SPOREDNI PROIZVODI INDUSTRIJE ETANOLA KAO STOČNA HRANA

SADRŽAJ:

POJMOVNIK ................................................................................................. 1

SPOREDNI PROIZVODI INDUSTRIJE ETANOLA KAO STOČNA HRANA... 2

INDUSTRIJA BIOETANOLA ...................................................................... 3

1. PROCES VLAŽNE PRERADE ........................................................... 3

2. PROCES SUVE PRERADE................................................................ 3

DEFINICIJE NAJVAŽNIJIH SPOREDNIH PROIZVODA ............................ 6

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI TOVNE JUNADI .......... 7

SPOREDNI PROIZVODI ZA TOVNU JUNAD ............................................ 7

Stilaža .................................................................................................... 7

CDS ........................................................................................................ 7

DDG, DDGS, WDG, WDGS ................................................................... 7

SKLADIŠTENJE......................................................................................... 9

PREPORUKE ZA ISHRANU JUNADI U TOVU .......................................... 9

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI KRAVA MUZARA ...... 10

NUTRITIVNA SVOJSTVA ........................................................................ 10

RAZMATRANJE KVALITETA PROTEINA ............................................... 11

PREPORUKE ZA ISHRANU .................................................................... 11

EKONOMSKE PREDPOSTAVKE ............................................................ 12

PREDNOSTI UVOĐENJA DDGS I DRUGIH SPOREDNIH PROIZVODA U OBROKE MUZNIH KRAVA ...................................................................... 12

ZAKLJUČAK ............................................................................................ 13

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI SVINJA ...................... 14

MIKOTOKSINI ...................................................................................... 14

UVOĐENJE DDGS U SMEŠE ZA SVINJE ........................................... 14

SKLADIŠTENJE ................................................................................... 15

EKONOMIKA ........................................................................................ 15

PREPORUKE ZA ISHRANU SVINJA SA DDGS ...................................... 16

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI ŽIVINE ....................... 17

FOKUSIRATI SE NA KONTROLU KVALITETA DDGS ........................ 17

AMINOKISELINE ..................................................................................... 18

METABOLIČKA ENERGIJA ..................................................................... 18

DOSTUPNOST FOSFORA ...................................................................... 18

MIKOTOKSINI ......................................................................................... 18

DDGS KAO KOMPONENTA HRANE ZA KOKE NOSILJE ...................... 18

DDGS KAO KOMPONENTA HRANE ZA ĆURKE U PORASTU I TOVU . 18

PREPORUKE .......................................................................................... 19

KLJUČ ZA PRIMENU ............................................................................... 19

1

POJMOVNIK

ADF - Acid Detergent Fibre (Kisela deterdžentska vlakna) ADIN - Acid Detergent Insoluble Nitrogen (Azot nerastvorljiv u kiselom

deterdžentu) CDS - Condensed Distillers Solubles (Konenzovani kukuruzni ekstrakt) DDG - Dried Distillers Grain (Suva kukuruzna džibra) DDGS - Dried Distillers Grain With Solubles (Suva kukuruzna džibra sa

ekstraktom) DDS - Dried Distillers Solubles (Suvi kukuruzni ekstrakt) DIP - Degradable Intake Protein (Konzumirani razgradivi protein) MDGS - Modified Distillers Grain With Solubles (Modifikovana kukuruzna

džibra sa ekstraktom) MES - Metabolizable Energy-swine (Metabolička energija za svinje) MEŽ - Metabolička energija za živinu NDF - Neutral Detergent Fibre (Neutralna deterdžentska vlakna) NEg - Net Enegy for Gain (Neto energija za porast - NRC sistem) NEl - Net Enegy for Lactacion (Neto energija za laktaciju) NEm - Net Enegy for Maintenance (Neto energija za održavanje života -

NRC sistem) NRC - National Research Council (Nacionalni istraživački savet SAD) SE - Svarljiva energija SM - Suva materija UIP - Undegradable Intake Protein (Nerazgradivi konzumirani protein) WDG - Wet Distillers Grain (Vlažna kukuruzna džibra) WDGS - Wet Distillers Grain With Solubles (Vlažna kukuruzna džibra sa

ekstraktom)

2

SPOREDNI PROIZVODI INDUSTRIJE ETANOLA KAO STOČNA HRANA

U poslednje vreme zatrpani smo pričama o bioobnovljivim izvorima energije, mogućnostima proizvodnje i nužnosti njihove proizvodnje, da bi čovečanstvo zadržalo trend razvoja i potrošnje enormnih količina energije. Sasvim je jasno da svetski trendovi neće zaobići ni Srbiju, tim pre što je poznato da imamo vrlo skromne izvore nafte i zemnog gasa i da smo uvoznici energenata.

Ovaj rad bavi se industrijom bioetanola. Sirovine za dobijanje bioetanola su skrob i šećer. Za nas je najinteresantniji kukuruz, jer ima najveći prinos skroba po jedinici površine, a mi smo sposobni da u našim uslovima ostvarimo solidne prinose od 10 t i više suvog zrna po ha, u prosečnim godinama. Uobičajeni tehnološki normativ je dobijanje 1 kg bioetanola od 3 kg kukuruza. U tabeli 1 dat je pregled sadržaja skroba i prinos etanola najvažnijih sirovina.

Tabela 1

SIROVINA VLAGA % SKROB % PRINOS L/t

Skrob - 100,0 720

Šećerna repa - - 654

Ječam 9,7 67,1 399

Kukuruz 13,8 71,8 408

Zob 10,9 44,7 262

Pšenica 10,9 63,8 375

Izvor: Iowa Department of Agriculture and Land Stewardship, Office off Renewabe

Fuels and Coproducts

U ovoj publikaciji nije detaljno opisana tehnologija proizvodnje

bioetanola. Date su samo osnovne napomene, da bi se lakše shvatio značaj i mogućnost primene pojedinih sporednih proizvoda. Sabran je ogroman broj rezultata istraživanja i praktičnih iskustava iz zemalja sa dugom tradicijom proizvodnje alkohola iz žitarica (Rusija, Ukrajina, SAD). Definicije za pojedine sporedne proizvode preuzete su iz američke literature, jer su one manje–više opšte prihvaćene u svetu. Mi u našim pravilnicima još nemamo navedene te proizvode, pa ni njihove definicije.

3

INDUSTRIJA BIOETANOLA

Industrija bioetanola u SAD, Brazilu, Kini, zemljama bivšeg SSSR-a ima ekspanzionistički razvoj. Kao dokaz navodimo proizvodnju etanola na godišnjem nivou u SAD za 1990. godinu od 2,6 milijardi litara, za 1999. godinu 5,6 milijardi litara, za 2004. godinu 12,9 milijarda litara, za 2007. godinu preko 15 milijardi litara. Predviđa se da će godišnja proizvodnja etanola u SAD do 2015. godine dostići 34 milijarde litara. Istovremeno, naravno raste i godišnja proizvodnja sporednih proizvoda industrije etanola koja je 1990. godine bila na nivou od oko 1 milion t, 1999. godine nešto manje od 2 miliona t, 2004. godine 7 miliona t, a za 2015. godinu se predviđa oko 20,5 miliona t (izvor podataka: ProExport Network). Zbog te ekspanzije rađeno je mnoštvo istraživanja o mogućnosti primene sporednih proizvoda industrije bioetanola za za ishranu domaćih životinja.

Postoji dva osnovna tipa tehnologije proizvodnje bioetanola iz kukuruza. To su takozvani:

1. proces vlažne prerade kukuruza 2. suvi proces prerade kukuruza 1. PROCES VLAŽNE PRERADE - Zrno kukuruza se u ovom tipu

tehnologije frakcioniše na primarne delove (klica, vlakna, skrob) što uslovljava niz podprocesa i sporednih proizvoda. Investiciona ulaganja u ovakve pogone su znatno veća, tehnologija složenija, pa se koristi isključivo u slučaju izgradnje fabrika vrlo velikih kapaciteta. Američki stručnjaci u poslednje vreme predviđaju porast ovog tipa prerade, jer je američko tržište već dobro snabdeveno klasičnim sporednim proizvodima, a u bliskoj budućnosti može doći do zasićenja i pada cene. Pored toga postoji ogromna sirovinska baza koja može podmiriti potrebe vrlo velikih pogona. Postojanje većeg broja sporednih proizvoda, moglo bi u američkim uslovima biti presudno za rentabilnost proizvodnje.

2. PROCES SUVE PRERADE - Ovim tipom tehnologije se više bavimo, jer se predpostavlja da će se u Srbiji graditi fabrike manjih kapaciteta, oslonjene na lokalnu sirovinsku bazu. Investiciona ulaganja u ovakve pogone su niža, a i samo održavanje je manje zahtevno i jeftinije je. Sa druge strane, sigurno u bliskoj budućnosti neće doći do zasićenja tržišta sporednim proizvodima, samim tim ni rentabilnost proizvodnje etanola neće biti ugrožena, jer je cena bioetanola na svetskom tržištu stabilna, sa tendencijom rasta, zbog rasta cene sirove nafte. Ovde je dat šematski prikaz tehnološkog procesa suve prerade kukuruza u etanol, sa kratkim objašnjenjem samog procesa.

4

Dijagram 1. Osnovna šema suvog procesa proizvodnje etanola

KUKURUZ

PREČIŠĆAVANJE

MLIN ČEKIĆAR

NATAPANJE

DALJE NATAPANJE

KUVANJE

ENZIMI ALPHA AMYLASE

FERMENTACIJA

KVASCI ENZIMI

GLUKOAMILAZE

DESTILACIJA ETANOL

CELA (PUNA) STILAŽA

CENTRIFUGA RETKA STILAŽA

EVAPORATOR (UPARIVAČ)

GUSTA FRAKCIJA

ROTACIONA SUŠNICA

WDG DDG CDS

(SIRUP)

5

Kukuruz se usitnjava mlevenjem. Voda (i reciklirana voda iz stilaže) se dodaje prekrupi, meša se i dodaju se enzimi alfa – amilaze. Potom se masa kuva do hidrolize skroba na glukozu posredstvom enzima. Fermentacija je deo procesa u kome se šećeri prevode u alkohol radom kvasaca. (Tu se skrob prevede u oko 95% etanola i ugljendioksida, oko 1% ćelijskog sadržaja i oko 4% materija sličnih glicerolu.)

Posle fermentacije etnol se izdvaja u destilacionim kolonama, dodatno se prečišćava sistemom molekularnih sita.

Ostatak po izdvajanju etanola zove se STILAŽA. Ona ide na centrifugu gde se gusta frakcija razdvaja od retke stilaže. Gusta frakcija je u stvari WDG. Retka stilaža se vodi na evaporator (uparivač), vodena para (ili voda) može da se vraća u proces kao reciklirana voda. Tako nastala gusta frakcija sa oko 30% suve materije naziva se CDS. Kada WDG prođe kroz rotacionu sušnicu dobija se DDG. Često se gusta frakcija stilaže meša sa WDG pre sušenja i tako nastaju WDGS, ili nakon sušenja DDGS.

Na dijagramu 2 dat je prikaz sporednih proizvoda ovog procesa, da bismo približili u kom delu procesa i kako nastaju sporedni proizvodi suve prerade.

Dijagram 2.

CELA STILAŽA

GUSTA FRAKCIJA RETKA STILAŽA (RASTVOR)

DDG WDG CDS (SIRUP)

DDS

DDGS WDGS

6

DEFINICIJE NAJVAŽNIJIH SPOREDNIH PROIZVODA

WDG - Vlažna kukuruzna džibra je ostatak posle izdvajanja etanola destilacijom iz fermentisanog kukuruza.

DDG – Suva kukuruzna džibra je ostatak posle izdvajanja etanola destilacijom iz fermentisanog kukuruza, osušena, čvrsta frakcija stilaže.

WDGS – Vlažna kukuruzna džibra sa ekstraktom je ostatak posle izdvajanja etanola destilacijom iz fermentisanog kukuruza pomešan sa sirupom (ekstraktom) iz tečnog dela stilaže.

DDGS – Suva kukuruzna džibra sa ekstraktom je ostatak posle izdvajanja etanola destilacijom iz fermentisanog kukuruza, pomešana sa sirupom (ekstraktom), tako da čvrsti deo frakcije čini barem ¾ mase, a potom osušen.

CDS – Kondenzovani kukuruzni ekstrakt nastaje kondenzacijom tečne frakcije stilaže do poluvlažnog.

DDS – Suvi kukuruzni ekstrakt nastaje kondenzacijom i sušenjem, uparavanjem tečne frakcije stilaže do suvog.

MDGS – Modifikovana suva kukuruzna džibra sa ekstraktom Da bi se mogli posvetiti razmatranju primene sporednih proizvoda

industrije etanola moramo se prvo dobro upoznati sa hemijskim sastavom i nutritivnim svojstvima. Zavisno od njihovih osobina istraživanjima i primenom u praksi došlo se do preporuka u pogledu optimalnog i maksimalnog učešća sporednih proizvoda u smešama – obrocima za pojedine vrste i kategorije domaćih životinja.

Generalno gledano, u sporednim proizvodima destilacije uvek se nalazi oko tri puta više hranljivih materija po kg SM, nego u zrnu kukuruza, a odstupanja njihovog sadržaja su dosta velika. U tabeli 2 dat je hemijski sastav za najvažnije nuzproizvode, u SM.

Tabela 2

SVOJSTVO DDG DDGS MDGS WDG CDS

Suva mat. 88-90 88-90 50 25-35 23-45

TDN 77-88 85-90 70-110 70-110 75-120

NEm MJ/kg 8,25-9,21 8,25-9,21 8,25-10,17 8,29-10,17 9,21-10,59

NEg MJ/kg 6,24-6,45 6,18-6,45 6,45-7,36 6,45-7,36 7,36-8,58

NEl MJ/kg 8,37-9,21 8,58-9,21 9,21 9,21 8,58

Sir. Proteini % 25-35 25-32 30-35 30-35 20-30

DIP%odsir.prot 40-50 43-53 45-53 45-53 80

UIP%odsir.prot 50-60 47-57 47-57 47-57 20

Mast % 8-10 8-10 8-12 8-12 9-15

NDF % 40-44 39-45 30-50 30-50 10-23

Ca % 0,11-0,20 0,10-0,20 0,02-0,03 0,02-0,03 0,03-0,17

P % 0,40-0.80 0,40-0,80 0,50-0,80 0,50-0,80 1,30-1,45

Na % 0,49-1,08 0,87-1,33 0,70-1,00 0,50-1,00 1,75-2,25

S % 0,46-0,5 0,37-0,46 0,38-0,70 0,46-0,70 0,37-0,95

7

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI TOVNE JUNADI

Sporedni proizvodi industrije etanola trdicionalno se koriste za ishranu tovne junadi. Zavisno od tržišnih uslova, mogućnosti skladištenja, transportnih troškova i sl. Koriste se u suvoj ili vlažnoj formi. Jedan od ključnih faktora pri uključivanju sporednih proizvoda je poznavanje njihovog stvarnog hemijskog sastava zbog izraženih oscilacija, koje su veće nego kod sličnih hraniva – sporednih proizvoda prehrambene i drugih industrija (sojina sačma, suncekretova sačma, repicina sačma). Neke varijacije u sastavu potiču od varijabilnog sastava kukuruza kao sirovine. Takođe, mogu uticati i tip kvasaca, procesi fermentacije, destilacije i sušenja. Modernije fabrike izrađuju proizvođačke specifikacije za pojedine partije sa garantovanim hemijskim sastavom, a inače se deklariše sa minimalnim ili maksimalnim učešćem hranljivih materija. Svakako analiza je najbolji i najsigurniji izvor podataka za balansiranje obroka.

SPOREDNI PROIZVODI ZA TOVNU JUNAD

Stilaža ili slatka voda sadrži samo 5 – 10% SM i može poslužiti za napajanje goveda. Istraživanja su pokazala da se tako ne umanjuje konzumacija SM i nema nepoželjne efekte po performanse životinja. Junad se moraju postepeno navikavati da piju stilažu, a ni tako sve životinje ne mogu da se naviknu. One se moraju izdvojiti i dalje napajati vodom. Ima dosta problema u manipulaciji ovim hranivom. Posude za napajanje moraju se periodično prati. Receptura dnevnog obroka mora uzeti u obzir zamenu vode. Varijabilnost sastava je uvek prisutna, periodično je treba analizirati.

CDS Da bi se dobio CDS stilaža se uparava do otprilike 70% vlage. CDS

se koristi kao energetski dodatak obroku, ali se koristi i za kondicioniranje – pripremu obroka. Ogledima je dokazano da može učestvovati u obrocima u nivou i preko 10% od SM, kada utiče na povećanje dnevnog prirasta. Važno je znati da CDS može sadržati i preko 15% masti u SM, a poznato je da sadržaj masti u obroku preko 6% može nepovoljno uticati na varenje vlakana. Dakle, kada CDS uvedemo u obrok sa 20% SM onda unosimo oko 3% masti u obrok, poreklom iz ovog hraniva, pa se mora strogo voditi računa o odnosu drugih hraniva u obroku (posebno kukuruza).

DDG, DDGS, WDG, WDGS su prvenstveno proteinska hraniva i

uspešno mogu da zamene druge izvore proteina (sojina sačma, suncokretova sačma, sačma uljane repice, urea i sl.) za junad. Protein iz ovih hraniva je oko 50% u formi UIP (nerazgradivi konzumirani proteini) ili tzv. „baj – pas“

8

proteini, a oko 50% je u formi DIP (konzumirani razgradivi proteini). U mnogim istraživanjima dokazano je da učešće ovih hraniva od 15 – 20% SM obroka poboljšava dnevni prirast i konverziju. Kada u obrocima učestvuju sa preko 20% SM mora se balansirati sa koncentratima na bazi kukuruza sa niskim sadržajem proteina (u Ajovi se prave obroci i sa 40% SM ovih hraniva) bez negativnog efekta na performanse u tovu i kvalitet trupova.

Nutritivna vrednost vlažnih sporednih proizvoda u ishrani junadi velikim količinama koncentrata je upravo njihova vlažnost, koja pomaže pri pripremi obroka i utiče na bolju konzumaciju, a hranljive materije sigurno nisu oštećene procesom sušenja.

Pri sušenju u proizvodnji DDG i DDGS, na visokim temperaturama može doći do „brauning reakcije“ – karamelizacije i tako deo ugljenih hidrata i proteina postaje nedostupan za životinje. Generalno DDG, DDGS, MDG i MDGS moraju imati zlatnu do zlatno – braon boje i miris na pivo. Ako su pregoreli imaju miris na melasu. Loša organoleptika je siguran znak nižeg kvaliteta, samim tim niža im je i tržišna vrednost. Analize za sigurno utvrđivanje eventualne termičke oštećenosti je ADIN (Azot nerastvorljiv u kiselom deterdžentu). Dobijeni rezultat treba množiti sa 6,25 da bi se dobila količina nedostupnog proteina. Na primer: kada je ADIN 1,2% - nedostupni protein je 7,5%, ili kada je ADIN 30%, samo je 22,5% sirovih proteina dostupno.

Mast ima tri puta veću energetsku vrednost od skroba, za tovnu junad, a baj – pas proteini daju 30% više energije od skroba. Energetska vrednost ovih hraniva se zato iskazuje kao 124% u odnosu na kukuruz. Tipičan obrok sadrži veliku količinu kukuruza (do 85%). Skrob iz kukuruza je izvor energije za goveda. Skrob se fermentiše u buragu do organskih kiselina. Preterana produkcija ovih kiselina uzrokuje acidozu, koja redukuje iskoristivost obroka. Sporedni proizvodi destilacije nemaju skrob, tako da ishrana junadi sa njima redukuje acidoze i poboljšavaju konverziju.

Pri ishrani junadi sa sporednim proizvodima, obavezno imati na umu da je koncentracija minerala takođe oko tri puta veća nego u kukuruzu. Sporedni proizvodi su siromašni u kalcijumi (Ca), ali su bogati u fosforu (P) i sumporu (S). Učešćem sporednih proizvoda u većem procentu u obroku može potpuno isključiti dodavanje P iz mineralnih izvora, zato se receptura mora dobro izbalansirati. Odnos Ca : P može biti najviše 1,2 : 1, a najmanje 7 : 1. Kao izvor kalcijuma u obrocima uobičajeno se koriste lucerkino seno i stočna kreda.

Sumpor takođe mora biti dobro izbalansiran. Zato se mora voditi računa pri određivanju maksimalnog učešća sporednih proizvoda u obroku, zbog visoke koncentracije sumpora u njima (oko 0,4% SM). Preterani sadržaj sumpora može dovesti do poliencefalomalacije (PEM) ili poremetiti metabolizam bakra (Cu). Ovaj antagonizam pojačava molibden (Mo). Posebno se mora obratiti pažnja u regionima gde je voda bogata sulfatima.

9

SKLADIŠTENJE

Skladištenje sporednih proizvoda destilacije u vlažnoj formi je prilično zahtevno. Zbog visokog sadržaja vlage, mogu smrzavati zimi. Pri dužem skladištenju mora se mešati da se spreči taloženje čvrstih materija. Leti se mogu čuvati samo sedam dana, pa plan nabavke i potrošnje mora biti precizan. Mogu se čuvati nešto duže (3 – 4 nedelje) u posudama ili plastičnim silovrećama bez prisustva vazduha. Naravno i tada se može očekivati manji deo proizvoda koji se pokvari i mora da se odbaci.

Suvi sporedni proizvodi zahtevaju uslove čuvanja kao slična hraniva (npr. Uljane sačme i pogače).

PREPORUKE ZA ISHRANU JUNADI U TOVU

* WDGS može učestvovati u obroku baziranom na zrnu kukuruza u rasponu 10 – 40% SM obroka.

* Pri učešću 10 – 25% SM obroka WDGS ima značajno veću energetsku

vrednost od kukuruza. * Pri učešću 10 – 20% SM obroka DDGS ima energetsku vrednost

ekvivalentnu kukuruzu. * Pri učešću 10 ili manje % CDS ima ekvivalentnu ili čak višu energetsku

vrednost kukuruzu. * Preporuke iz Nebraske i Ajove govore o učešću WDG i WDGS i preko

40% SM obroka, kao zamena za kukuruz. * Učešće proizvoda destilacije 15 – 20% SM obroka sigurno utiče na

povećanje dnevnog prirasta junadi u tovu. * Sporedni proizvodi destilacije su odlična hraniva za preživare. - kada učestvuju do 15% SM obroka smatraju se dopunom

proteina. - kada učestvuju preko 15% SM obroka smatraju se energetskim

hranivom i zamenjuju kukuruz. * U ekstenzivnom tovu junadi na bazi kabastih hraniva uobičajeno se po

grlu daje oko 1,8 kg SM proizvoda destilacije. * Uvek kada se uključe u obrok snižavaju cenu kg obroka po jedinici SM.

10

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI KRAVA MUZARA

Pri fermentaciji kukuruza i destilaciji nastaje oko 1/3 SM sporednih proizvoda. Uvek u suvoj preradi nastaju dve frakcije – nefermentisani (čvrsti) deo i tečni deo, poznat kao stilaža, kvasac i rastvorljive hranljive materije. Uobičajeno iz čvrste frakcije nastaju: WDG, WDGS, DDG i DDGS, a iz tečne CDS i DDS. U industriji stočne hrane zastupljeni su suvi sporedni proizvodi (DDG, DDGS, DDS), a vlažni se koriste direktno na farmama, najčešće goveda. Najveći deo sporednih proizvoda se suši, jer je šire polje primene, lakša manipulacija i skladištenje. Vlažni sporedni proizvodi su interesantni, posebno za govedare, jer se drastično snižavaju troškovi sušenja, pa im je i tržišna cena niža. Istina, tu su veći troškovi prevoza i zahteva se određena oprema na farmi (prijem, skladištenje, distribucija).

NUTRITIVNA SVOJSTVA

Tipičan hemijski sastav dat je u tabeli 2. Generalno, sporedni proizvodi destilacije ne sadrže skrob, dobar su izvor energije, proteina, vlakana i fosfora. Sadržaj hranljivih materija je oko tri puta veći u sporednim proizvodima nego u kukuruzu. Ćelije kvasaca (Saccharomyces cerevisiee se najčešće koristi za fermentaciju jer daju najbolji prinos etanola) su prisutne u sporednim proizvodima u koncentraciji često višoj i od 150 miliona ćelija u cm3, u masi 26 sati posle fermentacije.

Hemijski sastav sporednih proizvoda je varijabilan iz više razloga. Prvi je kvalitet sirovine – kukuruza, zatim tip procesa prerade, naročito procesi fermentacije, temperatura sušenja, da li se ekstrakt vraća u proces ili ne, pre sušenja. Razlike mogu biti dosta velike (tabela 2) što kupci moraju znati. Najbolje je analizirati periodično hemijski sastav i to: SM, sirove proteine, ADF, NDF, ADIN i mast.

Važno je poznavati i druge parametre koji određuju kvalitet i vrednost proizvoda, kao što je UIP, ili tzv. „baj – pas“ proteini. Novija istraživanja navode da je u NRC tablicama dat nizak sadržaj UIP (54 – 57%), a sada se računa 56 +/- 8%, a svarljivost UIP u crevima računa se na 81 +/- 5%.

Žitarice su uvek siromašne u vlaknima, što je ispod potreba krava. Naravno, koncentracija vlakana, po preradi skroba je veća u sporednim proizvodima i vrlo povoljna za krave, kao izvor „nekabastih vlakana“. Sadržaj NDF u sporednim proizvodima je uobičajeno 35 – 40% od SM. Vlakna su kratka i postavlja se pitanje njihove efikasnosti za stimulaciju buraga i preživanja. Ukoliko u obroku učestvuju samo ova vlakna, niža je produkcija mlečne masti.

11

RAZMATRANJE KVALITETA PROTEINA

Termički tretman pri sušenju sporednih proizvoda destilacije otvara pitanje narušavanja nutritivnih svojstava. Negativan uticaj temperature sušenja može da redukuje usvojivost proteina. Često se kao parametar oštećenosti proteina koristi ADIN. Utvrđena su velika odstupanja ADIN i to od 7,8 do 27,9% ukupnog azota. Unošenjem u obrok biološki dostupnih aminokiselina (lizina) mogu se redukovati posledice lošeg termičkog tretmana.

Kao rani biološki indikator oštećenosti proteina termičkim tretmanom u procesu sušenja može da posluži redukcija sadržaja proteina u mleku. Egzaktan nivo ADIN u DDG i DDGS koji utiče na lošije proizvodne performanse životinja nije utvrđen. Boja DDG i DDGS, miris i ukus mogu se dovesti u vezu sa ADIN. Dobar visokokvalitetan DDG i DDGS ima svetlo – zlatnu boju, do nešto tamnije zlatne boje. Boja crne kafe siguran je indikator termička oštećenosti proteina u procesu sušenja, što se dokazuje visokim nivoom ADIN.

PREPORUKE ZA ISHRANU

Sporedni proizvodi destilacije su za krave vrlo ukusna, visokoenergetska hraniva, koja su i dobar izvor sirovih proteina (posebno UIP) i fosfora. Na bazi brojnih istraživanja može se reći da dobro izbalansiran obrok može sadžati i preko 25% nuzproizvoda od SM. Limit određuje sadraj sirovih proteina i UIP u obroku. Zbog visokog sadržaja UIP, ishrana većim % sporednih proizvoda može dovesti do nedostatka azota za buražnu mikrofloru i deficita DIP u obroku.

Kada se sporedni proizvodi (DDG, DDGS, WDG, WDGS) uvode u obrok mora se strogo voditi računa o strukturi aminokiselina. Balansiranje obroka na DIP i UIP, uvažavajući nivo sirovih proteina, lizina i metionina može znatno umanjiti, odnosno preduprediti probleme koji su nastajali u ogledima pri visokom učešću sporednih proizvoda u obroku.

Važno je da 60% učešća proteina poreklom iz kukuruza, od ukupnih sirovih proteina u obroku bude gornja granica (misli se na sva hraniva poreklom od kukuruza, znači i zrno i silaža i eventualno drugi sporedni proizvodi prerade kukuruza).

NDF u sporednim proizvodima ima direktan uticaj na % mlečne masti u mleku, ali delimično i na stimulaciju buraga. Zato su sporedni proizvodi efikasna zamena za NFC vlakna, ali ostatak se mora obezbediti iz kabastih hraniva. Poželjno je da NDF iz sporednih proizvoda ne pređe 66%. To znači da je za svaki kg NDF iz kabaste hrane moguće u obroku imati 1,5 kg iz sporednih proizvoda.

12

EKONOMSKE PREDPOSTAVKE

Važno je precizno utvrditi ekonomsku vrednost sporednih proizvoda u odnosu na druga hraniva. Tu treba uzeti u obzir nutritivnu vrednost, ali i uticaj nutritivne varijabilnosti, manipulaciju, skladištenje, kao i uticaj na performanse životinja.

Najčešći model izračunavanja vrednosti hraniva je tzv. „least – cost“, tj. Metod najniže cene. Ovo je brz metod poređenja hraniva u pogledu sadržaja proteina i energije i u mnogim situacijama je jedini dostupan metod.

1. Cena na bazi cene po jedinici sirovih proteina ili UIP. Din/jedinici sir. prot. ili UIP = din/jedinici hrane / (jedinica hraniva x % SM

x sir. Prot. Ili UIP) 2. Pouzdaniji je metod utvrđivanja vrednosti proteina i energije u DDGS

je metod mešanja sojine sačme, kukuruza i masti u odnosu ekvivalentnim hemijskom sastavu DDGS.

Npr. 1 kg DDGS sadrži 25% sir. Prot., 9% masti .

SMEŠA din/kg

din/100 kg u smeši

SOJINA SAČMA 47,50 30,00 1425,00 KUKURUZ 46,00 17,00 782,00 MAST (LOJ) 6,50 70,00 455,00

UKUPNO 26,62 din/kg To praktično znači da DDGS iz ovog primera vredi na tržištu platiti do

26,62 din/kg.

PREDNOSTI UVOĐENJA DDGS I DRUGIH SPOREDNIH PROIZVODA U OBROKE MUZNIH KRAVA

* Ekonomično ih je uvesti u obrok * Ima vrlo dobar odnos proteina i energije za krave muzare. * Proteini - dobar sadržaj baj-pas frakcije proteina - dobar kvalitet proteina, mada je lizin prva limitirajuća

aminokiselina - odlična zamena za sojinu sačmu * Hranivo bogato u fosforu, vrlo visoke iskoristivosti * Energija - više energije po jedinici SM od kukuruza - izostanak skroba, sa visokosvarljivim vlaknima i mastima,

smanjuje nutritivne probleme, prvenstveno acidozu. * Optimalno učešće je oko 20% SM obroka, jer se tada relativno lako i

uspešno može izbalansirati obrok.

13

* Učešće u obroku preko 20% SM - može smanjiti konzumaciju SM obroka - može smanjiti produkciju mleka - može poremetiti metabolizam proteina i naročito fosfora. * Suvi ili vlažni - nutritivna svojstva su slična - sa vlažnima je složenija manipulacija, ali im je niža cena * Nove mogućnosti skladištenja vlažnih sporednih proizvoda - čuvanje u plastičnim silovrećama na duži period - mešanje sa drugim hranivima (sojina ljuska, pulpa, kukuruzna

silaža) * pri izboru insistirati na - nutritivnom sastavu - uvidu u dokumentaciju i analize

ZAKLJUČAK

* Optimalno je uključiti 20% SM obroka krava muzara. To je u praktičnoj ishrani 3 – 4,5 kg po grlu dnevno DDGS, ili 9 – 13,5 kg po grlu WDGS za visokomlečne krave.

* Kao ukusna hraniva, sa visokim sadržajem energije, vlakana i dobrim

odnosom UIP mogu se uz dobro balansiranje obroka u svim hranljivim materijama uvesti u obrok i 25 i više % SM.

* Mogu se koristiti za ishranu junica telesne mase 200 – 350 kg do nivoa

od 20% SM obroka bez neželjenih posledica na prirast, konverziju i reproduktivna svojstva.

14

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI SVINJA

U prošlosti sporedni proizvodi destilacije se tradicionalno nisu koristili u smešama za svinje. Razlog tome pre svega je bilo nepoznavanje nutritivnih karakteristika ovih hraniva, ali i relativno velike oscilacije u hemijskom sastavu. Noviji pogoni za proizvodnju bioetanola imaju sporedne proizvode sa znatno manjim oscilacijama u kvalitetu. Rađena su brojna istraživanja, pa je u zemljama gde je velika proizvodnja etanola, počelo uobičajeno uvođenje sporednih proizvoda destilacije i u smeše za svinje.

Najveći broj svinjogojskih farmi koncipiran je na temelju suve ishrane, pa se ovde bavimo samo suvim sporednim proizvodima (DDG, DDGS, CDS).

Kvalitet DDG i DDGS zavisi od procesa prerade i sirovine. Tip kvasaca, efikasnost fermentacije i destilacije, proces sušenja direktno utiču na kvalitet. Kupci DDG i DDGS treba da zahtevaju od proizvođača specifikaciju za svaku partiju, ili da se dostave analize za recimo poslednjih šest meseci. Posebno treba obratiti pažnju na boju sporednih proizvoda. Ona treba da bude svetlo – zlatna. Svakako treba izbegavati kupovinu DDG i DDGS tamno braon boje. Miris treba da bude na svežu fermentaciju (blag miris na pivo).

MIKOTOKSINI

Nastaju još na njivi, ili u silosima. Oni mogu značajno narušiti performanse tovnih i posebno priplodnih svinja. Postoji veliki broj različitih mikotoksina. Proces fermentacije ne uništava mikotoksine! U stvari, kao što svih hranljivih materija u DDG i DDGS ima oko tri puta više nego u kukuruzu, isti je slučaj i sa mikotoksinima. Ovi problemi su prisutni ako fabrika etanola prima i nepravilno čuva vlažno zrno kukuruza. Dobro se treba informisati da li fabrika od koje nabavljamo DDG ili DDGS pravi takvu grešku, jer prisustvo mikotoksina apsolutno ne utiče na prinos etanola ili njegov kvalitet. Zato treba strogo izbegavati sporedne proizvode destilacije sumnjive na mikotoksine, posebno za mlađe kategorije i priplodne svinje.

UVOĐENJE DDGS U SMEŠE ZA SVINJE

Potrebe svinja su već duže vremena ne iskazuju u proteinima već u aminokiselinama, pa smeša mora biti balansirana na bazi lizina, tj. svarljivog lizina. DDGS je relativno bogat u proteinima, ali je siromašan u lizinu – prvoj limitirajućoj aminokiselini za svinje. Ovakvo balansiranje se moralo raditi i pre uvođenja DDGS u smešu, jer je i kukuruz siromašan u lizinu. Pri preradi kukuruza u industriji etanola dolazi do relativnog povećanja sadržaja lizina u DDGS.

Obavezno treba imati na umu da je DDGS dobar izvor većine ostalih aminokiselina, ali i odličan izvor usvojivog fosfora. Tako se uvođenjem DDGS

15

može smanjiti učešće, nekada se mogu i sasvim isključiti mineralni izvori fosfora (mono i dikalcijum fosfat).

SKLADIŠTENJE

DDGS sadrži oko 10 % masti, a veliki deo tih masti čine polinezasićene masne kiseline. Zato je DDGS najbolje brzo utrošiti. Preporučuje se da se iskoristi za najduže tri meseca od datuma proizvodnje. Visok sadržaj masti može učiniti DDGS u silosima i dozatorima više „protočnim“ od drugih sličnih komponenata, pa se o tome mora voditi računa.

EKONOMIKA

Brojna istraživanja su potvrdila zdravstvene prednosti uvođenja kvalitetnog DDGS u smeše u nivou 10 – 20%. U svim tim ogledima znatno je smanjen broj incidenata sa crevnim bolestima. Zato preporuke o ekonomskoj vrednosti DDGS za svinje treba povezati i sa saznanjima o zdravstvenim efektima, u smislu smanjenih gubitaka i manjeg utroška lekova.

DDGS je izvor lizina (proteina), fosfora i energije i u konvencionalnim smešama zamenjuje sojinu sačmu, DCP ili MCP i kukuruz. Za brzo ocenjivanje vrednosti „ od oka“ računa se da 100 kg DDGS i 1,5 kg stočne krede zamenjuje 89 kg kukuruza, 10 kg sojine sačme (44%) i 3 kg DCP.

Tabela 3 Hemijski sastav DDGS i NRC vrednosti

HRANLJIVA MATERIJA

VISOKO-KVALITETAN

DDGS

DDGS LOŠEG

KVALITETA

NRC (1998)

Suma materija % 88,9 88,3 93,0

Sirovi proteini % 30,2 28,1 27,7

Sirova mast % 10,9 8,2 8,4

Sirova vlakna % 8,8 7,1 4,8

Ca % 0,06 0,44 0,20

P % 0,89 0,90 0,77

Iskoristivi P % 0,8 ? 0,57

SE MJ/kg 16,60 16,22 13,40

Mes MJ/kg 15,04 14,74 11,80

Lizin % 0,83 0,68 0,62

Svarljivi lizin % 0,44 0 0,29

Metionin % 0,55 0,49 0,50

Svarljivi metionin % 0,32 0,24 0,36

Treonin % 1,13 0,99 0,94

Svarljivi treonin % 0,62 0,36 0,52

Triptofan % 0,24 0,22 0,25

Svarljivi triptofan % 0,15 0,15 0,13

Izvor: Feed recommmendations and Example Diets Containg MN/SD Produced DDGS for swinw. Jerry Shurson and Mindy Speish, Department of Animal Science, Universizy of Minesota

16

PREPORUKE ZA ISHRANU SVINJA SA DDGS

Faza Uvođenje (u %) Max. učešće (u

%) Odbijena prasad 5 25

Svinje u tovu 10 20 Suprasne krmače 20 50 Krmače u laktaciji 5 20

Nerastovi 20 50 * Ishrana prasadi smešama sa preko 25% DDGS ima loše efekte po

performanse prasadi u poređenju sa prasadima hranjenim klasičnim smešama na bazi kukuruza i sojine sačme, a pored toga smeše se vrlo teško peletiraju

* Uvođenje DDGS u smeše za svinje u tovu preko 30% nema negativnog

uticaja na performanse u tovu, ali je klanični kvalitet trupa lošiji, jer je slanina meka i žuta, zbog visokog sadržaja polinezasićenih masnih kiselina.

* Ishrana preporučenim nivoima DDGS povoljno utiče na zdravstveni

status svinja. * Pri ishrani svinja smešama sa preporučenim nivoima DDGS smanjuje

ekskreciju fosfora u spoljnu sredinu, što je ekološki, povoljan efekat. DDGS sadrži do 0,70% usvojivog fosfora, što je 18 puta više nego u kukuruzu (0,04%), a smeša se pojeftinjuje jer se smanjuje ili isključuje učešće mineralnih izvora fosfora.

* Veliki je nutritivni i ekonomski potencijal DDGS za ishranu svinja, zbog

dobre svarljivosti aminokiselina, energije i fosfora, uz vrlo povoljnu cenu.

17

SPOREDNI PROIZVODI DESTILACIJE U ISHRANI ŽIVINE

Predviđa se ozbiljan porast upotrebe DDGS u smešama za živinu. Tradicionalno se malo upotrebljavao do skora, međutim porastom ponude, prihvatljivom cenom i nutritivnim svojstvima DDGS uspešno konkuriše sličnim proizvodima za ishranu živine. Nesporno je da ovo hranivo ima određene limite i da zahteva precizno balansiranje i primenu po preporukama.

Na početku je DDGS za živinu korišten kao izvor neidentifikovanog faktora rasta i nosivosti (jaja). DDGS se koristio u malom %, obično do 10%. Još 1957. godine je utvrđeno da uključivanje 5% DDGS povećava prirast ćuraka, istina uz tada velike varijacije rezultata. U istraživanjima iz 1972. godine dokazano je da uključivanje 2,5% i 5% DDGS daje bolju završnu masu brojlera u tri ponavljanja. Tri godine kasnije dokazan je isti efekat kod ćuraka nosilja. To je tumačeno tako, da su u pitanju bile smeše sa niskim sadržajem usvojivog fosfora. Pokazalo se ipak, da u tovu ćuraka učešće preko 20% ima negativan efekat, ali je dokazano da je moguće bez problema zameniti 40% proteina iz soje, ako su lizin i metionin izbalansirani. Kod brojlera su rađeni ogledi sa učešćem 25% DDGS u potpuno izbalansiranoj smeši i nije bilo negativnog uticaja na performanse ptica.

FOKUSIRATI SE NA KONTROLU KVALITETA DDGS

Utvrđeno je da je sušenje kritična faza procesa proizvodnje u pogledu kvaliteta DDGS, posebno zbog mogućeg oštećenja lizina (karamelizacija). To direktno utiče na svarljivost lizina. Tipičan sastav dosta odstupa, pa je pri nabavci potrebno poznavati hemijski sastav. Dokazano je da je kvalitet u direktnoj vezi sa bojom, mirisom i ukusom, što se vidi u tabeli 4.

Tabela 4

Svetao DDGS Srednje taman DDGS Sasvim taman DDGS

Ukupno %

Svarljive %

Ukupno %

Svarljive % Ukupno

% Svarljive %

Lizin 0,84 75 0,69 65 0,39 46

Metionin 0,55 86 0,53 85 0,46 82

Cistin 0,60 72 0,56 71 0,52 68

Treonin 0,98 74 0,94 70 0,85 69

Triptofan 0,24 81 0,20 81 0,14 80

Arginin 1,20 80 1,03 81 0,75 73

Izoleucin 1,00 80 0,97 85 0,89 78

Valin 1,40 79 1,27 77 1,24 77

Leucin 3,05 88 3,11 87 2,87 87

Podaci su na bazi 90% SM

18

AMINOKISELINE

Utvrđivanje sadržaja sirovih proteina je nedovoljno, mora se utvrditi aminokiselinski sastav i svarljivost aminokiselina. Dostupnost aminokiselina direktno je vezana za način sušenja DDGS. U izrazito tamnom DDGS-u dostupnost može pasti do nule.

METABOLIČKA ENERGIJA

Preporuka je da se koristi vrednost od 11,72 MJ/kg.

DOSTUPNOST FOSFORA

Ukupni fosfor je oko tri puta u većoj koncentraciji nego u kukuruzu. U procesu fermentacije, kvasci fitinski vezan fosfor prevode u iskoristivu formu. Ogledima je utvrđeno da je dostupnost fosfora za živinu oko 65% od ukupnog fosfora.

MIKOTOKSINI

Sve su materije oko tri puta u većoj koncentraciji u DDGS nego u kukuruzu, pa i mikotoksini. Za industriju bioetanola do skora je ovaj problem bio neinteresantan, jer je njihov profit bio u etanolu, sa što manje troškova. Kukuruz zaražen mikotoksinima za njih je bio sasvim dobra sirovina, ne daje manje alkohola od „zdravog“ kukuruza. Sada je situacija bolja jer fabrike bioetanola profit traže i u sporednim proizvodima, ali ovaj problem nikada ne sme smetnuti sa uma.

DDGS KAO KOMPONENTA HRANE ZA KOKE NOSILJE

U ogledima sa 0% i 15% DDGS u smeši za koke nosilje u punoj eksploataciji mereni su periodično parametri (produkcija, masa jaja, konzumiranje hrane, konverzija, konzistencija, boja žumanceta, % loma ljuske) nije bilo značajne razlike. Dokazano je da je DDGS dobra komponenta za hranu za koke nosilje.

DDGS KAO KOMPONENTA HRANE ZA ĆURKE U PORASTU I TOVU

U ogledima sa 0%, 9%, 18% i 27% DDGS u smeši pokazalo se da je pri učešću od 27% opala završna masa, prirast i konverzija, a povećan je i broj problema sa „visećom gušom“. Što se tiče ostalih smeša nije bilo značajne razlike u performansama u tovu i klaničnim svojstvima. Ipak, donet je

19

zaključak da je optimalno učešće u smešama za ćurke u porastu i tovu oko 10%.

PREPORUKE

* DDGS može biti dobar izvor proteina, energije i fosfora za živinu.

* Preporučeno, maksimalno učešće u smešama za pojedine kategorije je: - za brojlere 10% - za ćurke u tovu 15% - za koke nosilje 15% Veće učešće je moguće, ali balansiranje u svim aminokiselinama i

energiji mora biti izvanredno. Veće učešće je problematično i iz tehničkih razloga, jer može da oteža peletiranje.

* EKONOMIČNOST - cena DDGS je, ukoliko se pravilno primeni, obično

oko 20% niže od konkurentskih cena, kada zamenjuje kukuruz, sojinu sačmu, dopunske masti, dopunski lizin i DCP.

* ODLIČAN JE IZVOR KSANTOFILA - DDGS učestvuje u bojenju

žumanceta i živinskog mesa. Boja se razlikovala u ogledima, uvek kada je učešće DDGS u smeši bilo preko 5%, u odnosu na smešu na bazi kukuruza i sojine sačme.

KLJUČ ZA PRIMENU

- Prvi uslov je da se obezbedi relativno ujednačen sastav. - Balansiranje smeše, sa posebnom pažnjom na svarljivost

aminokiselina, naročito lizina, cistina i treonina. - Metabolička energija je relativno viša nego u NRC tablicama (10,25

MJ/kg), za oko 9% (11,09 MJ/kg).