ارزش غذایی خوراک ها

بیشتر خوراک ها بر اساس ترکیب شیمیایی ، که ارزش غذایی شان را می توان از روی آن تخمین زد، فروخته می شود. تحقیقات زیادی بر روی تخمین ارزش غذایی خوراک ها برای مقاصد نگهداری، رشد، پروار بندی، یا تولید شیر انجام شده است. انواع مختلف آنالیزهای غذایی که مورد استفاده قرار می گیرد و انواع خوراک ها در این فصل مورد بحث قرار خواهند گرفت.

متدهای تجزیه

تجزیۀ تقریبی

تجزیۀ تقریبی یک سیستم تجزیۀ شیمیایی است که برای تخمین مجموعۀ مواد غذایی قابل هضم مورد استفاده قرار می گیرد. در این تجزیه ، فیبر خام از طریق جوشاندن غذا با یک اسید ضعیف و سپس با یک محلول قلیایی مشخص می شود .

مقدار پروتئین با ضرب کردن مقدار ازت در 25/6 اندازه گیری می شود . مقدار مواد معدنی با سوزاندن نمونه و وزن کردن خاکستر باقیمانده مشخص می شود.

چربی ها توسط اتر به دست میآید. این چهار عناصر یعنی فیبر خام ، چربی ها ، پروتئین و خاکستر از مجموعۀ ماده خشک کسر می شوند و باقیمانده را عصارۀ فاقد ازت (NFE) می نامند.

برای بدست آوردن مقدار TDN خوراک;  قابلیت هضم فیبر خام عصاره فاقد ازت چربی ها و پروتئین باید مشخص شود .میزان قابلیت هضم از آزمایشهای هضم از غذا با حیوانات بدست می آید.برای جیره نویسی،میانگین ارقام قابلیت هضم از آزمایش های تحقیقی متعددی به دست آمده است و در جدول های خوراک و خوراک دادن موریسون وکمیته ملی تحقیقات موجود است. قابلیت هضم کنسانتره ها که در مقالات یافت می شود، به دلیل اختلاف کمی که در قابلیت هضم علوفه ها ، بویژه در قسمت های فیبر و عصاره عاری از ازت وجود دارد.

مقیاس TDN   و تجزیۀ تقریبی دارای محدودیت هایی است . مخلوط کردن یک خوراک با اسید ضعیف و مواد قلیایی مقداری از لیگنین گیاهی را که حیوان نمی تواند آن را هضم کند در خود حل می کند. بخش حلال فیبر همچنین حاوی بیشتر همی سلولز و مقداری سلولز است که به عنوان قسمتی از عصاره فاقد ازت محسوب می شود . در بعضی از آنالیزها بخش فیبری خوراک دارای قابلیت هضم بیشتری در مقایسه با عصاره فاقد ازت است که در بر گیرنده بیشتر کربوهیدراتهای قابل هضم خوراک است. روش TDN به طور دقیق بخش فیبری علوفه را به بخش های قابل هضم و غیر قابل هضم تقسیم نمی کند.

لیگنین ، که غیر قابل هضم است به مقدار زیادتری در علوفه ها در مقایسه با کنسانتره وجود دارد.به جهت ناتوانی تغذیۀ تقریبی برای بدست آوردن لیگنین ارزش TDN علوفه ها ارزش های تولیدی علوفه ها را برای تولید شیر در مقایسه با کنسانتره ها بیش از اندازه تخمین  می زند.

تجزیۀ محلول پاک کننده

به جهت این که روش TDN  به طور دقیق مواد غذایی کم هضم را از مواد غذایی که بیشتر هضم می شوند جدا نمی کند توجهات به طرف شناسایی ترکیب شیمیایی و ساختمان فیزیکی گیاهان که تعیین کننده ارزش غذایی خوراک ها هستند معطوف شده است. این کار توسط   ون سوست در آزمایشگاه U.S.D.A. بلتسویل در مریلند و در دانشگاه کورنل توسط مرتنز در آزمایشگاه علوفه  U.S.D.A.در شهر مدیسن وسیکانسین شروع شد.

روش محلول پاک کننده فیبر اجزای کربوهیدرات گیاه را به محتوای سلول و عناصر دیواره سلول تقسیم می کند . غذا ابتدا با یک محلول خنثی و پاک کننده و در PH هفت جوشانده می شود. بخشی که در محلول خنثی پاک کننده حل می شود شامل محتویات سلول ها از قبیل چربی ها ، قندها ، اسیدهای آلی ، مواد معدنی محلول در آب ، پکتین ، نشاسته ، نیتروژن غیر پروتئینی ، و پروتئین قابل حل است . این ترکیبات تقریبا ً به طور کامل توسط حیوان هضم می شود . پسمانده نمونه بعد از جوشاندن با محلول پاک کننده خنثی از دیواره سلولی تشکیل شده است که NDF نامیده می شود. NDF دارای بخش دیواره سلول است. این بخش حجمی را که خوراک در دستگاه گوارش اشغال می کند مشخص می سازد و مقدار مصرف خوراک را محدود می کند.

نمونه خوراک سپس با یک محلول پاک کننده اسیدی جوشانده می شود که همی سلولز ها و فیبر هایی را که به پروتئین متصلند حل می کند . این قسمتها تا اندازه ای قابل هضم هستند که بستگی به درجۀ لیگنینی بودن آنها دارد . مواد غیر محلول به ADF معروف که مخلوطی از پروتئین صدمه دیده از حرارت ، سلولز ؛ لیگنین ، کتین ، و سیلیکا هستند . سیلیکا و لیگنین قابلیت هضم گیاهان را کاهش می دهند . سیلیکای دیوارۀ  سلولی به نظر می آید که به استحکام گیاه ، آنچه لیگنین انجام می دهد ، اضافه می کند . تعیین مقدار لیگنین و سیلیکای علوفه ها به روشن شدن اختلاف های بین علوفه های مناطق معتدل و گرمسیر کمک کرده است . علوفه های مناطق معتدل از نظر قابلیت هضم ، کربوهیدرات های محلول ، و معمولا ً پروتئین خام ، نسبت به علوفه های مناطق گرمسیر که دارای دیوارۀ سلولی بیشتری هستند برترند .

تجزیۀ ترکیب شیمیایی گیاهان ؛ برای تخمین قابلیت هضم و ارزش های انرژی خوراک ها مورد استفاده قرار می گیرد . بخصوص آن هایی که از روش NDF و ADF استفاده می کنند. این ارقام در جدول های شماره 2-11 و 3-11 آورده شده است . از آنجا که قابلیت هضم محتوای سلول تقریبا ً 98% است ، بیشتر به دیوارۀ سلول گیاهان علوفه ای توجه داده می شود . قابلیت هضم دیوارۀ سلول به درجۀ لیگنینی بودن و مقدار صدمه ای که از طریق حرارت رسیده است بستگی دارد ، که منجربه تشکیل باند پروتئین غیر قابل هضم با کربوهیدرات ها می شود

تجزیۀ انعکاس مادون قرمز

تجزیۀ انعکاس مادون قرمز تکنیکی غیر مخرب است که از امواج نوری استفاده می کند و از شعاع نوری که از نمونه منعکس می شود برای تخمین مواد غذایی استفاده می شود . وقتی که پرتوی نور به سمت نمونه گرفته می شود ، باندهای شیمیایی بین عناصر در نمونه به لرزش می آیند و مقداری از نور جذب میشود . نور منعکس شده به طرف مرکز دریافت ، که امواج نور را می خواند ، هدایت می شود و اطلاعات را به یک کامپیوتر می فرستد و کامپیوتر حاوی یک سری معادلات است که می تواند ارزش های غذایی خوراک راتعیین کند . سرعت ، تنها مزیت این دستگاه است ، چرا که آنالیز یک خوراک را طی 10 تا 15 دقیقه انجام می دهد . با این دستگاه احتیاجی به آزمایشگاه یا مواد شیمیایی نیست ، ولی دستگاه گرانقیمت است و به یک تکنسین ماهر برای استفاده از دستگاه نیاز است .

روش های In-Vitro

روش های In-Vitro برای تعیین قابلیت هضم مادۀ خشک نمونه های علوفه مورد استفاده قرار می گیرد . انکوباسیون مقدار کمی از علوفه خرد شده با شیرابۀ شکمنه و بزاق مصنوعی انجام می گیرد و تخمیربرای مدت 48 ساعت در محیطی عاری از اکسیژن ادامه می یابد .در انتهای تخمیر ، مقدار مادۀ خشک یا دیواره های سلول هضم شده تعیین می شود و نسبت همبستگی آن با بعضی دیگر از شاخص های علوفه ، قابلیت هضم ماده خشک ، انرژی قابل هضم ، یا TDN، روش In-Vitro به جهت توانایی ارزیابی تعداد زیادی نمونه با حداقل هزینه بر آزمایش های هضم ترجیح داده می شود .

انرژی ویژه یا خالص

مناسبترین روش اندازه گیری برای انرژی یک غذا ، ارزش انرژی ویژه آن است ، چرا که یک واحد انرژی ویژه کنسانتره برابر است با یک واحد انرژی ویژه برای علوفه .

تعیین ارزش انرژی ویژه با کالریمتر پرهزینه است و ارزش تعداد کپی از خوراک ها به دست آمده است . به همین جهت ، روش غیر مستقیم برای تخمین انرژی توسط محققان مورد استفاده قرار گرفته است .

علوفه ها

قسمت عمده جیرۀ غذایی گاو های شیری از علوفه تشکیل شده است تا احتیاجات انرژی و پروتئین را فارهم سازد . علوفه ها هزینۀ غذا را در حداقل خود نگاه می دارند . به جهت اینکه گاو های پر تولید نمی توانند انرژی مورد نیاز خود را بر آورده کنند ؛ باید از علوفه های با کیفیت استفاده کرد. علوفه های نامرغوب منجر به کاهش تولید می شوند یا کنسانتره بیشتر می شود که موجب افزایش هزینۀ تولید می شود . انتخاب نوع میزان تولید در هر هکتار شرایط رشد ، هزینه تولید و احتیاج های گاو ها بستگی دارد .

لگومینه ها اگر به طور صحیح برداشت و انبار شود منابع پروتئین مواد معدنی و ویتامین ها هستند مقادیر دیواره سلول( NDF ) لگومینه ها کمتر از گراس ها ست ، در جایی که لیگنین لگومینه ها می تواند بیشتر باشد. هضم گراس ها به جهت دارا بودن دیواره سلول و سلیکای بیشتر ، کمتر است . لگومینه ها دارای پروتئین بیشتری تا گراس ها هستند و مقدار انرژی لگومینه ها و گراس ها چنانچه در یک مرحله از رشد برداشت شود برابر است . لگومینه ها ماده بیشتری را نسبت به گراس ها در هر هکتارتولید       

می کنند و دارای قدرت نشای بیشتری هستند که تثبیت سریعتر گیاه راافزایش می دهد. گراسها مسئله نفخ را کاهش می دهد و شرایط مرطوب را بهتر تحمل می کنند و فرسایش خاک را به جهت سیستم ریشه کاهش می دهند و مدت زمان بهبودی را تسریع می کنند .

ذرت هاوی 40 تا 50 درصد دانه بر اساس ماده خشک است و یک منبع عالی انرژی اگر این خوراک به طرز صحیحی تهیه شود گاو ها مقدار زیادی از آن را مصرف می کنند . سیلوی ذرت به مکمل پروتئین و مواد معدنی برای تولید شیر بیشتر نیاز دارد .

سلول های پیوندی که بیشترین تعداد دانه را تولید می کنند برای سیلو بهترین است و برای بدست آوردن حداکثر تولید سیلوی ذرت باید در هنگام بلوغ بیولوژیکی زمانی که دانه ها به طور کامل به داخل فرو برده می شوند و دانه های قاعده برداشت شود مقدار ماده خشک باید حدودا ً 35 %  باشد . سیلوی ذرت نرسیده برای کل ماده خشک در هر هکتار را کاهش      می دهد و اتلاف های تراوش بعد از سیلو اتفاق می افتد چنانچه ذرت قبل از عمل سیلو کردن خیلی خشک باشد ضایعات افزایش می یابد و سیلوی خوبی بدلیل فشرده نشدن ، کپک زدن ، و خوش خوراکی پایین به عمل نخواهد آمد .

سورگوم در مناطقی که فصل دوران رشد طولانی است می تواند برای سیلو استفاده شود سورگوم علوفه ای از لحاظ تولید با ذرت برابر است ولی سورگوم دانه ای به خوبی ذرت محصول نمی دهد مگر در خشک سالی . پتانسیل انرژی و مصرف سورگوم کمتر از سیلوی ذرت است .یولاف ، جو ، گندم و  چاودار می تواند برای علوفه استفاده شود ، اگر چه تولید در هر هکتار معمولا ً کمتر از سیلوی لگومینه یا ذرت است. این خوراک ها را باید در مرحله نه دانه نشستن به جهت پروتئین زیاد برداشت کرد.                    

تولید مجموع ماده خشک ممکن است در مرحله به دانه نشستن 50درصد کمتر از زمانی باشد که در مرحله خمیری برداشت می شود. نخود یا لوبیا را می توان با علوفه غلات دانه های ریز به جهت افزایش مقدار پروتئین کاشت .

کاه از لحاظ انرژی ،پروتئین ،مواد معدنی ، و ویتامین ها فقیر است و باید زمانی استفاده شود که به فیبر اضافی نیاز باشد . اگر کاه به اندازه کافی مکمل داشته باشد مقداری از کاه را می توان به مصرف گاوهای خشک و تلیسه های مسنتر رساند . کاه ذرت را می توان چنانچه به طور صحیحی مکمل شود به مصرف تلیسه ها و گاو های خشک رساند . کاه ذرت از لحاظ پروتئین و مواد معدنی فقیر است و به عنوان یک علوفه در نظر گرفته می شود .

کنسانتره ها

مخلوط کنسانتره شامل دانه ها ؛ مکمل های پروتئین ؛ محصولات فرعی ، مواد معدنی ، ویتامینها ، و افزودنی هاست ؛ که یک جزء مهم جیره غذایی گاو های شیری است . دانه مکمل های پروتئین و محصولات فرعی حاوی انرژی زیاد تر و فیبر کمتر در مقایسه با علوفه هستند در بیشتر جیره های غذایی گاوها به طور آزاد علوفه مصرف می کنند و از کنسانتره استفاده می شود تا ما به التفاوت مواد غذایی مورد نیاز توسط حیوان و مقداری که توسط علوفه تأمین می شود براورده شود . بیشتر کنسانتره ها دارای TDN بین 65 تا 90 در صد هستند که بیشتر از علوفه است.