نکات مهم در جیره نویسی برای کارخانه خوراک دام و طیور

جیره نویسی برای کارخانجات خوراک دام و طیور علاوه بر مسائل تغذیه ای، پیچیدگی های بیشتری را در جهت کیفیت فیزیکی محصول نهایی دارد.

عوامل مختلفی در بهبود عملکرد خوراک پلت نقش دارند. با شناخت دقیق تر هر یک از این عوامل می توان بازدهی و عملکرد خوراک را افزایش داد. همان طور که می دانید فرمولاسیون جیره نقش مهمی در تولید خوراک با کیفیت دارد. در کارخانجات خوراک اقتصادی بودن تولید به موازات حفظ کیفیت قوام فیزیکی و کیفیت تغذیه ای اهمیت دارد. در این مقاله قصد داریم به بررسی برخی از نکات مهم درباره جیره نویسی برای کارخانجات خوراک دام و طیور بپردازیم.

انواع خوراک

خوراک در پرورش صنعتی دام، طیور و آبزیان به اشکال مختلفی (پلت، مش و کرامبل) ارائه می شود. هر یک از این اشکال دارای مزایا و معایبی هستند. اما به طور کلی، خوراک پلت به دلیل بهبود تمام شاخص های رشد و عملکردی، افزایش قابلیت هضم،کاهش آلودگی خوراک، سهولت حمل و نقل، کاهش فضاء انبار داری و دسترسی یکنواخت حیوان به موادمغذی باعث بهبود عملکرد میزبان می شود.

خوراک پلت و مزایای استفاده از آن در تغذیه طیور

 اما باید این نکته را خاطر نشان داشت که خوراک کرامبل با خاکه خوراک متفاوت است. خوراک کرامبل پس از تمام مراحل تولید پلت، توسط تیغه هایی برش داده می شود. اندازه ذرات خوراک کرامبل بزرگ تر از خاکه خوراک می باشد و تمام مزایای خوراک پلت را به همراه دارد.

فرآیندهای پلت کردن خوراک

پلت کردن شامل تمام فرآیندهای پیچیده اعمال دما و بخار به نهاده های اولیه خوراک است. توده تشکیل  شده از مواد اولیه، با نفوذ گرما و بخار به درون ذرات آن به شکل خمیر درآمده و قابلیت هضم مواد مغذی آن افزایش می یابد. توده تشکیل شده از مواد غذایی متراکم شده و توسط تیغه هایی برش داده می شود. گرما و رطوبت آن از طریق خنک کردن  از بافت خوراک خارج می شود.

نقش کیفیت پلت در عملکرد طیور

همان طور که می دانید در واحدهای پرورشی 60 الی 70 درصد هزینه ها مختص تأمین خوراک است. در نتیجه با بهبود کیفیت خوراک و افزایش عملکرد می توان هزینه های جاری مجموعه را  کاهش داد. طبق بررسی های انجام شده توسط McKinney و  Teete در سال 2004 مصرف خوراک پلت در طیور، انرژی متابولیسمی را معادل 187 کیلو کالری در هر کیلو گرم  جیره را افزایش می دهد. زیرا پرنده انرژی کمتری برای مصرف خوراک صرف می کند. همچنین این محققین دریافتند پرندگان تغذیه شده با خوراک مش به سطح لیزین بیشتری نسبت به خوراک پلت نیازمند هستند.

شاخص های بررسی خوراک پلت

امروزه برای بیان کیفیت قوام خوراک پلت از اصطلاحی به نام PDI استفاده می شود. این شاخص مخفف  Pellet Durability Index و بیان کننده قوام خوراک و شاخص دیگری به نام Hardness نیز برای بیان سختی خوراک استفاده می شود. این شاخص ها متناسب با نوع حیوان هدف، جیره و سن حیوان متفاوت هستند. به طور مثال  در سال 2001 طبق بررسی های انجام شده توسط Dozier شاخص PDI برای اردک 96%، بوقلمون 90%، جوجه گوشتی 80% اعلام شد.

طبق یافته های محققین همبستگی منفی بین شاخص PDI , Hardness با خاکه خوراک وجود دارد. همچنین باید خاطر نشان کرد با افزایش خاکه خوراک عملکرد حیوانات به خصوص در سنین بالاتر کاهش می یابد. به طور مثال، افزایش درصد خاکه خوراک، تا 20% وزن زنده پرنده را کاهش داده و ضریب تبدیل را 7 درصد افزایش می دهد.

عوامل موثر بر قوام خوراک (PDI)

عوامل گوناگونی با سهم های اثر گذاری مختلف در بهبود قوام و سختی خوراک پلت نقش دارند. با شناخت دقیق تر فرمولاسیون جیره، اندازه ذرات خوراک، تنظیمات کاندیشنر، خصوصیات دای و خشک کن کاندیشنر می توان  شاخص های فیزیکی و عملکرد خوراک پلت را افزایش داد و هزینه های تولیدی کارخانه های خوراک و واحد های پرورشی را کاهش دهیم.

اثر عملکرد کاندیشنر در بهبود قوام خوراک

نوع کاندیشنر، رطوبت، دما، زمان تولید، نرخ تولید شاخص های مهمی اند که در بهبود PDI نقش دارند. با بررسی دقیق تر اپراتور نسبت به کیفیت و کمیت بخار، زمان ماندگاری در تهویه کننده، تنظیم کولر از نظر سطح بستر و سنسور، تنظیم دریچه دمنده بر حسب دما، تمیز کردن سیکلون و کانال‌ها، رطوبت و شرایط آب و هوایی می توان قوام خوراک را ارتقاء داد.

 شایان ذکر است زمان ماندگاری خوراک در کاندیشنر به طور معمول 40 تا 60 ثانیه می باشد و با آن قوام خوراک افزایش می یابد. با تسلط اپراتور به تنظیمات کاندیشنر و انتخاب کاندیشنر مناسب می توان 20% شاخص PDI خوراک را بهبود بخشید.

نکات مهم جیره نویسی در فرآیند تولید خوراک

همانطور که در نمودار بالا نیز به آن اشاره شده است، فرمولاسیون جیره سهم عمده ای در قوام خوراک تولیدی دارد. با شناخت دقیق تر ترکیبات خوراک، نحوه ی عمل آوری صحیح و برهمکنش بین هریک از آن ها می توان در مصرف انرژی کارخانه خوراک صرفه جویی کرد و خوراک باکیفیت تری تولید نمود.

هریک از ترکیبات خوراک به نوبه خود اثر مثبت و منفی در قوام خوراک پلت و هزینه های تولید دارند. در واقع، مکانیسم های بایندری مختلفی هستند که باعث عملکرد و استحکام خوراک پلت می شوند. این مکانیسم ها مانند پل ها و نیروهای جاذب محکمی بین ذرات خوراک پیوند  تشکیل داده  و نیروهای چسبندگی پیوسته و محکمی را برقرار می نمایند. در ادامه مقاله نقش هریک از ترکیبات به اختصار توصیح داده می شود.

اثرات سطوح نشاسته جیره بر بهبود قوام خوراک

عامل اصلی بهبود قوام خوراک میزان ژلاتیناسیونی است که طی فرآیندهای تولید خوراک پلت در کاندیشنر اتفاق می افتد. تمامی پژوهشگران در زمینه تولید خوراک پلت به این نتیجه رسیده اند که با افزایش دمای کاندیشنر  فرآیند ژلاتیناسیون نشاسته افزایش می یابد و در دماهای پایین کاندیشنر، ژلاتیناسیون تنها در بخش بیرونی پلت اتفاق افتاده و در نتیجه منجربه افزایش خاکه و شکنندگی پلت می شود.

ژلاتینه شدن به معنی دگرگونی غیر قابل برگشت کریستال های نشاسته است که باعث می شود سطح مولکول های نشاسته بیشتر در دسترس معرف ها، حلال ها و آنزیم ها باشد. در نتیجه آنزیم ها باعث تجزیه پیوند های در فرایند گلیکولیز شده و ژلاتیناسیون از این طریق باعث افزایش قابلیت هضم نشاسته می شود.

 طبق یافته های Payne   و همکاران در سال 2001 رابطه درجه دوم PDI با مقدار نشاسته جیره مشاهده شد و بهترین شاخص PDI را با 65% نشاسته در جیره بدست آمد.

اثر میزان و نوع پروتئین جیره بر قوام خوراک

سطوح پروتئین نیز مانند نشاسته در بهبود قوام خوراک پلت موثر است.  با افزایش دمای کاندیشنر خاصیت الاستیسته آن افزایش یافته و باندهای اتصالی بین ترکیبات خوراک تقویت می شود. اما استفاده از پروتئین های از پیش دناتوره شده همراه با افزایش نشاسته اثر منفی بر PDI دارد. به همین خاطر کنجاله هایی که فرایند روغنکشی آن ها بیش از حد بوده است و حالت سوخته گرفته اند، باعث کاهش قوام پلت می شوند. یکی از مثال های آشنا برای تولیدکنندگان خوراک استفاده از سویای Over process است.

اثر سطوح چربی جیره بر قوام خوراک

به طور معمول انرژی متابولیسم کل جیره  با ذرت و چربی یا چربی تامین می شود. مقدار این نهاده ها بسته به نوع و سن حیوان در جیره متفاوت است. یکی از پارامترهای منفی اثر گذار بر قوام و استحکام خوراک، سطوح چربی مازاد جیره می باشد. زیرا چربی مازاد جیره منجربه کاهش ماندگاری خوراک در کاندیشنر، افزایش روان کنندگی بین خوراک و دای و ممانعت از نفوذ بخار و گرما به عمق ذرات خوراک می شود. به طور مثال، افزودن چربی بیشتر از ۱/۵ تا 3%  در جیره طیور منجربه کاهش بین 2 تا 5% PDI می شود.

چربی اضافه شده در میکسر پوششی را در اطراف ترکیبات خوراک تشکیل می دهد و از نفوذ گرما و بخار به عمق ذرات ممانعت کرده و چسبندگی منطقه ای ذرات را می کاهد.

 چربی به دلیل افزایش لغزندگی خود، ماندگاری خوراک را در کاندیشنر کم کرده و در نتیجه این اتفاق نیز نشاسته خوراک کمتر ژلاتینه می شود. در واقع، چربی مازاد جیره مستقل از هر عاملی دیگری منجربه کاهش شاخص PDI می شود.

 اما با استفاده از سیستم های افزودن چربی پس از فرآیند کاندیشنر به صورت اسپری می توان کیفیت شاخص های پلت را بهبود بخشید. و همچنین گرد و غبار خوراک را کاهش دهیم.

اثر درصد فیبر جیره بر بهبود قوام خوراک

فیبر جیره به بخش فیبر محلول در آب و غیر محلول تقسیم بندی می شود. فیبر های محلول در آب باعث افزایش ویسکوزیته و چسبندگی ترکیبات خوراک شده و پارامترهای مانند دما، رطوبت و فشار در کاندیشنر بر میزان انحلال فیبر ها نقش دارد.  فیبر های نامحلول نیز در صورت آسیاب ریزتر عملکرد مشابهی با فیبرهای محلول در آب دارند. سایز آسیاب فیبر جیره ارتباط معکوسی با قوام خوراک داشته و با کاهش اندازه فیبر جیره شاخصPDI خوراک افزایش می یابد. با افزایش اندازه آسیاب فیبرها، مشکلاتی در تولید و انحلال آنها ایجاد می شود.

نقش چگالی جیره بر قوام خوراک

ترکیبات جیره معمولا چگالی مختلفی دارند. در واقع چگالی ظاهری خوراک پلت مستقیمأ با چگالی تک تک ترکیبات جیره مرتبط بوده و تحت تاثیر فشرده سازی دای پلت قرار می گیرد. فرض بر این است که چگالی بالاتر منجربه بهبود فشرده سازی پلت و افزایش قوام آن می شود. زمان ماندگاری در دای پلت به طور عمده وابسته به دانسیته خوراک، نرخ تولید و نسبت L:D دای می باشد. همچنین، معمولأ کاهش چگالی خوراک به معنی افزایش فیبر جیره است.

اثر رطوبت جیره بر بهبود قوام خوراک

رطوبت اولیه خوراک و کاندیشنر عامل موثری بر میزان ژلاتیناسیون نشاسته و فرآیند هیدراتاسیون ذرات جیره است. به طوری که، طبق تحقیقات انجام شده رطوبت اولیه نهاده های خوراک به طور میانگین نباید از 11 الی 13 درصد بیشتر باشد و در زمان حضور در کاندیشنر 3 الی 4 درصد بیشتر از رطوبت اولیه نهاده های خوراک آب به کاندیشنر اضافه نشود. برای جلوگیری سمیت و آلودگی قارچی، رطوبت خوراک نهایی تولیدی نباید 11 تا ۱۱.۵ % بیشتر باشد.

نکته قابل توجه این است که، رطوبت اضافه شده در طول فرآیند کاندیشنر به صورت بخار اشباع باشد. زیرا بخار مرطوب کارآیی انتقال گرمای کمتری نسبت به بخار اشباع دارد. و باعث ناهمواری توزیع رطوبت در خوراک پودری داخل کاندیشنر، خفگی یا لغزش بین دای، رولر و خوراک می شود.

 همچنین، افزودن هر 1% بخار اشباع باعث افزایش دمای 16 درجه سانتی گراد خوراک مش داخل کاندیشنر می شود. در حالی که افزودن هر 1% بخار مرطوب باعث افزایش دما 13.5 درجه سانتی گراد خوراک مش داخل کاندیشنر خواهد شد.

Moritz و همکاران در سال 2002 در یافتند که افزودن 5% رطوبت منجربه بهبود شاخص PDI در جیره های پرچرب می شود. طبق تحقیقات سایر محققین افزودن ۱/۶ رطوبت درصد خاکه خوراک پلت را  9 درصد کاهش و شاخص PDI  را در جیره رشد و پایانی ۸.۳۷% افزایش می دهد.

شایان ذکر است افزودن رطوبت مازاد در جیره و کاندیشنر منجربه افزایش لغزندگی دای و خوراک شده و این موضوع موجب افزایش خاکه خوراک می شود. در واقع مقدار رطوبت مناسب کاندیشنر تابعی از رطوبت اولیه نهاده های خوراک، اندازه ذرات خوراک، سطح چربی و سطح تراکم توده خوراک داخل کاندیشنر است.

رطوبت خوراک در مراحل تولید خوراک دام و طیور

اثر ترکیبات بایندری بر بهبود قوام خوراک

ترکیبات بایندر خوراک به دو دسته طبیعی و سنتتیک تقسیم می شوند. امروزه در صنعت تولید خوراک، از بایندرهای سنتتیک آلی و غیر آلی مختلف برای بهبود قوام پلت استفاده می شود. هر یک از بایندر ها با توجه با ماهیت ترکیبات خود نقش های مختلفی دارند. طبق بررسی های انجام شده، استفاده از پلت بایندر خاکه خوراک را از  15-18% به 8%  کاهش می دهد.

 به طور مثال محصول A-Bind یک پلت بایندر غیر رسی است که به دلیل ماهیت ترکیبات آلی خود علاوه بر افزایش چسبندگی و پل های اتصالی بین ترکیبات جیره و کاهش خاکه خوراک، منجربه بهبود عملکرد دستگاه کاندیشنر و کاهش هزینه های جاری مجموعه مانند کاهش اصطکاک دای می شود. همچنین به دلیل دز مصرف پایین تر این ترکیب، فضای جیره برای استفاده از ترکیبات مغزی تر باز شده و خوراک با کیفیت و مغذی تری خواهیم داشت. یکی از تبعات اشغال فضای جیره با مواد غیر مغذی، لزوم استفاده از ترکیبات گران قیمت و فشرده نظیر چربی یا روغن است که علاوه بر اثر منفی بر کیفیت فیزیکی، موجب افزایش قیمت تمام شده خوراک می شوند.

از سوی دیگر، استفاده از ترکیبات غیر آلی به دلیل ماهیت رسی که دارند منجربه افزایش اصطکاک دای و هزینه های واحدهای تولیدی می شود. همچنین این ترکیبات مانند بنتونیت به دلیل خاصیت جذب ترکیبات قطبی ویتامین ها و مواد معدنی قطبی جیره را از دسترس پرنده خارج می نمایند.