumann, 1996). Pagrindinės rapsų ląstelienos sudedamosios medžiagos yra celiuliozė, hemiceliuliozė ir pentozanai (Kracht et al., 1998). Rupinių ir išspaudų baltymų virškinamumas dėl ląstelienos ir antimitybinių medžiagų poveikio viena dalimi yra mažesnis, lyginant su javų baltymais.
Ląstelienos kiekio sumažinimui, užsienio mokslininkai siūlo šiuos 3 būdus: • selekcijos būdu išvesti rapso veisles, turinčias mažiau ląstelienos; • mechaniškai pašalinti grūdo luobelę;
• rapsų produktus veikti mikrobinės kilmės preparatais (fermentais) (Thies, 1994). Pašarų vertė blogėja priklausomai nuo juose esančių antimitybinių medžiagų. Tokių medžiagų didesnio kiekio patekimas į gyvulio ar paukščio organizmą siejamas su virškinimo ir rezorbcijos procesų sutrikimais, pablogėjusia produkcijos kokybe. Todėl tuo tikslu ieškoma būdų ir priemonių, kurių panaudojimas įgalintų sumažinti kenksmingą šių junginių poveikį.
1.4.3.2 Gliukozinolatai
Po aliejaus ekstrakcijos rapsų išspaudose ir rupiniuose lieka gliukozinolatai, kurie sąlygoja aštrumą ir stiprų kvapą (Rosa, 1993). Bendra gliukozinolatų formulė:
N – O – SO3
R – C
S - Gliukozė
Įvairiuose literatūros šaltiniuose yra pateikiami labai skirtingi duomenys apie gliukozinolatų kiekius rapsų sėklose ir po jų perdirbimo likusiuose produktuose. Nustatyta, kad gliukozinolatų kiekiui didesnės įtakos turi rapsų auginimo vieta nei pati veislė.
Kanadoje egzistuojančiame rapsų standarte gliukozinolatų kiekis nuo 18 µmol/g buvo sumažintas iki 12 µmol/g. Tuo tarpu Europoje dar galioja 25 µmol/g riba, nors naujausių rapsų veislių derliuose randama vidutiniškai apie 18 µmol/g rapsų sėklų (Sauermann, 1997). Mūsų respublikoje galiojančiame maistinio rapsų standarte yra nurodyta maksimali 18 µmol/g sėklų riba (Lietuvos standartizacijos departamentas, 1993).
Gamtoje egzistuoja didelė gliukozinolatų įvairovė – 90-100 skirtingų junginių. Rapsuose esančių gliukozinolatų radikalo prigimtis yra alifatinė, aromatinė ir indolinė. Tai šie gliukozinolatai: gliukonapinas, gliukonabrasikonapinas, progoitrinas, sinalbinas, gliukonasturtinas, gliukobrasicinas, 4-hidroksigliukobrasicinas (Butkutė, 1998). Kitų gliukozinolatų kiekiai rapsų sėklose labai maži (Uppstrom, 1995). Ypač kenksmingi yra minėtų pirmųjų keturių gliukozinolatų skilimo produktai: izotiocianatai, tiocionatai ir kt., nes turi aštrų kvapą ir skonį, gyvuliams gali sukelti kepenų, inkstų, skydinės liaukos pakitimus bei pabloginti mėsos skonį. Paskutinių dviejų paminėtų gliukozinolatų (indolinės prigimties) rapsuose yra apie 4-6 μmol/g jie gana stabilūs ir selekcininkams nesiseka sėklose pakeisti jų kiekio. Jie aktyvina kai kurių fermentų veiklą, pasižymi priešvėžinėmis savybėmis, be to nekeičia maisto produktų skonio (Rosa, 1993).
Gliukozinolatai yra sudaryti iš gliukozės, sulfato, angliavandenių ir azoto. Savo sudėtimi ir struktūra visi jie panašūs, skiriasi tiktai liekana (Kracht et al., 1998). Pagal cheminę struktūrą gliukozinolatai skirstomi į alkenil- ir indolilgliukozinolatus (1 pav.).
Aglikonas*
Gliukozė Sulfatas
Alkenil - ir hidroksialkenilgliukozinolatai Indolilgliukozinolatai
R: CH2 ═ CH ― CH2 ― CH2 ― R: R2 ― OH Gliukonapinas 4-hidroksigliukobrasicinas CH2 ═ CH ― CH2 ― (CH2)2 ― R2 ― H Gliukobrasikanapinas Gliukobrasicinas CH2 ═ CH ― CH ― CH2 ― OH Progoitrinas CH2 ═ CH ― CH ― (CH2)2 ― OH Gliukonapoleiferinas
*Aglikonas - nesacharidinė glikozido molekulės dalis. Jis gaunamas hidrolizuojant C-, N- ar S- glikozidinius ryšius rūgštims ar fermentams.
1 pav. Gliukozinolatų, esančių rapsuose ir jų produktuose, struktūra
00 tipo rapsuose selekcijos būdu alkenilgliukozinolatų kiekis buvo sumažintas daugiau negu 90%, indolgliukozinolatų - 36%. Ekstrahuojant ir skrudinant, indolgliukozinolatai beveik sunaikinami. Įprastinio gliukozinolatų kiekio sumažinimas rapsų sėklose 10–12% žymimas antruoju nuliu. Nors selekcijos būdu gliukozinolatų kiekis buvo sumažintas, rapsų sėklas ir jų perdirbimo produktus vartojant šėrimui ir lesinimui, sumažėja pašaro ėdamumas ir lesamumas
O S OSO -3 C OH OH R N H CH2 R2 Deleted: <sp>
bei sutrinka augimas. Be to yra įrodytas ir žalingas gliukozinolatų poveikis skydliaukei. Tačiau šie reiškiniai ne taip išryškėja naudojant naujųjų veislių rapsus, turinčius mažiau gliukozinolatų.
Prie aukščiau paminėtų, dar priskiriami hidroksialkenilgliukozinolatai. Pagrindiniu laikomas progoitrinas, sudarantis ∼50% visų gliukozinolatų. Kartais rapsų produktuose sutinkamas sinigrinas ir sinalbinas. Tačiau šios medžiagos gaminasi kituose augaluose, pvz. garstyčiose, ir į rapsus patenka su priemaišomis, kartu perdirbant kelių rūšių sėklas (Schumann, 1996). Šeriant ir lesinant rapsų produktais, sumažėjusį ėdamumą ir augimo depresiją, kaip ir skydliaukės funkcijos sutrikimą, sukelia alkenilgliukozinolatai. Dėl to reikia tirti 00 tipo rapsų sėklų ir perdirbimo produktų panaudojimo galimybes (Kracht et al., 1993). Ateityje gliukozinolatų kiekio sumažinimas turi būti siejamas su selekcinėmis priemonėmis, ir taip pat su tolimesniu perdirbimo technologijų išvystymu (Bell, 1993; Kracht et al., 1994a; Kracht et al., 1994; Kracht, 1996; Kracht et al., 1998).
Kai kurių autorių duomenimis, gliukozinolatai skyla veikiant fermentiniu būdu. Šiam tikslui taip pat gali būti naudojami vario (Cu2+) jonai, suskaidantys šias kenksmingas medžiagas iki izotiocianato, nitrilo, tiocianato. Atitinkamai šie skilimo produktai tostuojant dalinai virsta į skysčius ir gali būti pašalinami (Guillaume, 1977; Jeroch, 1993). Taip pat gliukozinolatų (atitinkamai jų skilimo produktų) kiekio sumažinimui yra veiksmingas hidroterminis apdorojimas juos ekspanduojant (Peisker, 1990).
Thies 1991, Marquard 1993, nustatė galimybę, leidžiančią genetinėmis priemonėmis dar labiau sumažinti fitino rūgšties bei sinapino kiekius rapsuose (Marquard, 1993; Thies, 1991).
1.4.3.3 Sinapinas
Didžiausią sinapoilesterių dalį sudaro sinapino rūgšties cholinesteris - sinapinas. Rapsuose jo kiekis būna 0,4-0,8% (Henkel et. al.,1989). Naudojant šėrimui rapsų sėklas ir jų perdirbimo produktus, sinapinas gyvulių virškinimo trakte virsta šalutiniu produktu trimetilaminu. Vištų, dedančių kiaušinius rudais lukštais organizme yra per mažas fermento trimetilaminoksidazės aktyvumas. To pasekoje neoksiduotas trimetilaminas sąlygoja žuvies kvapo ir skonio atsiradimą kiaušiniuose (Tayaranian et al., 1989). Apie techninių metodų ir priemonių, skirtų sinapino kiekiui sumažinti rapsuose, efektyvumą paskelbė Jeroch ir kt. (Jeroch et al., 1995; Jeroch et al., 1997).
1.4.3.4 Fitino rūgštis
Rapsų rupinių sudėtyje, lyginant su javais yra žymiai didesnis kiekis tokių makroelementų kaip kalcis, fosforas, o taip pat mikroelementų – cinko, vario. Tačiau, beveik 90% rupiniuose esančio fosforo yra netirpių fitino rūgšties druskų (fitatų) pavidale. Fitatinio fosforo pasisavinimas yra ribotas, nes vienkamerinių gyvūnų virškinamasis traktas beveik neišskiria pakankamai fermento fitazės, kuri hidrolizuoja fitatą į neorganinį fosforą ir inozitolį. Todėl fosforo virškinamumui pagerinti, į vienkamerinių gyvūnų pašarus, kuriuose yra nemaža dalis rupinių arba išspaudų siūloma įterpti fermentinio preparato fitazės (Lemser et al., 1994).
1.4.3.5 Taninai ir fenolio rūgštys
Šios medžiagos neigiamai veikia pašaro ėdamumą ir lesamumą bei virškinamumą, o taip pat dalinai ir produkcijos kokybę. Šios medžiagos suteikia rapsams bei jo perdirbimo produktams kartų skonį, įtakoja tamsią sėklų luobelės spalvą. Priešingybė sinapinui ir laisvosioms fenolio rūgštims yra taninai, kurie sukoncentruoti grūdo luobelėje. Tai polikondensuoti aromatiniai fenoliai, tokie kaip leukocianidino ir pelargonidino monomerai. Naujausių tyrimų duomenimis, taninų kiekis rapsuose yra 0,5–0,8%, o laisvosios fenolio rūgštys sudaro apie 0,7–1,8% (Schumann, 1996).
1.5 Rapsų sėklų ir jų produktų maistinės vertės didinimo būdai
Antimitybinių medžiagų kenksmingumo poveikio sumažinimui ir pašarinės vertės padidinimui, atliekami tyrimai, kurių metu vertinamas skirtingų apdorojimo būdų ir priemonių efektyvumas (Kracht, 1996; Schumann, 1996).
1.5.1 Rapsų sėklų lukštenimas
Rapsų sėklų lukštenimu buvo siekiama šitų tikslų:
• sumažinti ląstelienos, taip pat ir lignino kiekius rapsų rupiniuose ir išspaudose;
• padidinti pašaro apykaitinės energijos kiekį ir pagerinti jos įsisavinamumą paukščio organizme;
• padidinti baltymingumo kiekį, o tuo pačiu ir aminorūgščių virškinamumą.
Iš išorės sėkla yra padengta kieta luobele. Remiantis atskirais šaltiniais, ji sudaro 12-18% sėklos masės (Kracht et al., 1998; Schumann, 1996). Dalinis arba visiškas sėklos luobelės pašalinimas sąlygoja baltymų masės bei jų virškinamumo padidėjimą rupiniuose ir išspaudose. H. Jeroch, W. Kracht ir kt., tyrimais įrodė teigiamą lukštenimo įtaką rapsų sėklų maistingumui ir virškinamumui. Rupiniuose, kurie buvo pagaminti iš lukštentų sėklų, 7% padidėjo baltymų, 14% cukraus ir tuo pačiu net 40-60% sumažėjo ląstelienos kiekis, lyginant su rupiniais, gautais iš nelukštentų sėklų. Svarbu ir tai, kad šiuo perdirbimo metu per pusę buvo sumažintas nevirškinamo lignino kiekis. Taip pat nustatyta, kad nulukštenus sėklas, bendras visų 18 aminorūgščių ir 10 nepakeičiamųjų aminorūgščių kiekis buvo padidintas apie 11%, tuo tarpu lizino kiekis padidėjo iki 15%, o metionino ir cistino – apie 26% (Kracht, 1998).
1.5.2 Terminis apdorojimas
Atsižvelgiant į prieštaringus pasisakymus dėl optimalaus rapsų perdirbimo produktų kiekio viščiukų broilerių lesaluose, yra išbandyta kokiu mastu maistinę vertę įtakoja terminis rapsų rupinių apdirbimas. Šio tyrimo metu, palyginimui, rapsų rupiniai buvo veikiami dviem būdais: netiesiogiai kaitinant (po kaitinimo elemento gaubtu) ir tiesioginiu, taip vadinamu „Garinimo – tostavimo – džiovinimo - vėsinimo“ būdu. Pastarasis būdas leido gliukozinolatų kiekį sumažinti 10 μmol/g daugiau, nei pirmasis.
Taip apdoroti rupiniai buvo panaudoti tyrimuose atliktuose su viščiukais broileriais. Antruoju būdu apdorotus rupinius įvairiomis dozėmis (10-30%), įvedus į lesalus auginimo pabaigoje buvo nustatytas žymus paukščių masės padidėjimas. Tyrimo eigoje viščiukų broilerių
priesvoriai nežymiai ėmė mažėti kai antruoju būdu apdoroti rupiniai lesaluose sudarė 25%, o pirmuoju 20% (Kracht, 1996).
1.5.3 Hidroterminis apdorojimas
Šiuo metodo pradžioje rapsų sėklos buvo 30 min. veikiamas 10% natrio bikarbonato tirpalu. Po to sekė kaitinimas 80°C temperatūroje, trunkantis 60 min. Tolimesniame etape vyko rapsų sėklų ekspandavimas, esant 8 kp/cm2 garų slėgiui. Galutinėjė fazėje apdorotas produktas buvo išdžiovintas 90-100°C temperatūroje.
Hidroterminis apdorojimas ženkliai sumažino rapsų sėklose esančio sinapino kiekį nuo 6152 mg/kg iki <50 mg/kg. Šiuo atveju gliukozinolatų kiekis sumažėjo nuo 13,8 mmol/kg iki 1,4 mmol/kg rapsų sėklų (Jeroch et al., 1999).
1.6 Rapsų produktų panaudojimo galimybės paukščių lesinimui
1.6.1 Rapsų rupiniai
Savo rekomendacijas apie rapsų produktų panaudojimą paukščių lesaluose paskelbė daugelis užsienio mokslininkų. H. Henkel, R. Mosentin rekomenduoja į paukščių lesalus įterpti iki 20%, daugiausiai Kanadoje naudojamų 00 tipo veislių rapsų rupinių (Henkel et al., 1989).
1.6.2 Rapsų išspaudos
Šių rapsų perdirbimo produktų panaudojimą viščiukų broilerių lesaluose apribuoja tokie faktoriai:
• didesnis gliukozinolatų kiekis nei rupiniuose;
• riebalų rūgščių sudėtis neigiamai įtakoja skerdenos riebalų kokybę; • didelis ląstelienos kiekis mažinantis energijos kiekį lesaluose.
Publikuojamuose duomenyse nurodomos galimos rapsų panaudojimo ribos viščiukų broilerių lesaluose yra labai nevienodos. Optimalių normų nustatymui, Krachtas ir kt. atliko du bandymus, kurių metu paukščiukų lesaluose rapsų išspaudos sudarė %. Viename grame
išspaudų buvo vidutiniškai 14 μmol gliukozinolatų. Šių bandymų metu didžiausi priesvoriai gauti tų paukščių, kurių lesaluose rapsų išspaudos sudarė 20%.
1.7 Lietuvoje auginamų rapsų sėklų bei jų produktų maistinė vertė
„00“ rapsų veislių sėklos Lietuvoje pradėtos auginti prieš keletą metų. Ir šiuo metu Lietuvoje auginamos vien labai derlingos, mažai eruko rūgšties ir gliukozinolatų sukaupiančios veislės. Pastaraisiais metais daugiausia auginami vasariniai rapsai, mažiau žieminių, nors pastarieji yra 1,5-2 kartus derlingesni už vasarinius, o auginimo išlaidos – panašios. Praėjusiais metais rapso sėklų pasėliai sudarė 66800 ha arba 4,86% nuo visų pasėlių plotų (Statistikos departamentas, 2004). Rapsų sėklos Lietuvoje daugiausia naudojamos aliejaus gamybai, presavimo būdu. Dirvožemio ir klimato sąlygos nulemia sėjos ir brandos laiką. Rapsų derlingumas ir sėklų kokybė, ypač pagrindinio produkto, dėl ko auginami maistiniai rapsai – išspaudžiamo aliejaus, taip pat baltymų, gliukozinolatų kiekiai kasmet kinta (Burbulis ir kt., 2003; Butkutė, 2003; Montvilas, 1998; Robertson et al., 1999). Duomenų apie rapsų sėklų cheminės sudėties kitimą mūsų krašto dirvožemio ir klimato sąlygomis yra nedaug. Kai kuriuose mokslo darbuose dažniausiai tiriama pavienių klimato ar auginimo veiksnių, tokių kaip tręšimo azoto trąšomis, pasėlio tankio įtaka atskirų vasarinių ir žieminių rapsų 00 tipo veislių derliui, jo elementams bei kokybei.
Dažnai apsiribojama vienu–dviem kokybės rodikliais. Mokslinėje šalies ir užsienio literatūroje plačiausiai išnagrinėta azoto trąšų įtaka riebalų ir žaliųjų baltymų kiekiui rapsų sėklose (Brennan et al., 2000; Mekki, 2003). Lauko ir laboratoriniai bandymai su vasariniais rapsais (Brassica napus L. ssp. biennis) ‘Star‘, vykdyti 1993–1997 m. Lietuvos žemdirbystės institute Dotnuvoje, parodė, kad azoto trąšų normų didinimas, jų įterpimo laiko vėlinimas, taip pat didėjanti azoto koncentracija augaluose 4–5 lapų vystymosi tarpsnyje, žydėjimo tarpsnio pradžioje ir pabaigoje bei sėklų brendimo tarpsnio metu skatino baltymų kaupimąsi vasarinių rapsų sėklose, tuo tarpu riebalų kiekis, atvirkščiai, – dėl šių veiksnių įtakos mažėjo (Brennan et al., 2000; Butkutė, 2003).
Rapsų sėklų, rupinių bei išspaudų maistinė vertė priklauso nuo juose esančių antimitybinių medžiagų. Kaip ir daugelis antrinės kilmės junginių, gliukozinolatų kiekis priklauso nuo auginimo sąlygų. Gliukozinolatų kiekį siekiama riboti, todėl daugelyje šalių vykdomi ilgalaikiai
šių junginių kaupimosi sėklose tyrimai (Hartung et al., 2003). LŽI atliktuose tyrimuose nustatyta, kad gliukozinolatų kiekis 00 tipo vasarinių rapsų veislės ‘Star‘ sėklose kito nuo 8,3 iki 15,7 μmol/g dėl azoto trąšų normų ir įterpimo laiko. Gausiau tręšiant azoto trąšomis gliukozinolatų sėklose daugėjo, o tręšimo laiko įtaka šių junginių kaupimuisi sėklose buvo nenuosekli (Butkutė ir kt., 2000). Šis sėklų kokybės požymis ypač priklauso nuo azoto ir sieros kiekių santykio dirvoje. Azoto trąšos skatina gliukozinolatų kaupimąsi tik tuo atveju, jei dirvožemyje yra pakankamai sieros. Be to, šių junginių kiekio kitimas nuo aprūpinimo siera yra veikiamas genotipo: kuo didesnis gliukozinolatų kiekis būdingas tiriamai rapsų veislei, tuo didesnis atsakas į tręšimą sieros junginiais (Wielebski et al., 1999).
Mūsų respublikoje atliktų tyrimų metu nustatytas gliukozinolatų kiekis rapsų sėklose, paimtose iš įvairių Lietuvos rajonų. Tyrimų rezultatai parodė, kad didžiausias bendras gliukozinolatų kiekis nustatytas mėginiuose, paimtuose iš Klaipėdos bei Kauno rajonų, atitinkamai 12,8 ir 13,3 μmol/g rapso sėklų. Šiuos rezultatus galėjo nulemti skirtinga dirvožemio sudėtis.
Atlikti gliukozinolatų kiekių rapsų sėklose tyrimai parodė, kad šis kiekis labiausiai kinta tarp žieminių rapsų veislių. Analizuojant atskiras gliukozinolatų frakcijas, didžiausi skirtumai nustatyti tarp alkenyl – gliukonizolatų. Šis kiekis kito nuo 4,4 iki 16,2 μmol/g sėklų. Tokie skirtumai galėjo atsirasti dėl nevienodų sieros kiekių dirvoje. Tačiau bendras ir atskirų frakcijų gliukozinolatų kiekis tarp vasarinių rapsų sėklų veislių skyrėsi nežymiai ir buvo beveik vienodas (Schumann, 1996).
2. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Magistrinio darbo tikslas – ištirti rapsų produktų (rapsų išspaudų, rapsų sėklų ir
kvietrugių mišinio) maistinę vertę, nustatyti rapsų sėklų įtaką viščiukų broilerių augimo intensyvumui, maisto medžiagų sunaudojimui bei maisto medžiagų virškinamumui. Nustatyti fitazės fermentinio preparato priedo poveikį kalcio ir fosforo pasisavinimui viščiukų broilerių organizme. Ištirti galimą rapsų sėklų priedo lesaluose įtaką vištų krūtinėlių ir šlaunelių juslinei kokybei.
Siekiant šio tikslo reikėjo įgyvendinti šiuos uždavinius:
• atlikti išplėstinę kvietrugių ir rapsų sėklų mišinio cheminę analizę (tirta fitatų, gliukozinolatų, aminorūgščių, organinių medžiagų, riebalų, riebalų rūgščių, baltymų, ląstelienos ir kalcio bei fosforo kiekiai);
• atlikti lesinimo testą su viščiukais broileriais, į kurių lesalus buvo terpiami skirtingi rapsų sėklų ir kvietrugio mišinio kiekiai;
• įvykdyti lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymą ir nustatyti maisto medžiagų pasisavinimą viščiukų broilerių organizme, juos lesinant lesalais su skirtingais rapsų sėklų bei kvietrugių mišinio kiekiais;
• ištirti fitazės fermentinio preparato priedo poveikį kalcio ir fosforo pasisavinimui viščiukų broilerių organizme;
3. TYRIMŲ METODAI IR SĄLYGOS
3.1 Rapsų sėklų išplėstinė cheminė analizė
Siekiant ištirti rapsų sėklų maistinę vertę, buvo atlikta išplėstinė rapsų sėklų cheminė analizė ir nustatyti medžiagų kiekiai:
- fitatų, - gliukozinolatų, - aminorūgščių, - baltymų, - riebalų rūgščių, - riebalų, - organinių medžiagų, - kalcio ir fosforo.
Fitatų, gliukozinolatų ir aminorūgščių tyrimai atlikti Jenoje, Gyvulių mitybos institute (Vokietija). Fitatų kiekis buvo nustatytas pagal “AOAC fitatų nustatymo metodika” (1990), kuri remiasi anijonų pakeitimu. Gliukozinolatų kiekis rapsų sėklose nustatytas su skystine chromatografija (ISO 916–1). Atskiros aminorūgštys rapsų produktose ištirtos naudojant aminorūgščių analizatorių. Aminorūgštys atskiriamos jonų mainų chromatografija ir nustatomos fotometriškai 570 nm srityje vykdant reakciją su ninhidrinu (Rodehutscord et al., 2004).
Riebalų rūgštys nustatytos dujų chromatografu GC-2010 Shimadzu su vandenilio liepsnos detektoriumi, prieš tai jas ekstrahuojant pagal Folčio metodą (Folch et al., 1957) ir metilinant pagal Christopherson S. W. ir Glass R. L. (Christopherson ir Glass, 1969).
Mineralinių medžiagų, baltymų, riebalų ir kalcio bei fosforo kiekiai nustatyti pagal VDLUFA metodus (Naumann and Bassler, 1976/1993).
3.2 Lesinimo testas
Siekiant ištirti rapsų produktų maistinę vertę ir nustatyti jų įtaką viščiukų broilerių augimo intensyvumui, maisto medžiagų sunaudojimui 2005 03 15 – 2005 04 19 Lietuvos Veterinarijos akademijos (LVA) paukštidėje buvo atliktas lesinimo testas. Pastarasis atliktas su 14–49 dienų
amžiaus ROSS 308 linijų derinio 32 vnt. viščiukais broileriais. Jo metu paukščiai suskirstyti į 4 grupes. Kiekvienoje grupėje buvo po 8 viščiukus.
Lesinimo testo metu paukščiai buvo laikomi individualiuose narveliuose su stacionaria girdytuve ir lesaline, vienodomis lesinimo ir laikymo sąlygomis. Paukščiai buvo lesinami rupaus malimo kombinuotaisiais lesalais iki soties (ad libitum). Kombinuotųjų lesalų sudėtis pateikta 10 lentelėje. Į I (kontrolinės) grupės lesalus nebuvo terpiama rapsų produktų, o į II, III ir IV grupės lesalus įterpta atitinkamai 2,5%, 5%, ir 7,5%, rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio.
10 lentelė. Kombinuotųjų lesalų sudėtis, kg
Grupės Komponentų pavadinimas I II III IV Kviečiai 33,60 35,00 31,89 28,10 Kvietrugiai 5,00 2,50 5,00 7,50 Rapsų sėklos - 2,50 5,00 7,50 Kukurūzai 15,00 15,00 15,00 15,00 Sojos rupiniai 36,50 35,59 34,50 33,60 Aliejus 5,30 4,80 4,00 3,70 Kalkakmenis, g 2,00 2,00 2,00 1,99 Monokalcio fosfatas, g 1,10 1,10 1,10 1,10 Druska, g 0,30 0,30 0,30 0,30 Lizinas, g 0,07 0,08 0,08 0,09 Metioninas, g 0,13 0,13 0,13 0,12 Premiksas, g 1,00 1,00 1,00 1,00 Apykaitos energija (MJ/kg) 12,66 12,69 12,63 12,69 Baltymingumas 23,08 23,08 23,06 23,07 Žali riebalai 6,98 7,43 7,58 8,22 Žali pelenai 4,42 4,55 4,67 4,85 Žalia ląsteliena 2,79 2,96 3,12 3,27 Metioninas+cistinas 0,86 0,87 0,87 0,86 Metioninas 0,48 0,48 0,48 0,48 Cistinas 0,38 0,39 0,39 0,39
Lizinas 1,30 1,30 1,30 1,30 Treoninas 0,85 0,85 0,85 0,85 Triptofanas 0,27 0,27 0,27 0,27 Kalcis 0,98 0,99 0,99 0,99 Fosforas 0,65 0,65 0,65 0,66 Natris 0,13 0,13 0,13 0,13
Bandymo metu buvo tiriami šie parametrai:
● individualaus viščiuko kūno masė 21, 28, 35, 42 ir 49 amžiaus dieną;
● kiekvieno paukščio sulestas lesalų kiekis per tiriamąjį laikotarpį; ● lesalų sąnaudos 1 kg priesvorio gauti;
● paukščių išsaugojimas per visą auginimo laikotarpį.
3.3 I lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymas
Siekiant ištirti rapsų sėklų įtaką viščiukų broilerių maisto medžiagų virškinamumui buvo atliktas lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymas. Jis pradėtas su 21 amžiaus dienos 20 vnt. Ross 308 linijų derinio viščiukais broileriais. Jo metu paukščiai buvo suskirstyti į 4 grupes. Kiekvienoje grupėje buvo po 5 viščiukus. Bandymo schema pateikta 11 lentelėje.
11 lentelė. Grupių suskirstymas
Grupės Rodikliai
I (kontr.) II III IV Paukščių sk. grupėje
Pagrindinis lesalas,% 100 97,5 95 92,5
Rapsų sėklų,% 0 2,5 5 7,5
5 paukščiai grupėje (viso 20)
Paukščiai buvo lesinami kombinuotaisiais lesalais, kurių sudėtis pateikta 11 lentelėje. Į I (kontrolinės) grupės lesalus nebuvo terpiama rapsų sėklų, į II, III ir IV tiriamųjų grupių pagrindinį lesalą buvo įterpta atitinkamai 2,5%, 5% ir 7,5% rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio.
Bandyme išskiriami šie periodai:
adaptacijos ir paruošiamasis - 21 – 28 amžiaus dienomis (trukmė 8d.); tiriamasis - 29 – 33 amžiaus dienomis (trukmė 5d.).
Bandymų metu paukščiai buvo laikomi individualiuose narveliuose vienodomis laikymo ir lesinimo sąlygomis, o taip pat su individualiu padėklu ekskrementams surinkti. Prieš tyrimus atliekama lesalo cheminė analizė. Bandymų metu 3 dienos skiriamos paukščių adaptacijai, 5 - paruošiamajam periodui ir 5 dienos tiriamajam laikotarpiui. Paruošiamasis periodas skirtas lesalo suvartojimo kiekiui nustatyti. Tiriamojo periodo metu paukščiai lesinami 95% paruošiamojo periodo metu nusistatyto lesalo kiekiu. Paukščiai lesinami du kartus per dieną. Per bandymo pagrindinį periodą kasdien individualiai kiekvienam paukščiui buvo sveriami lesalai, kurių kiekis periodo pabaigoje susumuojamas. Paukščio sulestų lesalų kiekis apskaičiuotas, atsižvelgiant ir į lesalų likutį periodo pabaigoje. Per šį periodą du kartus per dieną distiliuoto vandens pagalba buvo renkami kiekvieno paukščio ekskrementai ir sudedami į individualias dėžutes. Dėžutės su ekskrementais buvo užšaldomos ir saugomos iki bandymo pabaigos, o pasibaigus bandymui, 12 valandų palaikius kambario temperatūroje, pasvertos ir nustatytas kiekvieno paukščio per bandymo pagrindinį periodą išskirtų ekskrementų kiekis.
Lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymai atlikti atsižvelgiant į Schieman virškinamumo tyrimo metodinius nurodymus. Lesalų ir ekskrementų analizė atlikta pagal Wenderio sistemą, o baltymų virškinamumas nustatytas pagal T. Pahle metodą (Naumann et al., 1993; Pahle et al., 1983; Schiemann, 1981).
Bandymo metu tiriami parametrai:
• kiekvieno paukščio sulestas lesalų kiekis per tiriamąjį laikotarpį, • kiekvieno paukščio išskirtų ekskrementų kiekis per tiriamąjį laikotarpį, • lesalų maisto medžiagų kiekiai kiekvienos grupės lesaluose,
• lesalų maisto medžiagų kiekiai kiekvieno paukščio ekskrementuose, • viščiukų išsaugojimas per visą bandymo periodą.
Maisto medžiagų virškinimo koeficientai buvo apskaičiuoti pagal formulę:
100 (%) LMK EMK x
kur: VK – maisto medžiagų virškinimo koeficientas; LMK - lesaluose esantis maisto medžiagų kiekis;
EMK - su ekskrementais išskirtas maisto medžiagų kiekis.
3.4 Rapsų sėklų maistinės vertės gerinimas, naudojant fermentą fitazę (II
lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymas)
Siekiant ištirti fitazės fermentinio preparato priedo poveikį kalcio ir fosforo pasisavinimui viščiukų broilerių organizme, esant skirtingam rapsų sėklų įterpimui į jų lesalus, buvo atliktas II lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymas, naudojant fermentinį fitazės preparatą RONOZYME P. Jis atliktas su 21 amžiaus dienos, apytikriai vienodo svorio Ross 308 linijų derinio viščiukais broileriais, suskirstytais į 6 grupes po 5 paukščius. Grupių suskirstymas pateiktas 12 lentelėje.
12 lentelė. Grupių suskirstymas
Grupės Rodikliai I (kontr.) II III (kontr.) IV V (kontr.) VI Paukščių sk. grupėje Rapsų sėklos kombinuotuosiuose lesaluose,% 2,5 2,5 5 5 7,5 7,5 Fermentinis fitazės preparatas* - + - + - + 5 paukščiai grupėje (viso 30)
* fermentinis fitazės preparatas (RONOZYME P), kurios aktyvumas – 5000 fit. a.vnt./g
Bandymo metu paukščius lesinome kombinuotaisiais lesalais (13 lentelė). Į I, III ir V kontolinių grupių lesalus buvo įterpta atitinkamai 2,5%, 5% ir 7,5% rapsų sėklų, o į II, IV ir VI grupės lesalus dar papildomai įterptas fermentinio fitazės preparato RONOZYME P priedas. Paruošiamajame ir tiriamajame perioduose visiems paukščiams buvo skiriamas vienodas lesalų kiekis. Lesalų maisto medžiagų virškinamumo bandymai atlikti atsižvelgiant į Schieman virškinamumo tyrimo metodinius nurodymus (Schiemann, 1981).
13 lentelė. Kombinuotųjų lesalų sudėtis ir maistingumas, kg Grupės Komponentų pavadinimas I (kontr.) II III (kontr.) IV V (kontr.) VI Kviečiai 35,00 35,00 31,89 31,89 28,10 28,10 Kvietrugiai 2,50 2,50 5,00 5,00 7,50 7,50 Rapsų sėklos 2,50 2,50 5,00 5,00 7,50 7,50 Kukurūzai 15,00 15,00 15,00 15,00 15,00 15,00 Sojos rupiniai 35,59 35,59 34,50 34,50 33,60 33,60 Aliejus 4,80 4,80 4,00 4,00 3,70 3,70 Kalkakmenis, g 2,00 2,00 2,00 2,00 1,99 1,99 Monokalcio fosfatas, g 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 Druska, g 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 Lizinas, g 0,08 0,08 0,08 0,08 0,09 0,09 Metioninas, g 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12 0,12 Premiksas, g 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Apykaitos energija (MJ/kg) 12,69 12,69 12,63 12,63 12,69 12,69 Baltymingumas 23,08 23,08 23,06 23,06 23,07 23,07 Žali riebalai 7,43 7,43 7,58 7,58 8,22 8,22 Žali pelenai 4,55 4,55 4,67 4,67 4,85 4,85 Žalia ląsteliena 2,96 2,96 3,12 3,12 3,27 3,27 Metioninas+cistinas 0,87 0,86 0,87 0,87 0,86 0,86 Metioninas 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 Cistinas 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Lizinas 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 Triptofanas 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 Kalcis 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 Fosforas 0,65 0,65 0,65 0,65 0,66 0,66 Natris 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13
Bandymo metu buvo tiriami šie parametrai:
• kiekvieno paukščio sulestas lesalų kiekis per tiriamąjį laikotarpį, • kiekvieno paukščio išskirtų ekskrementų kiekis per tiriamąjį laikotarpį, • Ca ir P kiekiai kiekvienos grupės lesaluose,
• Ca ir P kiekiai kiekvieno paukščio ekskrementuose, • viščiukų išsaugojimas per visą bandymo periodą.
Bandymai atlikti laikantis 1997 11 06 Lietuvos Respublikos gyvūnų globos, laikymo ir naudojimo įstatymo Nr. 8-500 („Valstybės žinios“, 1997 11 28, Nr. 108) bei poįstatyminių aktų – LR valstybinės veterinarinės tarnybos įsakymų „Dėl laboratorinių gyvūnų veisimo, dauginimo, priežiūros ir transportavimo veterinarinių reikalavimų“ (1998 12 31, Nr. 4-361) ir „Dėl laboratorinių gyvūnų naudojimo moksliniams bandymams“ (1999 01 18, Nr. 4-16).
Tyrimų duomenys įvertinti biometrijos metodais naudojant kompiuterinę programą “StatSoft Inc. Tulsa OK: Statistica für WindowsTM (Version 5.0). 1995“. Skaičiuoti statistinių duomenų aritmetiniai vidurkiai (M), vidutinė aritmetinė paklaida (±m), skirtumų patikimumo laipsnis (P). Rezultatai buvo laikomi patikimais, kai P<0,05.
3.5 Mėsos juslinės kokybės įvertinimas
Siekiant nustatyti rapsų sėklų įtaką viščiukų broilerių mėsos juslinėms savybėms buvo atliktas juslinės kokybės įvertinimas. Šis tiriamasis darbas buvo atliktas Kauno Technologijos Universiteto Maisto Instituto juslinės analizės laboratorijoje. Šiam tikslui pasiekti, taikytas
Vertinimo balais testas, pagal LST ISO 4121:2004 Juslinė analizė. Kiekybinių atsakų skalių
taikymo nurodymai (tpt ISO 4121:2003). Jo esmę sudaro tai, kad apmokyta vertintojų grupė analizuoja mėginius ir kiekvieno produkto kiekvienos savybės intensyvumas (stiprumas) vertinamas tam tikru balų skaičiumi. Iš šių duomenų, taikant matematinės statistikos metodus, kiekvienam produktui suskaičiuojama vidutinė vertinimo balais vertė, bei nustatoma kurie produktai tarpusavyje skiriasi pagal vertintoms savybėms suteiktų balų vertę. Remiantis gautais rezultatais galima palyginti produktus pagal atskiras savybes bei jų intensyvumą, nustatyti ryšį tarp produktų juslinės kokybės skirtumų ir atskirų jų savybių, ir pan.
Vertinimo balais teste dalyvavo 7 vertintojų grupė. Vertintojai buvo atrinkti ir apmokyti dirbti pagal LST ISO 8586-1. Vertinimas buvo uždaras, atliekamas pagal LST ISO 8589, reikalavimus įrengtos instituto juslinės analizės laboratorijos kabinose.
Informacija apie pateiktus tyrimui mėginius pateikta 14 lentelėje.
14 lentelė. Bendra informacija apie pateiktus tyrimui mėginius.
Laikymo sąlygos, °C Kodai
Eil.
Nr. Gavimo
data
Galiojimo
laikas iki Nurodytos užsakovo
Faktiškos
laboratorijoje Užsakovo Laboratorijos
Pastabos Krūtinėlės 1. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 1 029 2. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 3 031 3. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 4 032 4. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 7 035 Šlaunelės 5. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 1 037 6. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 3 039 7. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 4 040 8. 05 04 19 05 04 22 0-8 0-8 7 043
Mėginių paruošimas ir pateikimas vertinimui
Viščiuko skerdenėlė dedama į virimui skirtą maišelį ir dedama į verdantį vandenį. 1 l vandens dedama 1 arbatinis šaukštelis druskos. Kai vanduo vėl užverda, bandinys verdamas 20 min., po to išimamas iš maišelio ir pjaustomas į 4-5 lygias dalis (šlaunelė – 4, krūtinėlė –5). Tuomet mėginys dedamas į plastikinius indelius, uždengiamus dangteliais, koduotais trijų skaitmenų kodais. Paruošti mėginiai iš karto pateikiami vertintojų grupei.
Neutralizavimo medžiagos
Vertintojų skonio receptorių atstatymui naudotas beskonis, bekvapis šiltas vanduo bei šilta silpna nesaldinta arbata.
Mėginių pateikimo vertintojams tvarka
Vertinant balais, taikytas mėginių pateikimo planas, kai vienu metu visa grupė vertina tokį patį mėginį. Kiekvienoje sesijoje buvo pateikiama 4 mėginiai, po to vertintojų grupė darė 10 min. pertrauką ir po jos vėl buvo vertinami 4 mėginiai. Kiekvienas mėginys buvo vertintas 21 kartą.
Tyrimo trukmė
2005 04 20 – vertintojų mokymai, savybių parinkimas, ir aptarimas, savybių intensyvumo aptarimas;
2005 04 20 – viščiukų krūtinėlių vertinimas; 2005 04 21 – viščiukų šlaunelių vertinimas.
Mėginių vertinimas
Kiekviena savybė vertinta taikant 7 balų skalę. 1 – savybė nejaučiama;
2 – labai silpnai išreikšta; 3 – mažai išreikšta; 4 – vidutiniškai išreikšta; 5 – pakankamai išreikšta; 6 – stipriai išreikšta; 7 – labai stipriai išreikšta.
Statistinis duomenų įvertinimas.
Atliekant rezultatų statistinę analizę, vertintojų pajaustam ir suvoktam juslinės savybės intensyvumui, įvertintam balais, priskiriama santykinė skaitinė išraiška. Ši skaitinė išraiška toliau naudojama rezultatų analizei.
Apdorojant rezultatus statistiškai, pradžioje atliekama dvifaktorinė dispersinė analizė, kurios tikslas – nustatyti ar skiriasi produkto juslinės savybės intensyvumo (stiprumo) vertinimo balais vidurkiai. Tikrinama produkto, vertintojo, bei produkto – vertintojo tarpusavio sąveikos įtaka kiekvienos savybės vertinimui. Atlikus analizę, gaunamas atsakymas, ar tiriamų produktų grupėje pagal atskirą savybę yra ne mažiau kaip du statistiškai reikšmingai besiskiriantys vidurkiai.
Jei nustatoma, kad vidurkiai statistiškai reikšmingai skiriasi, taikomas daugkartinio lyginimo Dunkano kriterijus. Jis leidžia nustatyti, kurių konkrečių produktų vienos ar kitos savybės intensyvumų vidurkiai tarpusavyje statistiškai reikšmingai skiriasi. Taikant šį metodą, yra 5 % tikimybė priimti, kad vidurkiai statistiškai reikšmingai skiriasi, kai iš tiesų skirtumo tarp jų nėra.
4. TYRIMŲ REZULTATAI
4.1 Rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio bei rapsų išspaudų cheminė analizė
Bandymų pradžioje buvo atlikta išplėstinė rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio cheminė analizė. Nustatytas fitino fosforo, gliukozinolatų, aminorūgščių, riebalų rūgščių, baltymų, riebalų, organinių medžiagų, kalcio bei fosforo kiekiai šiuose pašariniuose komponentuose (15– 19 lentelės).
15 lentelė. Fitino fosforo kiekis rapso sėklose bei jų perdirbimo produktuose Sausųjų medžiagų
kiekis, % Fitatų fosforas, %
Bendras fosforas, %
Rapsų sėklų ir kvietrugių
mišinys 88,07 0,39 0,60
Rapsų sėklų išspaudos 85,86 0,73 0,99
Tiriant rapsų sėklų ir kvietrugių mišinyje bei rapsų išspaudose esantį fitino fosforo kiekį, nustatyta, kad nuo bendrojo fosforo kiekio fitatai sudaro atitinkamai 65,47% ir 73,26%.
16 lentelė. Riebalų rūgščių kiekis rapsų sėklų ir kvietrugių mišinyje bei rapsų išspaudose
Kiekis % nuo suminio rūgščių kiekio Rūgštis Nomenklatūrinis žymėjimas Rapsų sėklų ir
kvietrugių mišinys Rapsų išspaudos
Palmitino C16:0 5,27 6,11 Palmitoleino C16:1 0,23 0,63 Stearino C18:0 1,51 1,44 Oleino C18:1ω9 59,79 58,47 Linolo C18:2ω6 22,30 24,78 Linoleno C16:3ω3 8,72 7,09 Arachino C20:0 0,52 0,52 Eikozeno C20:1ω9 1,04 0,97 Eruko C22:1ω9 0,14 -
Analizuojant 16 lentelėje pateiktus atskirų riebalų rūgščių duomenis galima pastebėti, kad rapsų sėklų ir kvietrugių mišinyje vyrauja oleino, linolo ir linoleno riebalų rūgštys, kurios sudaro atitinkamai 59,79; 22,30 ir 8,72%. Eruko rūgštis rapsų sėklų ir kvietrugių mišinyje sudarė tik 0,14%, todėl šis kiekis paukščių mityboje neturėtų jokios fiziologinės reikšmės.
17 lentelė. Aminorūgščių sudėtis rapsų išspaudose bei rapsų sėklų ir kvietrugių mišinyje (%)
Aminorūgštis Rapsų sėklų ir kvietrugių mišinys Rapsų išspaudos
Cistinas* 2,07 2,20 Aspartamo rūgštis 6,97 7,74 Metioninas** 1,73 1,88 Treoninas 3,94 4,59 Serinas 4,50 4,54 Glutamo rūgštis 21,78 16,56 Prolinas 7,47 5,37 Glicinas 4,58 4,90 Alaninas 4,25 4,47 Valinas 4,48 4,92 Izoleucinas 3,37 3,60 Leucinas 6,59 6,81 Tirozinas 2,31 2,37 Fenilalaninas 4,22 3,94 Histidinas 2,44 2,54 Lizinas 4,64 5,62 Argininas 5,28 5,79
*Cistinas nustatytas kaip cisteino rūgštis **Metioninas nustatytas kaip metioninsulfonas
Analizuojant 17 lentelėje pateiktus aminorūgščių tyrimo duomenis galima pastebėti, kad rapsų išspaudų pavyzdyje lyginant su rapsų sėklų ir kvietrugių mišinio pavyzdžiu nustatytas
