RS60037B1 - Postupak za određivanje uticaja tokom prerade na nutritivnu vrednost sirovina životinjske hrane - Google Patents

Postupak za određivanje uticaja tokom prerade na nutritivnu vrednost sirovina životinjske hrane

Info

Publication number
RS60037B1
RS60037B1 RS20200203A RSP20200203A RS60037B1 RS 60037 B1 RS60037 B1 RS 60037B1 RS 20200203 A RS20200203 A RS 20200203A RS P20200203 A RSP20200203 A RS P20200203A RS 60037 B1 RS60037 B1 RS 60037B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
sample
lysine
amino acid
raw material
animal feed
Prior art date
Application number
RS20200203A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Wiltafsky
Ingolf Reimann
Johann Fickler
Meike Rademacher-Heilshorn
Original Assignee
Evonik Operations Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Operations Gmbh filed Critical Evonik Operations Gmbh
Publication of RS60037B1 publication Critical patent/RS60037B1/sr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/30Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/142Amino acids; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/10Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/30Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for swines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/70Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds
    • A23K50/75Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds for poultry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

Opis
[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane, i postupak za optimizaciju životinjske hrane uzimajući u obzir utvrđene uticaje prerade i na taj način dobijene sirovine i/ili sirovine koje se mogu dobiti.
[0002] Zbog mnogih razloga životinjska hrana može imati negativan uticaj na životinje i pripadajuće životinjske proizvode poput mesa i mleka, i u najgorem slučaju i na ljude kao njihove krajnje potrošače. Primeri za to su pogrešan odabir namirnica i izbor obroka, stoga i ishrana i opskrbljivanje energijom, kontaminacija životinjske hrane, biorazgradnja i/ili teret toksina (mikotoksina) u pokvarenoj hrani i takozvani anti-nutritivni faktori u biljnoj životinjskoj hrani.
[0003] Anti-nutritivni faktori rezultat su sekundarnog metabolizma biljaka i prisutni su samo u pojedinim biljnim vrstama. Ne obavljaju suštinske funkcije u primarnom metabolizmu. Umesto toga, njihova funkcija je odbrana od štetočina, regulacija i funkcija kao sredstva za odumiranje i mirise. Negativni efekti anti-nutritivnih faktora na životinju sastoje se od unosa hrane, smanjenih performansi životinje, promene varenja nutritivnih sastojaka, metaboličkih poremećaja i njihove toksičnosti.
[0004] Anti-nutritivni faktori mogu se grupisati u grupe supstanci ugljenih hidrata, proteina, fenola i derivata fenola, glukozida i glikozida, helatora i glukozinolata kao i goitrogena, gde se pojedinačna jedinjenja mogu grupisati u više klasa supstanci.
[0005] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe supstanci ugljenih hidrata su:
• Ne-skrobni polisaharidi koji su prisutni kao deo ćelijskih zidova, poput pentosana koji su prisutni u lupini, ječmu, kukuruzu i pirinču, beta-glukanima koji su prisutni u ječmu i pirinču, i pektini koji su prisutni u suncokretima. Zbog svoje sposobnosti da bubre, ovi ugljeni hidrati dovode do ugradnje vode u životinje, posebno kod mlade živine, do povećanja viskoznosti himusa, smanjenja gustine energije u životinjskoj hrani, smanjenja svarljivosti i smanjenja u rastu i performansama; i
• nesvarljivi oligosaharidi, za alfa-galaktozide, poput rafinoze, stahize, verbaskoze i ajugoze, koji su prisutni u lupinima, soji i uljanoj repici i koji se brzo mikrobno pretvaraju u slepoočnicu/debelo crevo, što dovodi do nadutosti i dijareje.
[0006] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe proteina su:
• Inhibitori proteinaze, koji se nalaze u mahu nama boba, grašku, lupini, soji, guaru i pirinču (koristi se za (mladu) piliće, prasiće i mesojede), koji inhibiraju aktivnost tripsina i himotripsina i na taj način smanjuju svarljivost proteina; i
• lektini (hem-aglutinini) koji se nalaze u vrstama fazola (mahune boba, grašak, soja i lupin (koristi se za monogastrične životinje) i koji se vezuju za receptore crevne mukoze, što dovodi do poremećaja resorpcije i in vitro do aglutinacije crvenih krvnih zrnaca.
[0007] WO 2011/109624 A1 obelodanjuje soju koja poseduje genetski alel za proizvodnju smanjenog sadržaja inhibitora tripsina u semenkama. Ovaj dokument takođe obelodanjuje da su potomstvo biljaka soje ultra-niskog inhibitora tripsina, gde potomstvo sadrži kombinaciju najmanje dve biljke soje sa osobinama WO 2011/109624 A1, tako da se potomstvo biljke soje ne razlikuje značajno za navedene osobine od biljaka soje WO 2011/109624 A1, utvrđeno na nivou značajnosti od 5% kada se uzgaja pod istim uslovima okruženja.
[0008] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe supstanci fenola i derivati fenola su:
• Tanini (derivat fenola), koji se nalaze u mahunama boba i grašku (koristi se za živinu, svinje i konje), koji smanjuju unos hrane, inhibiraju proteolitičke enzime i smanjuju svarljivost proteina, što rezultuje konstipacijom;
• alkil resorkinoli, koji se nalaze u ječmu, često u tritikaleu i veoma često u pšenici (koristi se za monogastrične životinje), što dovodi do pada uzimanja hrane i rasta; i • gosipol, koji se nalazi u semenkama pamuka (koristi se za sve vrste životinja), koji ima hemolitički efekat jer se veže za gvožđe i dovodi do promene boje žumanceta, poremećaja metabolizma proteina i spermatogeneze, kao i oštećenja jetre i bubrega.
[0009] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe supstanci glukozida i glikozida su:
• Pirimidin-glukozidi (vicin, konvicin itd.), Koji se nalaze u mahunama boba i grahorici (koriste se za kokoške nosilje i krmače), što dovodi do poremećaja metabolizma masti, smanjenih performansi polaganja i izleganja jaja i poremećaja plodnosti i dojenja; • alfa-galaktozidi, koji se nalaze u lupinu, mahunama boba i grašku;
• cijanogeni glukozidi, koji se nalaze u vrstama fazola (grahorica, laneno seme, tapioka i lupin) (koriste se za konje i sve vrste stoke), koji dovode do simptoma intoksikacije usled oslobađanja pruske kiseline (respiratorni otrov); i
• saponini, koji se nalaze u mahunama boba, grašku i lupinu (koristi se za: (mlade) piliće), koji daju gorak ukus, što dovodi do smanjenog unosa hrane, i imaju hemolitički efekat i takođe su antagonisti vitamina D.
[0010] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe supstanci alkaloida su:
• Alkaloidi spartein, lupinin, hidroksilupanin, angustifolin, solanin, koji se nalaze u lupinima, i posebno u paradajzu i krompiru (koristi se za: monogastrične životinje, svinje i goveda), ergota algaloidi, koji se nalaze naročito u pirinču, koji daju gorak ukus, koji dovodi do smanjenju u unosu hrane, ali najznačajnije, alkaloidi su toksični, ergot alkaloidi mogu dovesti do pobačaja,
• paraliza i grčeva, u površine goveda alkaloidi dovode do smanjenja proizvodnje mleka; i
• sinapin, koji se nalazi u semenu uljane repice (koristi se za: kokoške nosilje, naročito slojeve braon jaja) koje bakterije creva pretvaraju u trimetilamin (TMA), koji se obogaćuje u jetri kada aktivnost TMA oksidaze u jetri nije dovoljno visoka i daje riblji miris jajima.
[0011] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupe helatora su:
• Fitinska kiselina, koja se nalazi na primer u kukuruzu, kukuruznim mahunama i komadima ekstrakcije (koristi se za: monogastrične životinje, svinje i živinu), koji smanjuju dostupnost dvostruko-naelektrisanih jona kao što su Ca<2>+, Zn<2+>i Fe<2+>u organizmu heliranjem ovih jona; i
• gosipol, koji se nalazi u semenkama pamuka (koristi se za sve vrste životinja), koji ima hemolitički efekat jer se vezuje za gvožđe i dovodi do promene boje žumanceta, poremećaja metabolizma proteina i spermatogeneze, kao i oštećenja jetre i bubrega.
[0012] Primeri anti-nutritivnih faktora iz grupa supstanci glukozinolata su:
• Glukobrasicin, glukonapin, glukobrasikonapin i progoitrin, koji se nalaze u semenkama uljane repice (koristi se za: rasplodne životinje, posebno svinje, živinu i telad, krave mlekare) enzimski se cepaju oslobađanjem toksičnih izotiocijanata, tiocijanata i nitrilnih jedinjenja; dalje glukozinolati i njihovi proizvodi cepanja dovode do smanjenja unosa hrane, ometaju efikasnost plodnosti i proizvodnju hormona štitne žlezde, podstiču stvaranje struma i izazivaju prelazak goitrogena u mleko.
[0013] Takođe goitrogeni (koji se nalaze u soji, lanenom semenu i kupusu) dovode do povećanja štitne žlezde (= struma).
[0014] Gore naveden neograničavajući spisak anti-nutritivnih faktora i njihovih negativnih uticaja na životinje ilustruje da anti-nutritivni faktori imaju veliki uticaj na prehranu. Na taj način, kako bi se izbegli negativni uticaji anti-nutritivnih faktora na životinju, anti-nutritivne faktore treba ukloniti iz sirovina koje se koriste za pripremu životinjske hrane. U slučaju da nije moguće potpuno ukloniti anti-nutritivne faktore iz sirovina za životinjsku hranu, unos anti-nutritivnih faktora u životinje mora biti ograničen, kako bi se izbegli štetni uticaji na životinje.
[0015] Za uklanjanje anti-nutritivnih faktora iz sirovina za životinjsku hranu ili za smanjenje njihovog prisustva u sirovinama za životinjsku hranu, upotrebljene sirovine za pripremu životinjske hrane podležu preradi u kojoj su izložene termičkoj preradi, poput kuvanja ili tostiranja, što dovodi do uklanjanja između ostalih inhibitora proteinaze i lektina, ili tretmana alkalom, što na primer dovodi do uklanjanja sinapina. Zbog toga su mnoge sirovine za životinjsku hranu podvrgnute termičkoj preradi. Pored toga, proizvodi za životinjsku hranu se takođe podvrgavaju termičkoj preradi kako bi se uklonila vlaga. Na primer, članak „Feed extrusion process description“ od strane Galen J. Rokey i dr. (Revista Brasileira de Zootecnia, vol. 39, pp.510-518, 2010) otkriva da je ekstruzijsko kuvanje za proizvodnju mnogih proizvoda nastalo u poslednje tri decenije i pruža vrlo koristan i ekonomični alat za preradu životinjske hrane. Ovaj proces omogućava bolju upotrebu dostupnih žitarica, biljnih i životinjskih proteina kako bi se omogućila isplativa i nutritivno ispravna ishrana sa poboljšanim i jedinstvenim karakteristikama ishrane. Članci dalje obelodanjuju da se ukusne, funkcionalne i prilagođene namirnice mogu profitabilno proizvesti od formulacije sirovina, konfiguracije sistema i uslova prerade.
[0016] Međutim, takva termička prerada može dovesti do oštećenja aminokiselina prisutnih u sirovinama za životinjsku hranu. Na primer, jedinjenja sa amino grupom, kao što su aminokiseline i proteini, podvrgavaju se Maillard-ovoj reakciji u prisustvu redukcionih jedinjenja, naročito redukcionih šećera. Ovo se posebno odnosi na lizin sa ε-amino grupom, koji može reagovati sa mnoštvom sastojaka u sirovinama za životinjsku hranu. Jedinjenja koja su rezultat tih reakcija mogu se delimično apsorbovati u crevima životinje, ali nemaju nikakvu nutritivnu vrednost. Na primer, slobodna ε-amino grupa molekula lizina ili proteina koji sadrže lizin može da reaguje sa karbonilnom grupom redukcionih šećera, posebno heksozama poput glukoze, u reverzibilnoj reakciji kondenzacije koja u početku daje Schiff-ovu bazu, i zatim reaguje u ireverzibilnom Amadori rasporedu tokom stvaranja ε-N-dezoksiketozil lizina koji se ponekad naziva Amadori proizvod ili rani Maillard-ov proizvod. ε-N-dezoksiketozil lizin može dalje reagovati pod stvaranjem smeđih pigmenata ili melanoidina koji su žutosmeđe do gotovo crne boje, organskih jedinjenja koja sadrže azot. Schiff-ove baze, barem one formirane od alifatičnih aldehida i redukcionih šećera, mogu se gotovo u potpunosti apsorbovati u crevima sisara. Za poređenje, metabolizam Amadori proizvoda ε-N-dezoksiketozila je zanemariv. Uslovi korišćeni za preradu sirovina za životinjsku hranu, posebno visoke temperature pri kuvanju ili tostiranju, ekstremne pH vrednosti i visoke koncentracije reaktora pogoduju Maillard-ovoj reakciji. Međutim, deo reagovanih derivata lizina je kiselo labilna i može se vratiti u lizin tokom koraka kisele hidrolize od konvencionalne vlažne hemijske aminokiselinske analize. To se, međutim, ne dešava u digestivnom traktu. Shodno tome, koncentracije aminokiselina u životinjskoj hrani, utvrđena konvencionalnom analizom aminokiselina, biće pogrešne i preceniće stvarni sadržaj aminokiselina i dostupnost u životinjskoj hrani oštećenoj toplotom.
[0017] Maillard-ova reakcija smatra se glavnim razlogom razgradnje aminokiselina i proteina koji sadrže aminokiseline u sirovinama za životinjsku hranu, posebno lizinu ili proteinima koji sadrže lizin. Međutim, osim Maillard-ove reakcije, postoje i druge reakcije koje dovode do razgradnje aminokiselina i proteina koji sadrže aminokiseline. Na primer, snažno zagrevanje proteina u odsustvu masti ili (redukcionih) šećera dovodi do reakcije molekula lizina sa amino bočnim lancima aminokiselina kao što su asparagin i glutamin pod stvaranjem unutrašnjih peptidnih veza, takozvanih izopeptida. Pored reakcija koje daju izopeptide, javljaju se i druge reakcije, kao što su stvaranje lizino-alanina, reakcija molekula lizina sa oksidovanim polifenolom, acilacija aminokiselina i racemizacija aminokiselina. Pored modifikacije molekula lizina, prerada sirovina za životinjske proizvode takođe dovodi do denaturacije proteina i stvaranja opsežnog proteinskog umrežavanja, intra- kao i intermolekularnog, i takođe i sa drugim aminokiselinama osim lizina. Gore navedene reakcije, uključujući Maillard-ovu reakciju, mogu dovesti do opšteg gubitka aminokiselina i smanjenja svarljivosti aminokiselina i proteina u sirovinama za životinjsku hranu, i time i do smanjenja unosa aminokiselina, posebno lizina i proteina.
[0018] Dalja prerada životinjske hrane može takođe dovesti do smanjenja dostupnosti ili rastvorljivosti proteina. Na primer, US 5,783,238 obelodanjuje mešani izvor organskog i neorganskog azota promenljive rastvorljivosti u obliku ne-proteinskog azota, peptida, aminokiselina i netaknutog proteina koji su izvedeni u poželjnom otelotvorenju dodatka za hranu iz US 5,783,238 od rastvorljivih fermentacija glutaminske kiseline i/ili rastvorljivih fermentacija kukuruza u koje se mogu dodati nosač, dodatne aminokiseline i enzimi, i koji je superiorniji od sastava ranije tehnike. Ovaj dokument dalje obelodanjuje da normalna hemijska analiza ishrane zasnovane na aditivima za životinje odražava vrednost rastvorljivosti koja bi se dobila sa neprerađenim materijalima jer normalna hemijska analiza sastojaka hrane nije u stanju da razlikuje modifikacije u stopama rastvorljivosti. Hemijski, modifikacija rastvorljivosti u azotu koja se javlja u dodatku životinjske hrane iz US 5,783,238 kao rezultat prerade može se izmeriti merenjem slobodnog hlora. Ova analiza je pokazala da je lako rastvorljivo samo 33% neproteinskih azotnih sastojaka u mešavini US 5,783,238.
[0019] WO 97/02489 A1 i NZ 312221 A obelodanjuju postupak za određivanje reaktivne svarljivosti lizina koeficijenta prehrambenih proizvoda. Ovaj postupak obuhvata korake: a) unošenje markera u hranu koja se analizira, b) unošenje životinjske hrane pacijentu koji nije čovek u unapred određenom vremenskom periodu, c) dobijanje uzorka svarene hrane od pacijenta, d) određivanje sadržaja svarljivog reaktivnog lizina u hrani: i) unošenje agensa za derivatizaciju lizina u hranu i ii) određivanje sadržaja svarljivog lizina u hrani, merenjem ekvivalentne količine derivatizovanog lizina u hrani, e) određivanje sadržaja svarljivog reaktivnog lizina u svarenoj hrani i) unošenje agensa za derivatizaciju lizina za epsilon-amino grupu lizina, u svarenu životinjsku hranu i ii) određivanje svarljivog sadržaja reaktivnog lizina u svarenoj životinjskoj hrani merenjem ekvivalentne količine derivatizovanog lizina u svarenoj hrani, f) merenje koncentracije markera i u životinjskoj hrani i u svarenoj hrani, g) izražavanje sadržaja reaktivnog lizina životinjske hrane i svarene životinjske hrane po gramu markera, i h) izračunavanje koeficijenta svarljivosti reaktivnog lizina.
[0020] Izlaganje toploti takođe ima značajan uticaj na sadržaj aminokiselina druge životinjske hrane, koje se dobijaju iz procesa visokog izlaganja toploti, kao što je tzv. DDGS (suve žitarice za destilaciju sa rastvaračima). DDGS se obično dobija u postrojenjima za pripremu bioetanola na bazi skroba koje sadrže žitarice, poput kukuruza, pšenice, ječma i sireva nakon destilacije etanola i sušenja preostalih nusproizvoda. Proteini, vlakna i ulja sadržani u peletima su nutritivne materije, koje definišu njihovu upotrebu kao hranu. Međutim, samo sušeni nusproizvod se može skladištiti i može se davati kao hrana drugim vrstama osim preživara. Obično se osušeni sporedni proizvod peletizira nakon sušenja i tako dobijena životinjska hrana se obično naziva DDGS. Otprilike trećina žitarica koje se koriste za proizvodnju bioetanola kao rezultat daje DDGS. Svaki bušel žitarica koje se koriste u proizvodnji bioetanola (jedan američka bušel žitarica iznosi 35,2391 litara) daje oko 2,7 galona etanola (jedan galon iznosi 4,554609 litara), 18 funti DDGS (1 funta iznosi 453,59237 g) i 18 kilograma ugljendioksid. DDGS ima visok sadržaj ostatak žitarica i ostataka proteina kvasca, minerala i vitamina, i samim tim i visoku zaostalu energetsku vrednost. Zbog visokog udela proteina od oko 30% i dodatne energetske vrednosti, DDGS je izvor proteina i energije koji se lako mogu svariti kod goveda i krava muzara. Dalje, DDGS se može koristiti za ishranu živine i svinja. Upotreba DDGS za hranjenje preživara je posebno česta i dobro je dokumentovana u SAD. U Severnoj Americi oko 80% zapremine DDGS koristi se za ishranu stoke. Međutim, izlaganje toploti tokom destilacije etanola nastalog tokom fermentacije i sušenja preostalog nus-proizvoda dovodi do snažnog termičkog stresa na aminokiseline u nusproizvodu, što može dovesti do Maillard-ove reakcije aminokiselina i proteina, stvaranje izopeptida i lizinoalanina, reakcija aminokiselina sa oksidovanim polifenolom, acilacija aminokiselina, racemizacija aminokiselina, denaturacija proteina i stvaranje opsežnog umrežavanja proteina.
[0021] Uobičajeno, količine aminokiselina u sirovini za hranu se određuju korišćenjem standardnih postupaka analize aminokiselina ili se procenjuju korišćenjem infracrvene spektroskopije. Standardni postupci za analizu aminokiselina su vlažni hemijski postupci, u kojima se aminokiseline prisutne u sirovinama za životinjsku hranu najpre kuvaju u hlorovodoničnoj kiselini radi oslobađanja aminokiselina od proteina ua koje su one uglavnom vezane, što je praćeno hromatografskih odvajanjem hidrolata, ili se on najpre oksiduje, nakon čega sledi hidroliza i na kraju se hidrolat podvrgava hromatografskom odvajanju. Prva alternativa je primenljiva na sve aminokiseline sa izuzetkom triptofana, koji se hidrolizom uništava, i metionina i cistina, koji se hidrolizom delimično razgrađuju. Međutim, aminokiseline koji sadrže sumpor, metionin, cistin i cistein mogu se kvantitativno odrediti ako se oksidiraju na 0°C sa performinskom kiselinom do metionin sulfona i cisteinskom kiselinom pre hidrolize i ako se ovi derivati analiziraju posle hidrolize. Cistin i cistein su određeni kao cisteinska kiselina u hidrolatima oksidiranog uzorka. Tokom hidrolize, aminokiseline asparagin i glutamin potpuno se pretvaraju u asparaginsku i glutaminsku kiselinu i mogu se odrediti kao one. Zbog toga se glutamin i asparagin u prirodi uvek određuju zajedno sa glutaminskom kiselinom i asparaginskom kiselinom. Prema tome, utvrđene vrednosti za glutaminsku kiselinu i asparaginsku kiselinu su zbirni parametri. Druga alternativa je primenljiva na sve aminokiseline sa izuzetkom tirozina koji se, međutim, razgrađuje u koraku oksidacije. Obe alternative omogućavaju precizno određivanje sadržaja aminokiselina.
Međutim, veliki nedostatak je to što je za obe alternative potrebno dosta vremena i rada. Zbog toga ovi postupci nisu pogodne za brze analize, posebno ne kao rutinske postupci. Poređenja radi, blisko-infracrvena spektroskopije nije pogodna za precizno ili čak vrlo precizno određivanje sadržaja aminokiselina u uzorku. Umesto toga, ova postupak omogućava samo procenu ili predviđanje sadržaja aminokiselina u uzorku - to je, međutim, vrlo lako i veoma brzo.
[0022] Evonik proizvodi aminokiseline za hranu i ima preko 50 godina iskustva u analizi aminokiselina. U 2012. godini testirali su oko 15.000 uzoraka godišnje vlažnom hemijom (pogledajte članak „Evonik's Amino NIR - NIR for the feed industry“ od Richard Mills (http://nirperformance.com/2012/10/24/evoniks-amino-nir/). Iako referentni postupci vlažne hemije ostaju zlatni standard za analizu aminokiselina, brzi testovi sa NIR sve su važniji u pružanju pravovremenih rezultata kupcima kako bi se pomoglo u kreiranju najboljih mogućih ishrana. NIR instrumenti su povezani u mrežu, sa Evonik laboratorijom na čvorištu. Ova mreža neprestano raste i trenutno uključuje oko 870 NIR instrumenata koji se nalaze u mlinovima za pravljenje hrane i analitičkim laboratorijama širom sveta.
[0023] WO 01/15548 A1 i EP 1145645 A1 obelodanjuju postupak za analizu, odabir i unapređenje sirovina za upotrebu u proizvodima za životinjsku hranu na način koji eliminiše sistematičnu prekomernu formulaciju, i istovremeno garantuje željeni nivo nutritivnih sastojaka u dopunjenom proizvodu. Detaljno, ovi dokumenti obelodanjuju postupak koji obuhvata korake analize nutritivnog sastava serija sirovina za upotrebu u proizvodu za ishranu životinja koji obuhvata merenje količine poslednjih aminokiselina u sirovini pomoću bliskoinfracrvene spektroskopije reflektance, poredeći nutritivni sastav sa unapred određenim nutritivnim sastavom, izračunavanje količine dodatnih nutritivnih materija potrebnih da se sastav serije dovede do unapred određenog nutritivnog sastava, određujući graničnu vrednost za koju postoje grozdovi sirovine koji su ekonomski i nutritivno povoljni, pregledanje serija radi odbacivanja onih za koje je količina potrebnih dodatnih nutritivnih materija veća od granične vrednosti i prihvatiti one za koje je potrebna dodatna nutritivna materija manje od granične vrednosti, i dopuniti samo prihvaćene serije sirovina sa izračunatom količinom dodatne nutritivne materije.
[0024] Poznato je mnoštvo parametara za karakterizaciju uticaja prerade na sirovinama za životinjsku hranu, ali eksperimenti su pokazali da nijedan od parametara poznatih u literaturi nije pogodan za odgovarajuću karakterizaciju uticaja relevantnih za hranu kod prerade sirovine za životinjsku hranu. Između ostalog, to je zbog činjenice da pojedinačni parametri dovode do različitih stanja. Na primer, određivanje aktivnosti ureaze je najčešći test za procenu kvaliteta prerade soje. Međutim, ovaj test omogućava samo detektovanje nedovoljne prerade sirovine za životinjsku hranu, ali nije pogodan za detektovanje prekomerne prerade sirovine za životinjsku hranu, i za poređenje, rastvorljivost proteina uzorka u alkalijama u principu omogućava razlikovanje prekomerno prerađenih proizvoda od adekvatno prerađenih proizvoda. Međutim, ovo razlikovanje zahteva pretpostavku za stepen termičkog oštećenja pri specifičnim vrednostima za rastvorljivost proteina u alkalijama. Dakle, pretpostavke već imaju veliki uticaj na kategorizaciju sirovina i/ili životinjske hrane. Dalje, ovaj postupak takođe dovodi do kontradiktornih izjava o kvalitetu sirovine i/ili životinjske hrane.
[0025] Stoga nije iznenađujuće da niti pojedinačni poznati parametri niti specifična kombinacija parametara još nisu prihvaćeni u industriji životinjske hrane kao dovoljni ili čak obavezni za karakterizaciju osobina važnih za hranu.
[0026] Stoga je postojala potreba za postupkom koja omogućava karakterizaciju prerade uticaja na nutritivnu vrednost sirovina za životinjsku hranu i to na globalnom nivou, nezavisno od specifičnosti i, posebno, snage i slabosti pojedinih postupaka.
[0027] Prema predmetnom pronalasku ovaj problem se rešava dobijanjem skupa parametara koji su komplementarni po značaju i na taj način su kombinovani. Ovi parametri su između ostalog aktivnost inhibitora tripsina, aktivnost ureaze, rastvorljivost proteina u alkalijama,
1
indeks disperzibilnosti proteina i/ili odnos reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina. Sledeći parametar je najmanje jedna aminokiselina odabrana iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina. Ovi parametri su dobijeni kvantitativnom analizom uzorka serije sirovina za životinjsku hranu iz različitih vremenskih tačaka prerade specifične sirovine za životinjsku hranu. Za svaki od utvrđenih parametara određuje se takozvani indikator uslova prerade (PCI), koji opisuje sve zamislive uslove prerade sirovine za životinjsku hranu, tj. nedovoljnu ili prekomernu preradu. Tako dobijeni indikator uslova prerade izvodi se u skali za olakšavanje kategorizacije sirovina za životinjsku hranu kao nedovoljno prerađene, adekvatno prerađene ili prekomerno prerađene.
[0028] Ovaj postupak nije ograničen na određenu sirovinu za životinjsku hranu i na taj način se može koristiti i za određivanje uticaja prerade na životinjsku hranu, kao što su suve žitarice za destilaciju sa rastvaračima (DDGS).
[0029] Cilj predmetnog pronalaska je, prema tome, postupak za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane, koji obuhvata korake
a) podvrgavanje uzorka prerađene sirovine i/ili životinjske hrane za preradu
a1) kvantitativnoj analizi najmanje jednog parametra izabranog iz grupe koja se sastoji od aktivnosti inhibitora tripsina, aktivnosti ureaze, rastvorljivosti proteina u alkalnom indeksu i indeksu disperzibilnosti proteina; a2) određivanju odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, što sadrži kvantitativnu analizu reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, nakon čega sledi formiranje odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količina lizina; i
a3) kvantitativnoj analizi količine najmanje jedne aminokiseline odabrane iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina;
b) izvođenje parametara dobijenih u koracima a1) do a3) kao funkcije vremenskih tačaka prerade uzorka u koraku a);
c) određivanje površine na grafiku iz koraka b) gde vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, iznosi više od 4, povećanje pH vrednosti u određivanju aktivnosti ureaze iznosi više od 0,35, vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi više od 85%, i/ili vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku iznosi više od 40%, i određivanje tako dobijene površine kao nedovoljno prerađene;
d) određivanje površine na grafiku iz koraka b), gde je vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina manja od 90%, vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat izvornog sadržaj azota u uzorku iznosi manje od 15%, i/ili vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi manje od 73%, i određivanje tako dobijene površine kao prekomerno prerađene;
e) određivanje površine na grafiku iz koraka b) gde vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, iznosi manje od 4, vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku rastvorljiv u alkalnom rastvoru iznosi između 73 i 85%, vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku, iznosi između 15 i 40% i/ili vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina iznosi najmanje 90%, i određivanje tako dobijene površine kao adekvatno prerađene; i/ili
oduzimanje površina određenih u koracima c) i d) od crteža b) i određivanje tako dobijene površine kao adekvatno prerađene;
f) generisanje skale prerađivanja standardizujući površine dobijene u koracima c) do e) do jednakih veličina, sortirajući ih od prekomerne prerade do nedovoljne prerade ili obrnuto i dodeljivanjem kontinuirane skale standardizovanim i sortiranim površinama; g) ubacivanje vrednosti parametara dobijenih u koracima od a1) do a3) u stepeni red i formiranje srednjih vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena sredina označena kao indikator uslova prerade (PCI),
i
h) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g) u skali za preradu dobijenu u koraku f) kako bi se pokazalo da li je sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađena, adekvatno prerađena ili nedovoljno prerađena.
[0030] U kontekstu predmetnog pronalaska, izraz reaktivna količina lizina se koristi da označi količinu lizina koja je životinji zapravo dostupna, posebno za varenje u životinji. Za poređenje, izraz ukupne količine lizina se koristi u kontekstu predmetnog pronalaska u odnosu na količinu lizina koja je zapravo dostupna životinji, posebno za varenje u životinji i količinu lizina koja nije dostupan životinji, posebno ne za varenje u životinji. Poslednja količina lizina tipično je posledica reakcija razgradnje lizina, kao što je već spomenuta Maillard-ova reakcija.
[0031] U kontekstu predmetnog pronalaska, prerada koja dovodi do oštećenja na sirovinama i/ili životinjskoj hrani i posebno do smanjenih količine aminokiselina naziva se prekomernom preradom. Za poređenje, prerada koja ne daje potpuno ili barem prihvatljivo uklanjanje nutritivnih faktora iz sirovina i/ili životinjske hrane, naziva se nedovoljnom preradom.
Najzad, prerada koja dovodi do potpunog ili barem prihvatljivog uništavanja anti-nutritivnih faktora bez uništavanja aminokiselina i/ili proteina naziva se adekvatnom preradom.
[0032] Kvantitativna analiza aktivnosti inhibitora tripsina zasniva se na sposobnosti inhibitora da formiraju kompleks sa enzimom tripsinom i na taj način smanje njegovu aktivnost. Tripsin katalizuje hidrolizu sintetičkih supstrata N-alfa-benzoil-D,L-arginin-p-nitroanilid (DL-BAPNA, IUPAC naziv N-[5-(diaminometilideneamino)-1-(4-nitroanilino)-1-oksopentan-2-il]benzilamid) i N-alfa-benzoil- L-arginin-p-nitroanilid (L-BAPNA, IUPAC naziv N-[5-(diaminometilideneamino)-1-(4-nitroanilino)-1-oksopentan-2-il]benzilamid). Ova katalizovana hidroliza oslobađa proizvod žute boje bez p-nitroanilina i na taj način dovodi do promene apsorbancije. Aktivnost tripsina srazmerna je žutoj boji. Koncentracija p-nitroanilina se može odrediti pomoću spektroskopije na talasnoj dužini od 410 nm. L-BAPNA se obično koristi u postupku ISO 14902 (2001), i DL-BAPNA se obično koristi u postupku AACC 22.40-01 (modifikacija postupka koji je Hamerstrand originalno pronašao 1981.).
[0033] U postupku ISO 14902, uzorak se najpre fino samelje sa 0,50 mm sitom. Tokom mlevenja treba izbegavati evoluciju toplote. Samleveni uzorak se meša sa vodenim alkalnim rastvorom, npr. 1 g uzorka u 50 ml rastvora natrijum hidroksida (0,01 N), i tako dobijeni rastvor, suspenzija, disperzija ili emulzija se zatim čuvaju u periodu do oko 24 sata na temperaturi od najviše 4°C. Tako dobijena smeša ima pH od 9 do 10, poželjno od 9,4 do 9,6. Dobijeni rastvor se razblažuje vodom i ostavlja da stoji. Uzorak ovog rastvora, npr.1 ml, uzima se i razblažuje se kao što je naznačeno sa pretpostavljenim ili prethodno procenjenim sadržajem inhibitora tripsina, tako da bi 1 ml razblaženog rastvora izazvao inhibiciju enzimske reakcije od 40 do 60%. Radni rastvor tripsina, npr.1 ml, dodaje se smeši L-BAPNA, vode i razblaženog rastvora ekstrakta uzorka, npr.5 ml L-BAPNA, 2 ml
1
(destilovane) vode i 1 ml odgovarajuće razblaženog rastvora ekstrakta uzorka. Uzorci se zatim inkubiraju tačno 10 minuta na 37°C. Reakcija se zaustavlja dodavanjem 1 ml sirćetne kiseline (30%). Prazan uzorak se priprema kao gore, ali tripsin se dodaje posle sirćetne kiseline. Posle centrifugiranja na 2,5 g, meri se apsorbancija na talasnoj dužini od 410 nm.
[0034] U postupku AACC 22-40.01, uzorak se najpre fino samelje sa 15 mm sitom. Tokom mlevenja treba izbegavati evoluciju toplote. Samleveni uzorak se meša sa vodenim alkalnim rastvorom, npr. 1 g uzorka u 50 ml rastvora natrijum hidroksida (0,01 N) i polako mešati tokom 3 sata na 20°C. PH pH dobijenog rastvora, suspenzije, disperzije ili emulzije treba da bude između 8 i 11, poželjno između 8,4 i 10. Dobijeni rastvor, suspenzija, disperzija ili emulzija se razblažuje sa vodom, mućka i ostavi da stoji. Uzorak ovog rastvora, npr.1 ml, uzima se i razblažuje se kao što je naznačeno sa pretpostavljenim ili prethodno procenjenim sadržajem inhibitora tripsina, tako da bi 1 ml razblaženog rastvora izazvao inhibiciju enzimske reakcije od 40 do 60%. Radni rastvor tripsina, npr.2 ml, dodaje se smeši D, L-BAPNA, vode i razblaženog rastvora ekstrakta uzorka, npr.5 ml D, L-BAPNA, 1 ml (destilovane) vode i 1 ml odgovarajuće razblaženog rastvora ekstrakta uzorka. Uzorci se zatim inkubiraju tačno 10 minuta na 37°C. Reakcija se zaustavlja dodavanjem 1 ml sirćetne kiseline (30%). Prazan uzorak se priprema kao gore, ali tripsin se dodaje posle sirćetne kiseline. Posle centrifugiranja na 2,5 g, meri se apsorbancija na talasnoj dužini od 410 nm.
[0035] Nezavisno od korišćenog postupka, aktivnost inhibitora tripsina se izračunava kao mg inhibitora tripsina po g tripsina, sa narednom formulom:
i = procenat inhibicije (%);
Ar = apsorbancija rastvora sa standardom;
Abr = apsorbancija praznog dela sa standardom;
As = apsorbancija rastvora uzorkom;
Abs = apsorbancija praznog dela sa uzorkom;
TIA = aktivnost inhibitora tripsina (mg/g);
i = procenat inhibicije (%);
m0 = masa testiranog uzorka (g);
m1 = masa tripsina (g);
f1 = faktor razblaživanja ekstrakta uzorka; i
f2 = faktor konverzije zasnovan na čistoći tripsina.
[0036] Jedna jedinica tripsina je definisana kao količina enzima, koja će povećati apsorbanciju na 410 nm za 0,01 jedinica nakon 10 minuta reakcije za svaki 1 ml reakcione zapremine. Aktivnost inhibitora tripsina je definisana kao broj inhibiranih jedinica tripsina (TIU). TIU po ml se izračunava pomoću formule
gde
Aprazno= apsorbancija praznog dela
Auzorak= apsorbancija uzorka
Vrazb.uzorak= zapremina razblaženog rastvora uzorka u ml.
[0037] Tako dobijen TUI se grafički prikazuje prema zapremini razblaženog rastvora uzorka, gde ekstrapolirana vrednost zapremine inhibitora do 0 ml daje konačni TUI [ml]. Konačno, TUI po g uzorka se izračunava formulom
gde je d = faktor razblaživanja (krajnja zapremina podeljena sa uzetom količinom).
[0038] Rezultati ovih analitičkih postupaka ne smeju da pređu 10% prosečne vrednosti za ponovljene uzorke.
[0039] Kvantitativna analiza aktivnosti inhibitora tripsina stoga poželjno obuhvata korake i) rastvaranje uzorka životinjske hrane i/ili sirovine u alkalnom rastvoru;
ii) razblaživanje alikvota rastvora dobijenog u koraku i) kako bi se dobila smeša u kojoj je koncentracija inhibitora tripsina dovoljna za približno 40 do 60% inhibicije tripsina;
iii) dodavanje specifične zapremine rastvora tripsina smeši dobijenoj u koraku ii); iv) dodavanje BAPNA smeši dobijenoj u koraku iii) za pokretanje reakcije hidrolize BAPNA sa tripsinom;
1
v) zaustavljanje reakcije hidrolize;
vi) merenje apsorbancije za smešu dobijenu u koraku v) na talasnoj dužini od 410 nm i izračunavanjem broja inhibiranih jedinica tripsina (TUI) sa formulom
gde
Aprazno= apsorbancija praznog dela
Auzorak= apsorbancija uzorka
Vrazb.uzorak= zapremina razblaženog rastvora uzorka u ml.
i
izvođenje TUI dobijenog u koraku viii) prema zapremini razblaženog rastvora uzorka, gde ekstrapolirana vrednost zapremine inhibitora na 0 ml daje konačni TUI [ml]; i/ili vii) TUI po g uzorku prema formuli
gde je d = faktor razblaživanja (krajnja zapremina podeljena sa uzetom količinom).
[0040] Enzim ureaza katalizuje razgradnju uree do amonijaka i ugljen dioksida. Pošto se ureaza prirodno javlja kod soje, kvantitativna analiza ovog enzima je najčešći test za procenu kvaliteta prerađene soje. Poželjno, kvantitativna analiza ureaze je izvedena u skladu sa postupkom ISO 5506 (1988) ili AOCS Ba 9-58. Postupak AOCS Ba 9-58 određuje zaostalu aktivnost ureaze kao indirektni pokazatelj za procenu da li su inhibitori proteaze uništeni prilikom prerade sirovine i/ili životinjske hrane. Navedena rezidualna aktivnost ureaze meri se povećanjem pH vrednosti u testu kao posledica oslobađanja amonijaka alkalnog jedinjenja u medijum. Preporučeni nivo za pomenuto povećanje pH vrednosti iznosi 0,01 do 0,35 jedinica (NOPA, 1997). Tipična kvantitativna analiza aktivnosti ureaze sirovine i/ili životinjske hrane se radi kako sledi: Najpre, priprema se rastvor uree u puferu koji sadrži NaH2PO4i KH2PO4, npr. 30 g uree se doda u 1 l puferskog rastvora sastavljenog od 4,45 g Na2HPO4i 3,4 g KH2PO4i meri se tako dobijena pH vrednost. Nakon toga, u ovaj rastvor se dodaje uzorak sirovine i/ili životinjske hrane, npr.0,2 g uzorka soje. Epruveta ili čaša sa tako dobijenim rastvorom, suspenzijom, disperzijom ili emulzijom se postavlja u vodenu kadu, npr. na temperaturi 30 /- 5°C, poželjno 30°C, tokom 20 do 40 minuta, poželjno 30 minuta. Konačno, meri se pH vrednost ovog rastvora, suspenzije, disperzije ili emulzije, u poređenju sa pH vrednosti originalnog rastvora uree, i razlika se daje kao porast pH.
1
[0041] Kvantitativna analiza aktivnosti ureaze stoga poželjno obuhvata korake i) priprema rastvora uree u puferu koji sadrži Na2HPO4i KH2PO4;
ii) merenje pH vrednosti rastvora iz koraka i);
iii) dodavanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane u rastvor koji sadrži ureu; iv) održavanje tako dobijenog rastvora, suspenzije, disperzije ili emulzije na konstantnoj temperaturi tokom određenog vremenskog perioda, praćeno merenjem pH vrednosti rastvora, suspenzije, disperzije ili emulzije; i
v) izražavanje razlike između pH vrednosti izmerenih u koracima ii) i iv) kao povećanje pH.
[0042] Rastvorljivost proteina u alkalijama, koja se u daljem tekstu naziva i rastvorljivost proteina u alkalnom rastvoru ili alkalna rastvorljivost proteina, je efikasan postupak za razlikovanje prekomerno prerađenih proizvoda od a prerađenih proizvoda, npr. prema DIN EN ISO 14244.
[0043] Rastvorljivost proteina u alkalu ili alkalna rastvorljivost proteina obuhvata određivanje procenta proteina koji se rastvara u alkalnom rastvoru. Pre solubilizacije uzorka poznate težine sirovine i/ili životinjske hrane, sadržaj azota u uzorku specifične težine određuje se korišćenjem standardnih postupaka za određivanje azota, kao što je Kjeldahlov ili Dumaspostupak. Tako utvrđen sadržaj azota upućuje na ukupan sadržaj azota. Nakon toga, uzorak iste težine i iz istog izvora suspenduje se u alkalnom rastvoru definisane koncentracije, poželjno u rastvoru alkalnog hidroksida, posebno u rastvoru kalijum hidroksida. Uzima se alikvot tako dobijene suspenzije i centrifugira. Ponovo se uzima alikvot tako dobijene suspenzije. Sadržaj azota u ovom tečnoj fragmentu je određen standardnim postupkom za određivanje azota, kao što je Kjeldahlov ili Dumasov postupak. Tako utvrđeni sadržaj azota upoređuje se sa ukupnim sadržajem azota i izražava se kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku.
[0044] Kvantitativna analiza alkalne rastvorljivosti proteina poželjno obuhvata korake
i) određivanje sadržaja azota u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane, poželjno postupkom poput one prema Kjeldahlu ili Dumasu;
ii) stavljanje alikvota uzorka iz koraka i) u alkalni rastvor, poželjno rastvor natrijum hidroksida ili kalijum hidroksida, nakon čega sledi mešanje;
iii) centrifugiranje suspenzije, rastvora, disperzije ili emulzije dobijenih u koraku ii);
1
iv) određivanje sadržaja azota u alikvotu rastvora ili supernatantu suspenzije, rastvora, disperzije ili emulzije dobijenih u koraku iii) poželjno postupkom kao što je onaj prema Kjeldahlu ili Dumasu; i
v) izračunavanje alkalne rastvorljivosti proteina kao odnos sadržaja azota utvrđenog u koraku iv) i sadržaja azota utvrđenog u koraku i).
[0045] Poželjno, alkalni rastvor korišćen u koraku ii) ima pH vrednost od 11 do 14, naročito od 12 do 13, na primer 12,5. Količina alkalija, kao što je natrijum hidroksid ili kalijum hidroksid, koja se koristi za pripremu alkalnog rastvora, zavisi od zapremine rastvora koji se priprema.
[0046] Tipičan alkalni rastvor za određivanje alkalne rastvorljivosti proteina ima, na primer, pH vrednost od 12,5, i rastvor kalijum hidroksida koncentracije 0,036 mol/l ili 0,2% težine. U koraku ii) 1,5 g uzorka soje, na primer, stavlja se u 75 ml rastvora kalijum hidroksida, nakon čega sledi mešanje pri 8500 o/min (obrtaji po minutu) tokom 20 minuta na 20°C. Zatim se uzima alikvot, na primer oko 50 ml, tako dobijene suspenzije, rastvora, disperzije ili emulzije i odmah se centrifugira na 2500 g tokom 15 min. Nakon toga uzima se alikvot, na primer 10 ml, supernatanta tako dobijene suspenzije, rastvora, disperzije ili emulzije, i sadržaj azota u navedenom alikvotu se određuje standardnim postupcima za određivanje azota, kao što je postupak po Kjeldahlu ili Dumasu. Konačno, rezultati su izraženi kao procenat sadržaja azota u uzorku.
[0047] Određivanje indeksa disperzibilnosti proteina (PDI) meri rastvorljivost proteina u vodi nakon mešanja uzorka sa vodom. Ovaj postupak takođe uključuje određivanje sadržaja azota u uzorku poznate težine, što se obično vrši po istom postupku kao u mokroj hemijskoj analizi proteina. Tako dobijeni sadržaj azota se takođe naziva i ukupni sadržaj azota. Dalje, postupak takođe uključuje pripremu suspenzije uzorka iste težine kao i pri određivanju sadržaja azota suspendovanog u vodi, što se obično vrši upotrebom blendera velike brzine. Tako dobijena suspenzija je filtrirana i filtrat je podvrgnut centrifugiranju. Sadržaj azota u tako dobijenom supernatantu se određuje ponovo korišćenjem standardnog postupka za određivanje, kao što je Kjeldahlov ili Dumasov postupak, koji su opisani iznad. Tako dobijeni sadržaj azota se takođe naziva i sadržaj azota u rastvoru. Indeks disperzibilnosti proteina konačno se izračunava kao odnos sadržaja azota u rastvoru i ukupnog sadržaja azota i izražava se kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku.
1
[0048] Kvantitativna analiza indeksa disperzibilnosti proteina poželjno obuhvata korake i) određivanje sadržaja azota u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane, poželjno postupkom poput onima prema Kjeldahlu ili Dumasu;
ii) stavljanje alikvota uzorka iz koraka i) u vodu;
iii) određivanje sadržaja azota u disperziji dobijenoj u koraku ii) poželjno postupkom poput onog prema Kjeldahlu ili Dumasu; i
iv) izračunavanje vrednosti indeksa disperzibilnosti proteina kao odnosa sadržaja azota utvrđenog u koraku iii) i sadržaja azota utvrđenog u koraku i).
[0049] Pošto se vrednosti indeksa disperzibilnosti proteina povećavaju sa opadanjem veličine čestica, rezultati dobijeni određivanjem indeksa disperzibilnosti proteina zavise od veličine čestica uzorka. Zbog toga je poželjno samleti uzorak koji se podvrgava određivanju indeksa disperzibilnosti proteina, naročito sa sitom veličine 1 mm.
[0050] Gore opisani postupak je u skladu sa Official Method Ba 10-65 od American Oil Chemists' Society (A.O.C.S.), prema kom se poželjno vrši određivanje indeksa disperzibilnosti proteina. Sadržaj azota, na primer uzorka soje, određuje se standardnim postupcima za određivanje azota, kao što je postupak prema Kjeldahlu ili Dumasu. Alikvot, na primer 20 g uzorka soje, stavi se u blender, i (dejonizovana) voda, na primer 300 ml, se dodaje na 25°C, nakon čega sledi mešanje, na primer pri 8500 o/min tokom 10 minuta. Tako dobijena suspenzija, rastvor, disperzija ili emulzija se filtriraju i tako dobijeni rastvor, disperzija ili emulzija se centrifugiraju, npr. na 1000 g tokom 10 minuta. Konačno, sadržaj azota u supernatantu se određuje standardnim postupcima za određivanje azota, kao što su postupak prema Kjeldahlu ili Dumasu.
[0051] Mnoge namirnice se prerađuju što dovodi do mogućih oštećenja aminokiselina. Ovo može učiniti da neke aminokiseline nisu dostupne za upotrebu u ishrani. Ovo se posebno odnosi na lizin koji ima ε-amino grupu koja može reagovati sa karbonilnom grupom drugih jedinjenja, npr. smanjenje šećera, prisutnih u ishrani kako bi se dobila jedinjenja koja se mogu delimično apsorbovati iz creva, ali koja nemaju nikakvu nutritivnu vrednost za životinju. Reakcija ε-amino grupe slobodnog lizina i/ili lizina vezanog proteinom sa redukcionim šećerima tokom termičke prerade poznata je kao Maillard-ova reakcija. Ova reakcija daje i rane i kasne Maillard-ove proizvode. Rani Maillard-ovi proizvodi su strukturno izmenjeni
1
derivati lizina koji se nazivaju Amadori jedinjenja, dok se kasni Maillard-ovi proizvodi nazivaju melanoidini. Melanoidini se ne mešaju u normalnu analizu lizina i nemaju uticaj na vrednosti svarljivosti koje se izračunavaju. Rezultat je samo da se niže koncentracije lizina apsorbuju. Zbog toga se melanoidini obično ne identifikuju u redovnoj analizi aminokiselina. Radi poređenja, Amadori jedinjenja interferišu sa analizom aminokiselina i daju netačne koncentracije lizina za uzorak koji se analizira. Lizin vezan u ovim jedinjenjima naziva se „blokirani lizin“ i biološki je nedostupan jer je otporan na bilo kakvu enzimsku degradaciju gastrointestinalnog sistema.
[0052] Sadržaj reaktivnog lizina u uzorku može se odrediti pomoću Sanger-ovog reagensa, tj.
1-fluoro-2,4-dinitrobenzen (FNDB). Zbog toga se lizin određen ovim postupkom naziva i FDNB-lizin. Sanger reagens pretvara lizin u žuti dinitrofenil (DNP)-lizin, koji se može ekstrahovati i meriti spektrofotometrijski na talasnoj dužini od 435 nm ili tečnom hromatografijom visokih performansi.
[0053] Alternativno, sadržaj reaktivnog lizina u uzorku takođe se može odrediti reakcijom gvanidinacije koristeći blagi O-metilizourea reagens. U ovom postupku O-metilizourea reaguje samo sa ε-amino grupom lizina, ali ne reaguje sa α-amino grupom lizina. Stoga se reakcija gvanidinacije može koristiti za određivanje slobodnog lizina i lizina koji je vezan za peptid. Zbog toga se daje prednost reakciji gvanidinacije za određivanje reaktivnog lizina. Reakcija gvanidinacije lizina daje homoarginin, koji se dalje derivatiše ninhidrinom i rezultujuća promena apsorpcije može se meriti talasnom dužinom od 570 nm. Nakon toga se derivatizovani uzorak hidrolizuje kako bi se ponovo dobio homoarginin. Određivanje reaktivnog lizina takođe se može izvršiti reakcijom gvanidinacije neoštećenog proteina vezanog lizina u alkalnom medijumu dajući homoarginin. Kod ove vrste reakcija gvanidinacija se obično vrši dejstvom O-metilizouree (OMIU).
[0054] Pošto je lakši postupak za upotrebu, prednost se daje upotrebi reakcije gvanidinacije za određivanje reaktivnog lizina. Reakcija gvanidinacije uključuje inkubaciju uzorka sirovine i/ili životinjske hrane u O-metilizourei. Poželjno, odnos O-metilizourea i lizina je veći od 1000. Tako prerađen uzorak dobijen iz koraka i) suši se i analizira na homoarginin, poželjno korišćenjem tečne hromatografije visokih performansi sa jonskom izmenom. Nakon toga, navedeni uzorak se derivatizuje sa ninhidrinom, i apsorbancija derivatizovanog uzorka se meri talasnom dužinom od 570 nm. Nakon toga, navedeni uzorak se podvrgne hidrolizi,
2
nakon čega sledi uklanjanje rastvarača do suvog uzorka. Težina i molarna količina honoarginina u uzorku su određeni. Konačno, količina reaktivnog lizina se izračunava od molarne količine homoarginina.
[0055] Reakcija gvanidinacije za određivanje reaktivnog lizina stoga poželjno sadrži korake i) inkubiranje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane u O-metilizourei;
ii) analiza uzorka dobijenog iz koraka i) za homoarginin;
iii) derivatizovanje uzorka dobijenog iz koraka ii) ninhidrinom;
iv) merenje apsorbancije uzorka dobijenog iz koraka iii) na talasnoj dužini od 570 nm; v) podvrgavanje uzorka iz koraka iv) hidrolizi;
vi) određivanje težine i molarne količine homoarginina u hidrolizovanom uzorku; i vii) određivanje količine reaktivnog lizina od molarne količine homoarginina dobijene u koraku vi).
[0056] Međutim, nije samo lizin je podložan termičkim oštećenjima prilikom prerade sirovina i/ili životinjske hrane, već i druge aminokiseline. Prema postupku predmetnog pronalaska, aminokiseline metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izolevcin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina su kvantitativno analizirani na uzorku sirovine i/ili životinjske hrane. U određenoj meri aminokiseline nisu prisutne samo kao jedinjenja, već i kao oligopeptidi, npr. dipeptidi, tripeptidi ili viši peptidi, formirani u ravnotežnoj reakciji od dve, tri ili čak više aminokiselina. Amino grupa aminokiseline je obično preslaba kao nukleofil da direktno reaguje sa karboksilnom grupom druge aminokiseline ili je prisutna u protoniranom obliku (-NH3<+>). Zbog toga je ravnoteža ove reakcije obično na levoj strani u standardnim uslovima. Bez obzira na pojedinačne aminokiseline i stanje rastvora u uzorku, neke aminokiseline koje treba da se odrede mogu biti prisutne kao jedinjenja, ali u određenoj meri kao oligopeptidi, npr. dipeptid, tripeptid ili viši peptid, formiran od dve, tri ili čak više aminokiselina. Zbog toga, uzorak sirovine i/ili životinjske hrane treba podvrgnuti tretmanu hidrolize, najbolje kiseloj ili baznoj hidrolizi, koristeći na primer hlorovodoničnu kiselinu ili barijum hidroksid. Kako bi se olakšalo odvajanje slobodnih aminokiselina i/ili identifikacija i određivanje aminokiselina, slobodne aminokiseline su po potrebi derivatizovane hromogenim reagensom. Pogodni hromogeni reagensi su poznati stručnjacima. Nakon toga, slobodne aminokiseline ili derivatizovane slobodne aminokiseline podvrgavaju se hromatografskom odvajanju, gde se različite aminokiseline odvajaju jedna od druge usled različitih vremena zadržavanja zbog različitih funkcionalnih grupa pojedinih aminokiselina. Pogodne kolone za kromatografiju, na primer kolone sa obrnutom fazom, i pogodni rastvarač za eluiranje za hromatografsko odvajanje aminokiselina su poznati stručnjacima. Odvojene aminokiseline su konačno određene u eluatima iz koraka hromatografije, upoređivanjem sa kalibrisanim standardom, pripremljenim za analizu. Obično se aminokiseline koje su eluirane iz kolone za hromatografiju detektuju odgovarajućim detektorom, na primer detektorom provodnosti, detektorom specifičnim za masu ili fluorescentnim detektorom ili UV/VIS detektorom u zavisnosti kada su aminokiseline bile derivatizovane hromogenim reagensom. Ovo daje hromatogram sa površinama vrha i visinom vrha za pojedine aminokiseline. Određivanje pojedinačnih aminokiselina vrši se poređenjem površina vrha i visine vrha sa kalibrirsnim standardom ili kalibracionom krivom za svaku aminokiselinu. Pošto su i cistin (HO2C(-H2N)CH-CH2-S-S-CH2-CH(NH2)-CO2H) i cistein (HS-CH2-CH(NH2)-CO2H) određeni kao cisteinska kiselina (HO3S-CH2-CH(NH2)-CO2H), kvantitativna analiza ne pravi razliku između dve aminokiseline. Međutim, čini se da ovo nema uticaja na preciznost kvantitativne analize, jer je cistein obično podložan oksidacijama i zbog toga je obično prisutan kao cistin.
[0057] Kvantitativna analiza najmanje jedne aminokiseline osim reaktivnog lizina poželjno obuhvata sledeće korake:
i) stavljanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane u vodeni kiseo rastvor;
ii) hidrolizacija aminokiselina koje se nalaze u navedenom uzorku kako bi se one oslobodile;
iii) opciono, derivatizovanje slobodnih aminokiselina dobijenih u koraku ii) hromogenim reagensom koji povećava razdvajanje i spektralna svojstva aminokiselina;
iv) odvajanje slobodnih aminokiselina dobijenih u koraku ii) i/ili iii) korišćenjem kolonske hromatografije; i
v) određivanje količine odvojenih aminokiselina u eluatima dobijenim iz koraka iv).
[0058] Gore opisani postupak se uglavnom koristi za kvantitativnu analizu ukupne količine lizina koja je potrebna za određivanje odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, i za kvantitativnu analizu najmanje jedne aminokiseline odabrane iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina.
[0059] Najkritičnija tačka u kvantitativnoj analizi aminokiselina je priprema uzorka, koja se razlikuje uzimajući u obzir vrstu sastojaka i aminokiseline od najvećeg interesa. Većina aminokiselina može se hidrolizovati hidrolizom hlorovodonične kiseline (6 mol/l) u vremenskom periodu do 24 sata. Za aminokiseline sumpora, koje sadrže metionin, cistein i cistin, hidrolizi prethodi oksidacija performinskom kiselinom. Za kvantitativnu analizu triptofana hidroliza je izvedena sa barijum hidroksidom (1,5 mol/l) tokom 20 sati.
[0060] Pre kvantitativne analize aminokiselina, uzorak sirovine i/ili životinjske hrane je poželjno fino mleven. Za vreme spomenutog mlevenja sirovine i/ili životinjske hrane treba izbegavati evoluciju toplote kako bi se izbegao dalji uticaj toplote na sadržaj sirovine i/ili životinjske hrane, posebno u odnosu na parametre koji su podvrgnuti kvantitativnoj analizi iz koraka a) postupka prema predmetnom pronalasku.
[0061] Vrednosti dobijene za parametre kvantitativne analize izvedene u koracima od a1) do a3) prema predmetnom pronalasku su prikazane u koraku b) postupka prema predmetnom pronalasku kao funkcija vremena prerade uzoraka koji su bili podvrgnuti kvantitativnoj analizi.
[0062] U nastavku, u koraku c) postupka prema predmetnom pronalasku, određuje se površina na grafiku iz koraka b), gde
• vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, iznosi više od 4,
• porast pH vrednosti je viši od 0,35,
• vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi više od 85%, i/ili
• vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku, iznosi više od 40%,
i površine na grafiku iz koraka b), gde je data bar jedna od ovih tačaka, određene su kao nedovoljno prerađene.
[0063] Zatim, u koraku d) postupka prema predmetnom pronalasku, određuje se površina na grafiku iz koraka b) gde
• vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina iznosi manje od
2
• vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku, iznosi manje od 15%, i/ili
• vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi manje od 73%,
i površine na grafiku iz koraka b), gde je data bar jedna od ovih tačaka, određene su kao prekomerno prerađene.
[0064] Konačno, u koraku e) postupka prema predmetnom pronalasku, određuje se površina na grafiku iz koraka b) gde
• vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, manja je od 4,
• vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi između 73 i 85%,
• vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat sadržaja azota u uzorku, iznosi između 15 i 40%, i
• vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina je najmanje 90%, i površine na grafiku iz koraka b), gde je data bar jedna od ovih tačaka, određene su kao adekvatno prerađene.
[0065] Pored toga, ili alternativno, u koraku e) postupka prema predmetnom pronalasku, površine dobijene u koracima c) i d) oduzimaju se od grafika iz koraka b) i tako dobijena površina se označava se kao adekvatno prerađena.
[0066] U retkom slučaju kada performanse obe alternative u koraku e) daju različite površine, srednja veličina se određuje za te površine.
[0067] Kako bi se olakšala klasifikacija sirovina i/ili životinjske hrane podvrgnute postupku prema predmetnom pronalasku kao prekomerno, nedovoljno ili adekvatno prerađenih, dalje je potrebno generisati skalu prerade, na kojoj se konačno izvode indikatori uslova prerade koraka f). Veličina površima koje su određena u koracima c) do e) postupka prema predmetnom pronalasku mogu se razlikovati po svojoj veličini, naročito u smislu svoje visine (proširenje površina u y-pravcu i ili duž ordinate) i/ili svoje dužine (proširenje površina u xpravcu ili duž apscise). Prema tome, u koraku f) postupka prema predmetnom pronalasku, površine određena u koracima c) do e) su standardizovane na jednake veličine i standardizovane površine se zatim sortiraju od prekomerne prerade do nedovoljne prerade, ili obrnuto. Pored toga, standardizovanim i sortiranim površinama dodeljuje se kontinuirana skala.
[0068] Prema predmetnom pronalasku, vrednosti parametara dobijenih u koracima a1) do a3) postupka prema predmetnom pronalasku ubacuju se u korak g) postupka prema predmetnom pronalasku u stepeni red i tako dobijene vrednosti se koriste za određivanje srednje vrednosti, što je takozvani indikator uslova prerade (processing conditions indicator - PCI).
[0069] Formuli odgovara tipičan stepeni red
gde
i = maksimalni broj analiziranih parametara;
n = specifični parametar;
xn= vrednost specifičnog parametra; i
an= ponderski faktor parametra.
[0070] U kontekstu predmetnog pronalaska, ponder je poželjno ceo broj. Poželjno, ponderski faktor je ceo broj od 1 do 10.
[0071] Uzimajući u obzir formiranje srednje vrednosti za vrednosti iz stepenog reda, tzv. indikator uslova prerade (processing conditions indicator – PCI) se dobija pomoću formule
gde
i = maksimalni broj analiziranih parametara;
n = specifični parametar;
xn= vrednost specifičnog parametra; i
an= ponderski faktor parametra.
2
[0072] Konačno, indikator uslova prerade dobijen u koraku g) konačno se u koraku h) postupka prema predmetnom pronalasku izvlači u skali prerade dobijenoj u koraku f) kako bi se pokazalo da li su sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađeni, adekvatno prerađeni ili nedovoljno prerađeni.
[0073] Poželjno, serija uzoraka prerađene sirovine i/ili životinjske hrane iz različitih vremenskih tačaka prerade podvrgnuta je postupku prema predmetnom pronalasku kako bi se obezbedila sveobuhvatna populacija uzorka. Poželjno, da pomenuti serija uzoraka sadrži najmanje 100 uzoraka, posebno 200, 300, 400, 500 ili više uzoraka. U slučaju serije uzoraka, tip sirovine i/ili životinjske hrane je poželjno iste vrste. Dalje je poželjno podvrgnuti postupku prema predmetnom pronalasku više od jedne serije uzoraka poželjno iste vrste sirovina i/ili životinjske hrane. To ima prednost u tome što se serija uzoraka iz različitih delova sveta može podvrgnuti postupku prema predmetnom pronalasku. Ovo omogućava dobijanje sveobuhvatnog skupa podataka koji takođe omogućava da se utvrdi uticaj prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane iz različitih regiona sveta. Stoga, postupak prema predmetnom pronalasku takođe uzima u obzir različite klimatske uslove u različitim regionima sveta, koji zajedno sa preradom takođe utiču na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane.
[0074] Za rast životinja potrebna je aminokiselina u ishrani. Međutim, aminokiseline prisutne u hrani nisu potpuno svarljive. Utoliko pre, svarljivost aminokiselina varira između različitih sirovina ili hrane za životinje i dalje, i varira i između aminokiselina. Na primer, sadržaj antinutritivnih faktora ili vlakana u matrici sirovine za životinjsku hranu može da smanji svarljivost aminokiselina u životinjskoj vrsti. Aminokiseline se vare u tankom crevu. Svarljive aminokiseline apsorbuju se kroz zidove tankog creva. Nesvareni materijali prolaze duž debelog creva i izlučuju se izmetom, barem teoretski. Međutim, mikroflora u debelom crevu može metabolizovati neke od nesvarenih aminokiselina radi sopstvenog rasta i razvoja. Kao posledica toga, apsorpcija aminokiselina u životinjskoj vrsti ne može se odrediti prostim oduzimanjem sadržaja aminokiselina u izmetu od sadržaja aminokiselina u ishrani kojom se životinja hrani. Kako bi se izbegla manipulacija od strane mikroba zadnjeg creva, svarljivost aminokiselina od strane monogastričnih životinja najispravnije se meri na kraju tankog creva. Ovaj deo creva se takođe naziva ileum. Stoga se u površine ishrane životinja odgovarajuća svarljivost aminokiselinama naziva i ilealna amino svarljivost ili koeficijent ilealne svarljivosti. Postupak ilealne analize meri razliku između količine svake aminokiseline u
2
ishrani i ilealne svarene materije, podeljene sa količinom svake od aminokiselina u ishrani. Međutim, svarena materija prikupljena na kraju tankog creva sadrži velike količine endogenih proteina i u zavisnosti od relativnog doprinosa gubitaka endogenih aminokiselina, prividni koeficijenti ilealne svarljivosti aminokiselina utiču na različite vrednosti. Izraz očigledan u kontekstu ilealne svarljivosti aminokiselina stoga odražava činjenicu da koeficijenti nisu prilagođeni gubicima endogenog azota i aminokiselina. Takozvani prividni ilealni koeficijenti svarljivosti aminokiselina ili prividna ilealna svarljivost (AID) izračunavaju se prema jednačini:
gde
AAunos= količina pojedinačne aminokiseline koja je životinji data kao deo ishrane i AAizlučeno= količina pojedinačne aminokiseline u ilealnoj svarenoj materiji.
[0075] Gubici endogenog proteina i aminokiselina mogu se odvojiti na osnovni (minimum) i dodatni specifični gubitak. Osnovni gubitak je nespecifičan i povezan je sa unosom suve materije, dok je specifični gubitak povezan sa svojstvenim faktorima u životinjskoj hrani, npr. vlakna i anti-nutritivni faktori kao što su inhibitori tripsina, lektini i tanini. Endogena lučenja potiču iz različitih izvora, uključujući sline, pankreasno lučenje, lučenje iz epitelnih ćelija i mucina. Količine gubitaka baznog endogenog proteina i aminokiselina u ilealnoj svarenoj materiji mogu se odrediti različitim postupcima. Ove postupci uključuju ishrane bez proteina, nutritivne ishrane koje sadrže izvore proteina za koje se pretpostavlja da su potpuno (100%) svarljive uz potpunu apsorpciju aminokiselina i regresionu tehniku.
[0076] Nesavršenosti prividne ilealne svarljivosti se prevazilaze kada se prividni koeficijenti ilealne svarljivosti standardizuju ispravljajući ih za osnovne gubitke endogenih aminokiselina. Tako dobijeni standardizovani ili standardni ilealni koeficijenti svarljivosti nisu zavisni od nivoa prehrambenih aminokiselina. Ključno pitanje za utvrđivanje standardizovane ilealne svarljivosti aminokiselina je kvantifikacija nivoa osnovnih gubitaka endogenih aminokiselina u svarenoj materiji prikupljenoj sa kraja tankog creva. Standardni koeficijenti ilealne svarljivosti aminokiselina ili standardni/standardizovani koeficijenti ilealne svarljivosti (SID) izračunavaju se prema jednačini:
2
gde
AAunos= količina pojedinačne aminokiseline koja je životinji data kao deo ishrane, AAizlučeno= količina pojedinačne aminokiseline u ileal svarenoj materiji i
AAosn.end.= količina gubitka bazalne endogene aminokiseline.
[0077] Danas se samo jedan jedinstveni standardni koeficijent svarljivosti određene aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani za posebnu vrstu životinja u praksi koristi procenu nutritivne vrednosti navedene sirovine i/ili životinjske hrane za posebnu vrstu životinj, nezavisno od porekla sirovine i/ili životinjske hrane. Prema tome, standardni koeficijenti svarljivosti današnje prakse ne uzimaju u obzir regionalne uticaje na nutritivnu vrednost, niti imaju uticaj razlike u preradi sirovina i/ili životinjske hrane. Međutim, bez uzimanja u obzir dodatnih uticaja na nutritivnu vrednost, današnja praksa upotrebe jednog jedinstvenog standardnog koeficijenta svarljivosti ne omogućava da se pouzdano i smisleno procene nutritivne vrednosti sirovina i/ili životinjske hrane.
[0078] Radi poređenja, postupak prema predmetnom pronalasku uzima u obzir ove uticaje jer povezuje standardni ilealni koeficijent aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani kod životinjskih vrsta sa indikatorom uslova prerade dobijenim za istu sirovinu i/ili životinjsku hranu, koja već odražava uticaje prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane.
[0079] U jednom otelotvorenju postupak prema predmetnom pronalasku dalje obuhvata korake
i) određivanje standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti (SID) aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani za životinjsku vrstu putem
i1) kvantitativne analize količine navedene aminokiseline (AAunos) u istom uzorku kao u koraku a);
i2) primena navedenog uzorka životinjskoj vrsti i određivanje endogenog gubitka navedene aminokiseline (AAosnovno,lulenje) i ilealni odliv aminokiseline (AAilealni.odliv); i i3) ubacivanje vrednosti parametara dobijenih u koracima i1) i i2) u opštu formulu (II)
S
i
j) izvođenje standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti dobijenog u koraku i)
2
kao funkcije indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g) i/ili izražavanje navedenog standardnog koeficijenta ilealne svarljivosti u kalibracionoj jednačini kao funkcija indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g).
[0080] Primeri kalibracionih jednačina koji daju koeficijent ilealne svarljivosti (SIDAA) kao funkcija PCI su date u nastavku. Ove jednačine daju ilealni koeficijent svarljivosti za specifičnu aminokiselinu u punomasnoj soji za živinu ili svinja:
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti metionina (SIDMet) punomasne soje za živinu
SIDMet= -0,3581 × PCI<2>+ 8,679 × PCI 33,624 R<2>= 0,9399,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti cistina (SIDCys) punomasne soje za živinu
SIDCys= -0,440 × PCI<2>+ 11,983 × PCI - 13,905 R<2>= 0,9405,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti metionina i cistina (SIDMet Cys) punomasne soje za živinu
SIDMet+Cys= -0,3861 × PCI<2>+ 9,8435 × PCI 13,53 R<2>= 0,9391,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti lizina (SIDLys) punomasne soje za živinu
SIDLys= -0,4187 × PCI<2>+ 11,462 × PCI 5,6474 R<2>= 0,9139,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti treonina (SIDThr) punomasne soje za živinu
SIDThr= -0,368 × PCI<2>+ 9,2054 × PCI 21,770 R<2>= 0,9469,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti triptofana (SIDTrp) punomasne soje za živinu
SIDTrp= -0,4046 × PCI<2>+ 9,7674 × PCI 23,052 R<2>= 0,9431,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti arginina (SIDArg) punomasne soje za živinu
SIDArg= -0,3033 × PCI<2>+ 7,3008 × PCI 41,512 R<2>= 0,9494,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti izoleucina (SIDIle) punomasne soje za živinu
SIDIle= -0,3974 × PCI<2>+ 9,211 × PCI 29,802 R<2>= 0,9657,
• Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti leucina (SIDLeu) punomasne soje za živinu
2
SIDLeu= -0,3639 × PCI<2>+ 8,3187 × PCI 35,843 R<2>= 0,9651, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti valina (SIDVal) punomasne soje za živinu
SIDVal= -0,388 × PCI<2>+ 9,0608 × PCI 29,464 R<2>= 0,9639, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti histidina (SIDHis) punomasne soje za živinu
SIDHis= -0,3554 × PCI<2>+ 9,1547 × PCI 25,938 R<2>= 0,9376, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti fenilalanina (SIDPhe) punomasne soje za živinu
SIDPhe= -0,3523 × PCI<2>+ 8,0374 × PCI 37,432 R<2>= 0,9719, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti metionina (SIDMet) punomasne soje za svinje
SIDMet= -0,3286 × PCI<2>+ 7,3561 × PCI 43,444 R<2>= 0,8625, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti cistina (SIDCys) punomasne soje za svinje
SIDCys= -0,4982 × PCI<2>+ 13,115 × PCI - 11,392 R<2>= 0,7687, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti metionina i cistina (SIDMet+Cys) punomasne soje za svinje
SIDMet+Cys= -0,4237 × PCI<2>+ 10,534 × PCI 14,77 R<2>= 0,8026, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti lizina (SIDLys) punomasne soje za svinje
SIDLys= -0,4397 × PCI<2>+ 11,359 × PCI 11,75 R<2>= 0,8209, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti treonina (SIDThr) punomasne soje za svinje
SIDThr= -0,291 × PCI<2>+ 6,2769 × PCI 44,594 R<2>= 0,8414, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti triptofana (SIDTrp) punomasne soje za svinje
SIDTrp= -0,3167 × PCI<2>+ 6,6559 × PCI 45,534 R<2>= 0,8544, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti arginina (SIDArg) punomasne soje za svinje
SIDArg= -0,261 × PCI<2>+ 5,3573 × PCI 63,685 R<2>= 0,8894, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti izoleucina (SIDIle) punomasne soje za svinje
SIDIle= -0,3204 × PCI<2>+ 6,7739 × PCI 48,135 R<2>= 0,8789, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti leucina (SIDLeu) punomasne soje za svinje
SIDLeu= -0,2901 × PCI<2>+ 5,7556 × PCI 55,925 R<2>= 0,8801, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti valina (SIDVal) punomasne soje za svinje
SIDVal= -0,2801 × PCI<2>+ 5,8136 × PCI 52,234 R<2>= 0,868, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti histidina (SIDHis) punomasne soje za svinje
SIDHis= -0,2915 × PCI<2>+ 6,548 × PCI 48,067 R<2>= 0,8501, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti fenilalanina (SIDPhe) punomasne soje za svinje
SIDPhe= -0,2676 × PCI<2>+ 4,9292 × PCI 62,59 R<2>= 0,8914, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti glicina (SIDGly) punomasne soje za svinje
SIDGly= -0,3377 × PCI<2>+ 7,7741 × PCI 35,285 R<2>= 0,7481, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti serina (SIDSer) punomasne soje za svinje
SIDSer= -0,3257 × PCI<2>+ 6,9689 × PCI 44,913 R<2>= 0,8601, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti prolina (SIDPro) punomasne soje za svinje
SIDPro= -0,4428 × PCI<2>+ 10,473 × PCI 36,719 R<2>= 0,6098, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti alanina (SIDAla) punomasne soje za svinje
SIDAla= -0,3002 × PCI<2>+ 6,6179 × PCI 44,817 R<2>= 0,8469, Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti asparaginske kiseine (SIDAsp) punomasne soje za svinje
SIDAsp= -0,4159 × PCI<2>+ 10,765 × PCI 9,9347 R<2>= 0,8487, i
Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti glutaminske kiseline (SIDGlu) punomasne soje za svinje
SIDGlu= -0,3041 × PCI<2>+ 6,9635 × PCI 44,434 R<2>= 0,8545,
1
[0081] Za svaku kalibraciju dat je odgovarajući koeficijent određivanja, označen kao R<2>. U statistici je koeficijent određivanja broj koji pokazuje koliko se podaci dobro uklapaju u statistički model - ponekad je to prosto linija ili kriva. R<2>od 1 označava da regresiona linija dobro odgovara podacima, dok R<2>od 0 označava da linije uopšte ne odgovaraju podacima. U svim slučajevima, standardizovana ilealna svarljivost aminokiselina ima R<2>koji je vrlo blizu 1. Shodno tome, statistički model vrlo dobro se uklapa u podatke.
[0082] Kvantitativna analiza koraka a1) do a3) postupka prema predmetnom pronalasku zahteva dosta vremena i troškova. Blisko-infracrvenih merenja (NIR) odgovarajuće sirovine i/ili životinjske hrane bila bi vremenska i troškovno efikasnija alternativa za utvrđivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane. Međutim, bliskoinfracrvene spektroskopije ne daje rezultate sa željenom preciznošću; štaviše, to često dovodi do kontradiktornih rezultata. Shodno tome, ni kvantitativna analiza niti blisko-infracrvena spektroskopija nisu pogodne za troškovno i vremenski efikasno određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane.
[0083] Prema predmetnom pronalasku ovaj problem je rešen tako što su blisko-infracrvene apsorpcije dobijene za uzorak sirovine i/ili životinjske hrane povezane sa odgovarajućim vrednostima kvantitativne analize. Tako dobijena korelacija vrednosti kvantitativne analize sa apsorpcijama NIR merenja poželjno je prikazana ili izvučena u vidu kalibracionog grafika, što olakšava podudaranje apsorpcija NIR merenja drugog uzorka sa odgovarajućim tačnim vrednostima za parametre na osnovu kvantitativne analize.
[0084] Naredni cilj predmetnog pronalaska je, dakle, računarski primenjen postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane, koji sadrži korake
A) podvrgavanje uzorka iste sirovine i/ili životinjske hrane kao u koraku a) postupka za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane blisko-infracrvenoj (NIR) spektroskopiji;
B) podudaranje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektru dobijenih u koraku A) sa odgovarajućim parametrima i njihovim vrednostima određenim u koracima podvrgavanja uzorka a1) kvantitativnoj analizi najmanje jednog parametra izabranog iz grupe koja se sastoji od aktivnosti inhibitora tripsina, aktivnosti ureaze, rastvorljivosti
2
proteina u alkalnom indeksu i indeksu disperzibilnosti proteina;
a2) određivanju odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, što sadrži kvantitativnu analizu reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, nakon čega sledi formiranje odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količina lizina; i
a3) kvantitativnoj analizi količine najmanje jedne aminokiseline odabrane iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina;
i
C) izvođenje podudaranja iz koraka B) u vidu kalibracionog grafika i/ili izražavanje parametara određenih u koracima od a1) do a3) u kalibracionoj jednačini kao funkcija intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima podudarenim u koraku B).
[0085] U zavisnosti od korišćenog spektrometra, blisko-infracrveni (NIR) spektar iz koraka A) može se beležiti pri talasnim dužinama između 400 i 2500 nm bilo kojim pogodnim infracrvenim spektroskopom koji radi bilo na principu monohromatora ili na principu Fourierove transformacije. Poželjno je da se NIR spektri beleže između 1000 i 2.500 nm. Talasne dužine se lako pretvaraju u odgovarajuće talasne brojeve i zato se NIR spektri mogu takođe zabeležiti na odgovarajućim talasnim brojevima. Pošto su organska jedinjenja koja će se odrediti u postupku prema predmetnom pronalasku, tj. proteini i aminokiseline, bogati O-H vezama, C-H vezama i N-H vezama, pogodna su za detektovanje pomoću infracrvene spektroskopije. Međutim, biološki uzorak kao životinjska hrana sadrži mnoštvo različitih organskih jedinjenja i tako predstavlja složenu matricu. Bez obzira na to, svaka biološka supstanca ima jedinstven blisko-infracrveni spektar, uporediv sa pojedinačnim otiskom prsta. Shodno tome, može se pretpostaviti da dve biološke supstance sa potpuno istim spektrom imaju isti fizički i hemijski sastav i da su tako identične. S druge strane, ako dve biološke supstance imaju različit spektar, može se pretpostaviti da su različite, bilo u pogledu svojih fizičkih ili hemijskih karakteristika, ili u pogledu oba. Zbog svojih pojedinačnih i visoko specifičnih opsega apsorpcije, signali organskih jedinjenja i njihov intenzitet u NIR spektru mogu se lako pripisati i povezati sa određenim organskim jedinjenjem i njegovom koncentracijom u uzorku poznate težine. Tako NIR spektroskopija omogućava pouzdano predviđanje ili procenu na primer količine aminokiselina i proteina u uzorku. Pošto je isti uzorak specifične sirovine i/ili životinjske hrane podvrgnut kvantitativnoj analizi u koraku a) i NIR spektroskopiji u koraku A), takođe je moguće parametrima, kao i njihovim vrednostima i promenama, pripisati i korelirati apsorpcije i njihove intenzitete u NIR spektru, kao što su aktivnost inhibitora tripsina, aktivnost ureaze, rastvorljivost proteina u alkalijama i indeks disperzibilnosti proteina. Jednom kada se intenziteti apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima uspešno usklade, tj. pripišu i povežu sa parametrima koji su od interesa i njihovim vrednostima, NIR spektroskopija omogućava pouzdano predviđanje ili procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane. U tu svrhu je zapisan veliki broj NIR spektara sirovina i/ili životinjske hrane, npr.100, 200, 300, 400, 500 ili više, i intenziteti apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima odgovaraju odgovarajućim parametrima i njihovim vrednostima. Kada uzorak iz koraka A) nije prozračan, meri se refleksija emitovane svetlosti iz uzorka i razlika između emitovane svetlosti i reflektovane svetlosti se daje kao apsorpcija. Tako dobijeni intenziteti apsorpcije se koriste u narednim koracima, npr. korak B) iznad i, koraci D) i G) u nastavku.
[0086] U jednom aspektu, postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane dalje obuhvata korake
D) podudaranje intenziteta apsorpcije u odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektru uzorka dobijenog u koraku B) sa indikatorom uslova prerade dobijenim za isti uzorak u koraku g) postupka za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane; i
E) izvođenje podudaranja iz koraka D) u vidu kalibracionog grafika i/ili izražavanje indikatora stanja prerade u kalibracionoj jednačini kao funkcija intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima usklađenim u koraku D).
[0087] Nakon završetka NIR kalibracija, NIR spektroskopija se može koristiti kao rutinski postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane.
[0088] U narednom otelotvorenju, postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane dalje obuhvata korake
F) podvrgavanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane nepoznatog porekla ili istog porekla kao u koraku a) postupka za utvrđivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane NIR spektroskopiji;
G) očitavanje vrednosti najmanje jednog od parametara iz koraka a1) do a3) koje se
4
podudaraju sa apsorpcijama u NIR spektru dobijenim u koraku F) sa kalibracionog grafika iz koraka C) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektar dobijen u koraku F) u kalibracionu jednačinu iz koraka C) kako bi se dobile vrednosti za parametre koraka a1) do a3); H) ubacivanje vrednosti za parametre dobijene u koraku G) u stepeni red i formiranje srednje vrednosti od vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena srednja vrednost označena kao indikator stanja prerade (PCI); i/ili
I) očitavanje PCI sa kalibracionog grafika iz koraka E) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u kalibracionu jednačinu iz koraka E) radi dobijanja indikatora uslova prerade; i
J) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) i/ili I) u skali prerade postupka za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane, kako bi se ukazalo da li su sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađeni, adekvatno prerađeni ili nedovoljno prerađeni.
[0089] Poželjno, u koraku G) se dobijaju isti parametri kao u koracima a1) do a3).
[0090] Na osnovu već dobijenih kalibracija za indikator uslova prerade i specifičnog koeficijenta svarljivosti, postupak prema predmetnom pronalasku takođe omogućava određivanje specifičnog koeficijenta svarljivosti pomoću NIR spektroskopije.
[0091] U drugom otelotvorenju, postupak za procenu prerade utiče na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane, stoga dalje obuhvata korak
K) ubacivanje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) u kalibracionu jednačinu iz koraka j) i/ili očitavanje funkcionalne vrednosti za indikator uslova prerade dobijen u koraku I) radi dobijanja specifičnog koeficijenta svarljivosti aminokiseline (DAA) za sirovinu i/ili životinjsku hranu iz koraka F).
[0092] Na osnovu skupa podataka i odgovarajućih kalibracija dobijenih u postupcima prema predmetnom pronalasku, postupak prema predmetnom pronalasku takođe omogućava da se izvrši procena uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane nepoznatog porekla. Alternativno, uzorak u koraku F) postupka za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane je istog porekla kao u koraku a) postupka za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane.
[0093] Za sirovinu životinjske hrane i/ili životinjsku hranu koja se smatra prekomerno prerađenom, postupak takođe omogućava utvrđivanje razlike između željene vrednosti i stvarne vrednosti sadržaja aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani hrane, poredeći maksimalni koeficijent ilealne svarljivosti aminokiseline sirovine i/ili životinjske hrane kod životinjske vrste sa specifičnim koeficijentom svarljivosti aminokiseline dobijenim u postupku prema predmetnom pronalasku za specifični uzorak.
[0094] Postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane prema predmetnom pronalasku stoga dalje obuhvata korak
L) određivanje razlike između željene vrednosti i stvarne vrednosti za količinu aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani na osnovu razlike između maksimalnog koeficijenta ilealne svarljivosti navedene aminokiseline postupka za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane, i specifičnog koeficijenta svarljivosti navedene aminokiseline dobijenog u koraku K).
[0095] Pomoću specifičnog koeficijenta svarljivosti (DAA) dobijenim postupkom prema predmetnom materijalu za specifičnu aminokiselinu u specifičnom uzorku sirovine i/ili životinjske hrane, takođe je moguće odrediti svarljivu količinu aminokiseline u navedenom uzorku. Navedena svarljiva količina aminokiseline može se jednostavno dobiti množenjem količine aminokiseline uzorka sirovine i/ili životinjske hrane dobijene u koraku G) sa indikatorom uslova prerade dobijenim u koraku K).
U daljem otelotvorenju postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane prema predmetnom pronalasku, stoga dalje obuhvata korak
M) određivanje svarljive količine aminokiseline u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane množenjem količine navedene aminokiseline u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane dobijene u koraku G) sa specifičnim koeficijentom svarljivosti dobijenim u koraku K).
[0096] Sirovina i/ili životinjska hrana koja se koristi u postupcima prema predmetnom pronalasku je poželjno soja, pogodno punomasna soja i/ili proizvodi od soje, pogodno sojino brašno i sojin kolač/ekspeler. To je zato što su soja i proizvodi od soje najrelevantnije sirovine i/ili životinjske hrane.
[0097] U jednom otelotvorenju postupaka prema predmetnom pronalasku sirovina i/ili životinjska hrana je soja ili proizvod od soje.
[0098] Određivanje standardnog koeficijenta ilealne svarljivosti i specifičnog koeficijenta svarljivosti dobijenih postupcima prema predmetnom pronalasku ne podleže nikakvim ograničenjima u vezi sa životinjskom vrstom. Štaviše, ove postupci se mogu koristiti za određivanje i/ili procenu standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti i specifičnog koeficijenta svarljivosti za bilo koju zamislivu životinjsku vrstu. Bez obzira na to, poželjne životinjske vrste u kontekstu predmetnog pronalaska su monogastrične životinje, tj. životinje koje imaju jednokomorni stomak, uključujući svaštojede poput svinja, živine, npr. ćurke i kokoške, mesojede poput mačaka i biljojede poput konja, jelena i zečeva, kao preživare, poput krava, koza i ovaca.
[0099] U jednom aspektu postupaka prema predmetnom pronalasku, životinjska vrsta je svaštojed, mesojed, biljojed i/ili preživar.
[0100] Postupak prema predmetnom pronalasku može se preneti na računar. Ovo omogućava da se postupak prema predmetnom pronalasku izvede kao rutinski postupak. U ovom slučaju, kalibracione jednačine dobijene u koracima C) i j) postupak prema predmetnom pronalasku se čuvaju na računaru, tako da računar izvodi samo korake F) do J) i opciono korak K) postupka prema predmetnom pronalasku. Poželjno je da računar takođe koristi blisko-infracrveni spektrometar za korak F) postupka. Dodatno ili alternativno, računar koji izvodi korake F) do J) i opciono korak K) postupka prema predmetnom pronalasku i računar na kom su smeštene kalibracione jednačine nisu identični. U ovom slučaju, prvi računar koji izvodi korake F) do J) i opciono korak K) postupka prema predmetnom pronalasku, i drugi računar na kom je smeštena kalibraciona jednačina čine mrežu. Dodatno ili alternativno, skup podataka i kalibraciona kriva se čuvaju u oblaku kom prvi računar ima pristup, i u ovom slučaju prvi računar i oblak čine neku vrstu mreže.
[0101] U jednom otelotvorenju računarski primenjenog postupka za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane, kalibracioni grafici i/ili kalibracione jednačine iz koraka C) i/ili koraka E) čuvaju se na računaru ili u oblaku.
[0102] To ima prednost u tome što računarski primenjen postupak ne pokazuje samo da li je ispitivana sirovina i/ili životinjska hrana nedovoljno prerađena, adekvatno prerađena ili prekomerno prerađena, već takođe ukazuje na to koje količine određene aminokiseline su potrebne kako bi se obezbedila optimalna ishrana za određenu životinjsku vrstu u slučaju neadekvatno prerađene sirovine i/ili životinjske hrane. Ovo takođe omogućava upravljanje postrojenjem za pripremu ili mešanje namirnica od strane računara.
[0103] Naredni cilj predmetnog pronalaska je, takođe, postupak za pripremu životinjske hrane koja sadrži korake
F) podvrgavanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane nepoznatog porekla ili istog porekla kao u koraku a) patentnog zahteva 1 NIR spektroskopiji;
G) očitavanje vrednosti najmanje jednog od parametara iz koraka a1) do a3) koje se podudaraju sa apsorpcijama u NIR spektru dobijenim u koraku F) sa kalibracionog grafika iz koraka C) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektar dobijen u koraku F) u kalibracionu jednačinu iz koraka C) kako bi se dobile vrednosti za parametre koraka a1) do a3); H) ubacivanje vrednosti za parametre dobijene u koraku G) u stepeni red i formiranje srednje vrednosti od vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena srednja vrednost označena kao indikator stanja prerade (PCI); i/ili
I) očitavanje PCI sa kalibracionog grafika iz koraka E) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u kalibracionu jednačinu iz koraka E) radi dobijanja indikatora uslova prerade;
J) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) i/ili I) u skali prerade patentnog zahteva 1 kako bi se ukazalo da li su sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađeni, adekvatno prerađeni ili nedovoljno prerađeni;
K) ubacivanje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) u kalibracionu jednačinu iz koraka j) i/ili očitavanje funkcionalne vrednosti za indikator uslova prerade dobijen u koraku I) radi dobijanja specifičnog koeficijenta svarljivosti aminokiseline (DAA) za aminokiselinu u sirovini i/ili životinjskoj hrani iz koraka F) L) određivanje razlike između željene vrednosti i stvarne vrednosti za količinu aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani na osnovu razlike između maksimalnog koeficijenta ilealne svarljivosti navedene aminokiseline patentnog zahteva 2 i specifičnog koeficijenta svarljivosti navedene aminokiseline dobijenog u koraku K); gde postupak dalje obuhvata barem jedan od koraka
N) dalja prerada sirovina i/ili životinjske hrane, ako je sirovina i/ili životinjska hrana označena kao nedovoljno prerađena, i/ili
O) dodavanje diferencijalne količine aminokiseline dobijene prema koraku L) sirovini i/ili životinjskoj hrani, ako je sirovina i/ili životinjska hrana označena kao prekomerno prerađena.
[0104] Navedeni postupak olakšava dobijanje namirnica koje ne sadrže kritičnu količinu antinutritivnih faktora, poželjno manje od 4 mg inhibitora tripsina po g hrane, i sa druge strane sadrže željenu količinu aminokiselina za životinjsku vrstu do koja im je data. Željena količina aminokiselina za životinjsku vrstu podešava se pomoću koraka N).
Slike:
[0105] Slike 1 do 12 prikazuju koeficijent ilealne svarljivosti aminokiselina (SIDAA) kod punomasne soje za živinu kao funkcija indikatora uslova prerade (izraz u zagradi je matematička jednačina za odgovarajuću kalibracionu jednačinu). Dijamanti na ovim slikama (označeni kao statistička serija 1) odgovaraju pojedinačnim vrednostima za PCI odgovarajuće prerađene punomanse soje, i ravna linija (označena kao polinom) predstavlja grafik funkcije za pojedinačni SID za odgovarajuću aminokiselinu.
Slika 1: Koeficijent ilealne svarljivosti metionina punomasne soje za živinu (SIDMet= -0,3581×PCI<2>+ 8,679×PCI 33,624)
Slika 2: Koeficijent ilealne svarljivosti cistina punomasne soje za živinu (SIDCys= -0,442×PCI<2>+ 11,983×PCI 13,905)
Slika 3: Koeficijent ilealne svarljivosti metionina i cistina punomasne soje za živinu (SIDMet+Cys= - 0,3861×PCI<2>+ 9,8435×PCI 13,53)
Slika 4: Koeficijent ilealne svarljivosti lizina punomasne soje za živinu (SIDLys= -0,4187×PCI<2>+ 11,462×PCI 5,6474)
Slika 5: Koeficijent ilealne svarljivosti treonina punomasne soje za živinu (SIDThr= -0,368×PCI<2>+ 9,2054×PCI 12,772)
Slika 6: Koeficijent ilealne svarljivosti triptofana punomasne soje za živinu (SIDTrp= -0,4046×PCI<2>+ 9,7674×PCI 23,052)
Slika 7: Koeficijent ilealne svarljivosti arginina punomasne soje za živinu (SIDArg= -0,3033×PCI<2>+ 7,3008×PCI 41,512)
Slika 8: Koeficijent ilealne svarljivosti izoleucina punomasne soje za živinu (SIDIle= -0,3974×PCI<2>+ 9,211×PCI 29,802)
Slika 9: Koeficijent ilealne svarljivosti leucina punomasne soje za živinu (DLeu= -0,3639×PCI<2>+ 8,3187×PCI 35,843)
Slika 10: Koeficijent ilealne svarljivosti valina punomasne soje za živinu (SIDVal= -0,388×PCI<2>+ 9,0608×PCI 29,464)
Slika 11: Koeficijent ilealne svarljivosti histidina punomasne soje za živinu (SIDHis= -0,3554×PCI<2>+ 9,1547×PCI 25,938)
Slika 12: Koeficijent ilealne svarljivosti fenilalanina punomasne soje za živinu (SIDPhe= -0,3523×PCI<2>+ 8,0374×PCI 37,432)
Slike 13 do 30 prikazuju koeficijent ilealne svarljivosti aminokiselina (SIDAA) kod punomasne soje za svinje kao funkcija indikatora uslova prerade (izraz u zagradi je matematička jednačina za odgovarajuću kalibracionu jednačinu). Dijamanti na ovim slikama (označeni kao statistička serija 1) odgovaraju pojedinačnim vrednostima za PCI odgovarajuće prerađene punomanse soje, i ravna linija (označena kao polinom) predstavlja grafik funkcije za pojedinačni SID za odgovarajuću aminokiselinu.
Slika 13: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti metionina (SIDMet) punomasne soje za svinje (SIDMet= - 0,3286 × PCI<2>+ 7,3561 × PCI 43,444)
Slika 14: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti cistina (SIDCys) punomasne soje za svinje (SIDCys= - 0,4982 × PCI<2>+ 13,115 × PCI - 11,392)
Slika 15: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti lizina (SIDMet+Cys) punomasne soje za svinje (SIDMet+Cys= - 0,4237 × PCI2 10,534 × PCI 14,77)
Slika 16: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti lizina (SIDLys) punomasne soje za svinje (SIDLys= - 0,4397 × PCI<2>+ 11,359 × PCI 11,75)
Slika 17: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti treonina (SIDLys) punomasne soje za svinje (SIDThr= - 0,291 × PCI<2>+ 6,2769 × PCI 44,594)
Slika 18: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti triptofana (SIDTrp) punomasne soje za svinje (SIDTrp= - 0,3167 × PCI<2>+ 6,6559 × PCI 45,534)
Slika 19: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti arginina (SIDArg) punomasne soje za svinje (SIDArg= - 0,261 × PCI<2>+ 5,3573 × PCI 63,685)
Slika 20: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti izoleucina (SIDIle) punomasne soje za svinje (SIDIle= - 0,3204 × PCI<2>+ 6,7739 × PCI 48,135)
Slika 21: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti leucina (SIDLeu) punomasne soje za svinje (SIDLeu= - 0,2901 × PCI<2>+ 5,7556 × PCI 55,925)
Slika 22: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti valina (SIDVal) punomasne soje za svinje (SIDVal= - 0,2801 × PCI<2>+ 5,8136 × PCI 52,234)
Slika 23: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti histidina (SIDHis) punomasne soje za
4
svinje (SIDHis= - 0,2915 × PCI<2>+ 6,548 × PCI 48,067)
Slika 24: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti histidina (SIDPhe) punomasne soje za svinje (SIDPhe= - 0,2676 × PCI<2>+ 4,9292 × PCI 62,59)
Slika 25: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti glicina (SIDGly) punomasne soje za svinje (SIDGly= - 0,3377 × PCI<2>+ 7,7741 × PCI 35,285)
Slika 26: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti serina (SIDSer) punomasne soje za svinje (SIDSer= - 0,3257 × PCI2 6,9689 × PCI 44,913)
Slika 27: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti prolina (SIDPro) punomasne soje za svinje (SIDPro= - 0,4428 × PCI<2>+ 10,473 × PCI 36,719)
Slika 28: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti alanina (SIDAla) punomasne soje za svinje (SIDAla= - 0,3002 × PCI<2>+ 6,6179 × PCI 44,817)
Slika 29: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti asparaginske kiseine (SIDAsp) punomasne soje za svinje (SIDAsp= - 0,4159 × PCI<2>+ 10,756 × PCI 9,9347)
Slika 30: Standardni koeficijent ilealne svarljivosti glutaminske kiseline (SIDGlu) punomasne soje za svinje (SIDGlu= - 0,3041 × PCI<2>+ 6,9635 × PCI 44,434)
Primeri:
1. Određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost punomasne soje i standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti aminokiselina za živinu
[0106] Punomasna soja (FFSB) proizvedena u jednoj seriji upotrebljena je za određivanje uticaja različitih postupaka termičke prerade na nutritivni sastav i standardizovanu ilealnu svarljivost (SID) aminokiselina za živinu. Sirove FFSB (K0) podvrgnute su kratkotrajnoj preradi vlažnim zagrevanjem na 80°C tokom 1 minuta (K1) ili dugotrajnoj preradi na 100°C tokom 6 minuta (K2) ili na 100°C tokom 16 minuta (K3), praćeno daljim širenjem na 115°C tokom 15 sekundi (K1/K2/K3-115) ili na 125°C tokom 15 sekundi korišćenjem HL ekstrudera OEE 15,2 od Amandus Kahl GmbH & Co. KG, Hamburg, Germany. Pod-uzorci K3 su dalje podvrgnuti termičkoj preradi u autoklavu na 110°C tokom 15 minuta (Z1), 30 minuta (Z2), 45 minuta (Z3), 60 minuta (Z4), 120 minuta (Z5), 180 minuta (Z6), 240 minuta (Z7), 300 minuta (Z8) ili 360 minuta (Z9). Izlazeći iz ekspandera, prerađene FFSB se prenose na temperature od približno 90°C tokom 20 sekundi u sušilici, gde se FFSB suše tokom 5 minuta sa gradijentom temperature od 85°C do 40°C. Nakon faze sušenja FFSB se ohlade na temperaturu od 20°C tokom 5 minuta.
[0107] Ukupne količine aminokiselina i količina reaktivnog lizina u različitim prerađenim FFSB i indikator uslova prerade (PCI) aminokiselina za živinu su određeni postupkom prema predmetnom pronalasku.
[0108] U Tabeli 1 sažete su različite prerađene FFSB, utvrđene su količine pojedinačnih aminokiselina i indikator uslova prerade (PCI) aminokiselina za živinu.
[0109] Standardizovana ilealna svarljivost (SID) za svaku aminokiselinu za živinu kao funkcija PCI prikazana je na Slikama 1 do 12.
[0110] PCI FFSB je upoređen sa SID krivom za svaku aminokiselinu na Slikama od 1 do 12. Ovo poređenje pokazuje da PCI od FFSB koji su označeni kao Z1 ili Z2 uvek predstavljaju SID koji je na ili barem blizu maksimuma pojedinačne krive. Stoga se FFSB označeni kao Z1 ili Z2 smatraju adekvatno prerađenim. Za poređenje, FFSB označeni kao K0, K1-115/125, K2-115/125 i K3-115/125 uvek imaju SID koji je desno od maksimuma pojedinačne krive i stoga se smatraju nedovoljno prerađenim. Dalje, SID od FFSB označeni kao Z3 do Z9 uvek su levo od maksimuma pojedinačne krive i stoga se smatraju prekomerno prerađenim.
[0111] Istraživanje standardizovanih ilealnih koeficijenata svarljivosti aminokiselina sažeto u Tabeli 1 dokazuje da je tačna klasifikacija FFSB označenih sa Z1 i Z2 kao adekvatno prerađenih, FFSB označenih sa K0, K1-115/125, K2-115/125 i K3-115/125 kao nedovoljno prerađenih, i FFSB označenih sa Z3 do Z9 kao prekomerno prerađenih jer FFSB označen sa Z1 i Z2 sadrži najveće koeficijente svarljivosti. Radi poređenja, svi ostali FFSB sadrže niže koeficijente svarljivosti. Ovo dokazuje da je upotreba PCI koristan alat za opis uticaja uslova prerade na kvalitet sirovine i/ili životinjske hrane.
Tabela 1: Rezime različitih prerađenih FFSB, utvrđenih standardizovanih ilealnih koeficijenata svarljivosti pojedinih aminokiselina i indikatora uslova prerade (PCI) za živinu.
2. Određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost punomasne soje i standardni koeficijent ilealne svarljivosti aminokiselina kod svinja
[0112] Punomasna soja (FFSB) proizvedena iz jedne serije upotrebljena je za određivanje uticaja različitih postupaka termičke prerade na nutritivni sastav i standardizovanu ilealnu svarljivost (SID) aminokiselina kod svinja. Sirove FFSB (K0) su podvrgnute kratkotrajnoj preradi upotrebom vlažnog zagrevanja na 80°C tokom 1 minuta, praćeno daljim širenjem na 125°C tokom otprilike 15 sekundi (K4), dugotrajna prerada na 100°C tokom 6 minuta, i praćeno daljim širenjem na 125°C tokom otprilike 15 sekundi (K5) ili dugotrajna prerada na 100°C tokom 16 minuta, praćeno daljim širenjem na 125°C tokom otprilike 15 sekundi (K6), pomoću ekstrudera OEE 15,2 od Amandus Kahl GmbH & Co. KG, Hamburg, Germany. Poduzorci K6 su dalje prerađeni u autoklavu na 110°C tokom 15 minuta (Z10), 30 minuta (Z11), 45 minuta (Z12), i 60 minuta (Z13). Izlazeći iz ekspandera, prerađeni FFSB se prenosi na temperaturi od oko 90°C tokom 20 sekundi u sušilicu, gde se FFSB suši 5 minuta, sa gradijentom temperature od 85°C do 40°C. Posle faze sušenja FFSB se hladi na temperaturu od 20°C tokom 5 minuta. Drugi deo sirovog FFSB (K0) podvrgnut je termičkoj preradi na 110°C u autoklavu tokom 15 minuta (Z14) ili 30 minuta (Z15), ili termičkoj preradi na 150°C u autoklavu tokom 3 minuta (Z16), 6 minuta (Z17), 9 minuta (Z18) ili 12 minuta (Z19).
[0113] Ukupne količine aminokiselina i količine reaktivnog lizina u različito prerađenim FFSB i indikator uslova prerade (PCI) aminokiselina kod svinja su određeni korišćenjem postupka prema predmetnom pronalasku.
4
[0114] Različito prerađene FFSB, utvrđena reaktivna količina pojedinih aminokiselina i indikator uslova prerade (PCI) aminokiselina kod svinja sažeti su u Tabeli 2.
[0115] Standardizovani koeficijent ilealne svarljivosti (SID) za svaku aminokiselinu kod svinja kao funkcija PCI prikazani su na Slikama 13 do 30.
[0116] PCI od FFSB se upoređuje sa SID krivom za svaku aminokiselinu na Slikama od 13 do 30. Ovo upoređivanje pokazuje da su PCI od FFSB označeni kao Z11 i Z12 uvek imali SID koji je maksimalni ili barem blizu maksimuma pojedinačne krive. Stoga se FFSB označena kao Z11 do 12 smatra adekvatno prerađenim. Za poređenje, FFSB označeni kao K0, i K4 do K6 uvek imaju SID koji je desno od maksimuma pojedinačne krive, pa se stoga smatraju nedovoljno prerađenim. Dalje, SID od FFSB označeni kao Z13 do 19 uvek su levo od maksimuma pojedinačne krive i stoga se smatraju prekomerno prerađenim.
[0117] Istraživanje standardizovanih ilealnih koeficijenata svarljivosti aminokiselina sažeto u Tabeli 2 dokazuje da je tačna klasifikacija FFSB označenih sa Z1 i Z2 kao adekvatno prerađenih, FFSB označenih sa K0 i K4 do K6 kao nedovoljno prerađenih, i FFSB označenih sa Z13 do Z19 kao prekomerno prerađenih jer FFSB označen sa Z11 i Z12 sadrži najveće koeficijente svarljivosti. Radi poređenja, svi ostali FFSB sadrže niže koeficijente svarljivosti. Ovo dokazuje da je upotreba PCI koristan alat za opis uticaja uslova prerade na kvalitet sirovine i/ili životinjske hrane.

Claims (13)

  1. Patentni zahtevi 1. Postupak za određivanje uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovine i/ili životinjske hrane, koji obuhvata korake a) podvrgavanje uzorka prerađene sirovine i/ili životinjske hrane za preradu a1) kvantitativnoj analizi najmanje jednog parametra izabranog iz grupe koja se sastoji od aktivnosti inhibitora tripsina, aktivnosti ureaze, rastvorljivosti proteina u alkalnom indeksu i indeksu disperzibilnosti proteina; a2) određivanju odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, što sadrži kvantitativnu analizu reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, nakon čega sledi formiranje odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količina lizina; i a3) kvantitativnoj analizi količine najmanje jedne aminokiseline odabrane iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina; b) izvođenje parametara dobijenih u koracima a1) do a3) kao funkcije vremenskih tačaka obrade uzorka u koraku a); c) određivanje površine na grafiku iz koraka b) gde vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, iznosi više od 4, povećanje pH vrednosti u određivanju aktivnosti ureaze iznosi više od 0,35, vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi više od 85%, i/ili vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku iznosi više od 40%, i određivanje tako dobijene površine kao nedovoljno prerađene; d) određivanje površine na grafiku iz koraka b), gde je vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina manja od 90%, vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat izvornog sadržaj azota u uzorku iznosi manje od 15%, i/ili vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku koji je rastvorljiv u alkalnom rastvoru, iznosi manje od 73%, i određivanje tako dobijene površine kao prekomerno prerađene; e) određivanje površine na grafikonu iz koraka b) gde vrednost aktivnosti inhibitora tripsina, izražena kao mg tripsina po g uzorka, iznosi manje od 4, vrednost rastvorljivosti proteina u alkalijama, izražena kao procenat proteina u uzorku rastvorljiv u alkalnom rastvoru iznosi između 73 i 85%, vrednost indeksa disperzibilnosti proteina, izražena kao procenat originalnog sadržaja azota u uzorku, 4 iznosi između 15 i 40% i/ili vrednost odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina iznosi najmanje 90%, i određivanje tako dobijene površine kao adekvatno prerađene; i/ili oduzimanje površina određenih u koracima c) i d) od crteža b) i određivanje tako dobijene površine kao adekvatno prerađene; f) generisanje skale prerađivanja standardizujući površine dobijene u koracima c) do e) do jednakih veličina, sortirajući ih od prekomerne prerade do nedovoljne prerade ili obrnuto i dodeljivanje kontinuirane skale standardizovanim i sortiranim oblastima; g) ubacivanje vrednosti parametara dobijenih u koracima od a1) do a3) u stepeni red i formiranje srednjih vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena sredina označena kao indikator uslova obrade (PCI); i h) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g) u skali za preradu dobijenu u koraku f) kako bi se pokazalo da li je sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađena, adekvatno prerađena ili nedovoljno prerađena.
  2. 2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, koji dalje obuhvata korake i) određivanje standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti (SID) aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani za životinjsku vrstu putem i1) kvantitativne analize količine navedene aminokiseline (AAunos) u istom uzorku kao u koraku a) patentnog zahteva 1; i2) primena navedenog uzorka životinjskoj vrsti i određivanje endogenog gubitka navedene aminokiseline (AAosnovno,lulenje) i ilealni odliv aminokiseline (AAilealni.odliv); i i3) ubacivanje vrednosti parametara dobijenih u koracima i1) i i2) u opštu formulu (II)
    i j) izvođenje standardizovanog koeficijenta ilealne svarljivosti dobijenog u koraku i) kao funkcije indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g) patentnog zahteva 1 i/ili izražavanje navedenog standardnog koeficijenta ilealne svarljivosti u kalibracionoj jednačini kao funkcija indikatora uslova prerade dobijenog u koraku g) patentnog zahteva 1. 4
  3. 3. Računarski primenjen postupak za procenu uticaja prerade na nutritivnu vrednost sirovina i/ili životinjske hrane, koji obuhvata korake A) podvrgavanje uzorka iste sirovine i/ili životinjske hrane kao u koraku a) patentnog zahteva 1 blisko-infracrvenoj (NIR) spektroskopiji B) podudaranje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektru dobijenih u koraku A) sa odgovarajućim parametrima i njihovim vrednostima određenim u koracima podvrgavanja uzorka a1) kvantitativnoj analizi najmanje jednog parametra izabranog iz grupe koja se sastoji od aktivnosti inhibitora tripsina, aktivnosti ureaze, rastvorljivosti proteina u alkalnom indeksu i indeksu disperzibilnosti proteina; a2) određivanju odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, što sadrži kvantitativnu analizu reaktivne količine lizina i ukupne količine lizina, nakon čega sledi formiranje odnosa reaktivne količine lizina i ukupne količina lizina; i a3) kvantitativnoj analizi količine najmanje jedne aminokiseline odabrane iz grupe koju čine metionin, cistein, cistin, treonin, leucin, arginin, izoleucin, valin, histidin, fenilalanin, tirozin, triptofan, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina i glutaminska kiselina; i C) izvođenje podudaranja iz koraka B) u vidu kalibracionog grafika i/ili izražavanje parametara određenih u koracima od a1) do a3) u kalibracionoj jednačini kao funkcija intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima podudarenim u koraku B).
  4. 4. Računarski primenjen postupak prema patentnom zahtevu 3, koji dalje obuhvata korake D) podudaranje intenziteta apsorpcije u odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektru uzorka dobijenog u koraku B) patentnog zahteva 3 sa indikatorom uslova prerade dobijenim za isti uzorak u koraku g) patentnog zahteva 1; i E) izvođenje podudaranja iz koraka D) u vidu kalibracionog grafika i/ili izražavanje indikatora stanja prerade u kalibracionoj jednačini kao funkcija intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima usklađenim u koraku D).
  5. 5. Računarski primenjen postupak prema patentnom zahtevu 3 ili 4, koji dalje obuhvata korake F) podvrgavanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane nepoznatog porekla ili istog 4 porekla kao u koraku a) patentnog zahteva 1 NIR spektroskopiji; G) očitavanje vrednosti najmanje jednog od parametara iz koraka a1) do a3) koje se podudaraju sa apsorpcijama u NIR spektru dobijenim u koraku F) sa kalibracionog grafika iz koraka C) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektar dobijen u koraku F) u kalibracionu jednačinu iz koraka C) kako bi se dobile vrednosti za parametre koraka a1) do a3); H) ubacivanje vrednosti za parametre dobijene u koraku G) u stepeni red i formiranje srednje vrednosti od vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena srednja vrednost označena kao indikator stanja prerade (PCI); i/ili I) očitavanje PCI sa kalibracionog grafika iz koraka E) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u kalibracionu jednačinu iz koraka E) radi dobijanja indikatora uslova prerade; i J) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) i/ili I) u skali prerade patentnog zahteva 1 kako bi se ukazalo da li su sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađeni, adekvatno prerađeni ili nedovoljno prerađeni.
  6. 6. Računarski primenjen postupak prema patentnom zahtevu 5, gde se u koraku G) dobijaju isti parametri kao u koracima a1) do a3).
  7. 7. Računarski primenjen postupak prema patentnom zahtevu 5 ili 6, koji dalje obuhvata korak K) ubacivanje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) u kalibracionu jednačinu iz koraka j) i/ili očitavanje funkcionalne vrednosti za indikator uslova prerade dobijen u koraku I) radi dobijanja specifičnog koeficijenta svarljivosti aminokiseline (DAA) za aminokiselinu u sirovini i/ili životinjskoj hrani iz koraka F).
  8. 8. Računarski primenjen postupak prema patentnom zahtevu 7, koji dalje obuhvata korak L) određivanje razlike između željene vrednosti i stvarne vrednosti za količinu aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani na osnovu razlike između maksimalnog koeficijenta ilealne svarljivosti navedene aminokiseline patentnog zahteva 2 i specifičnog koeficijenta svarljivosti navedene aminokiseline dobijenog u koraku K).
  9. 9. Računarski primenjen postupak prema bilo kom patentnom zahtevu 1 do 8, koji obuhvata korake M) određivanje svarljive količine aminokiseline u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane množenjem količine navedene aminokiseline u uzorku sirovine i/ili životinjske hrane dobijene u koraku G) sa specifičnim koeficijentom svarljivosti dobijenim u koraku K).
  10. 10. Računarski primenjen postupak prema bilo kom patentnom zahtevu 1 do 9, je sirovina i/ili životinjska hrana soja ili sojin proizvod.
  11. 11. Računarski primenjen postupak prema bilo kom patentnom zahtevu 1 do 10, gde je životinjska vrsta svaštojed, mesojed, biljojed i/ili preživar.
  12. 12. Računarski primenjen postupak prema bilo kom patentnom zahtevu 3 do 11, gde se kalibracioni grafici i/ili kalibracione jednačine iz koraka C) prema patentnom zahtevu 3 i/ili koraka E) prema patentnom zahtevu 4 čuvaju na računaru ili u oblaku.
  13. 13. Postupak za pripremu životinjske hrane koji sadrži korake F) podvrgavanje uzorka sirovine i/ili životinjske hrane nepoznatog porekla ili istog porekla kao u koraku a) patentnog zahteva 1 NIR spektroskopiji; G) očitavanje vrednosti najmanje jednog od parametara iz koraka a1) do a3) koje se podudaraju sa apsorpcijama u NIR spektru dobijenim u koraku F) sa kalibracionog grafika iz koraka C) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u NIR spektar dobijen u koraku F) u kalibracionu jednačinu iz koraka C) kako bi se dobile vrednosti za parametre koraka a1) do a3); H) ubacivanje vrednosti za parametre dobijene u koraku G) u stepeni red i formiranje srednje vrednosti od vrednosti dobijenih iz svakog stepenog reda, gde je navedena srednja vrednost označena kao indikator stanja prerade (PCI); i/ili I) očitavanje PCI sa kalibracionog grafika iz koraka E) i/ili ubacivanje intenziteta apsorpcije pri odgovarajućim talasnim dužinama ili talasnim brojevima u kalibracionu jednačinu iz koraka E) radi dobijanja indikatora uslova prerade; J) izvođenje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) i/ili I) u skali prerade patentnog zahteva 1 kako bi se ukazalo da li su sirovina i/ili životinjska hrana prekomerno prerađeni, adekvatno prerađeni ili nedovoljno prerađeni; K) ubacivanje indikatora uslova prerade dobijenog u koraku H) u kalibracionu jednačinu iz koraka j) i/ili očitavanje funkcionalne vrednosti za indikator uslova prerade dobijen u koraku I) radi dobijanja specifičnog koeficijenta svarljivosti aminokiseline (DAA) za aminokiselinu u sirovini i/ili životinjskoj hrani iz koraka F); i 1 L) određivanje razlike između željene vrednosti i stvarne vrednosti za količinu aminokiseline u sirovini i/ili životinjskoj hrani na osnovu razlike između maksimalnog koeficijenta ilealne svarljivosti navedene aminokiseline patentnog zahteva 2 i specifičnog koeficijenta svarljivosti navedene aminokiseline dobijenog u koraku K); gde postupak dalje obuhvata barem jedan od koraka N) dalja prerada sirovina i/ili životinjske hrane, ako je sirovina i/ili životinjska hrana označena kao nedovoljno prerađena, i/ili O) dodavanje diferencijalne količine aminokiseline dobijene prema koraku L) sirovini i/ili životinjskoj hrani, ako je sirovina i/ili životinjska hrana označena kao prekomerno prerađena. 2
RS20200203A 2017-02-13 2018-02-12 Postupak za određivanje uticaja tokom prerade na nutritivnu vrednost sirovina životinjske hrane RS60037B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201715431597A 2017-02-13 2017-02-13
EP17155896 2017-02-13
EP18156218.2A EP3361248B1 (en) 2017-02-13 2018-02-12 Method for the determination of processing influences on the nutritional value of feedstuff raw materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS60037B1 true RS60037B1 (sr) 2020-04-30

Family

ID=58277144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20200203A RS60037B1 (sr) 2017-02-13 2018-02-12 Postupak za određivanje uticaja tokom prerade na nutritivnu vrednost sirovina životinjske hrane

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11644452B2 (sr)
EP (1) EP3361248B1 (sr)
PL (1) PL3361248T3 (sr)
RS (1) RS60037B1 (sr)
WO (1) WO2018146295A1 (sr)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AR119230A1 (es) * 2019-06-24 2021-12-01 Evonik Operations Gmbh Procedimiento para predecir un pienso y/o una materia prima de pienso
KR102176124B1 (ko) * 2019-07-09 2020-11-09 건국대학교 산학협력단 양돈 사료 단백질 소화율 추정 방법
CN110308114A (zh) * 2019-07-31 2019-10-08 太仓安佑生物科技有限公司 一种快速鉴别豆粕生熟度的近红外检测方法
KR102206584B1 (ko) * 2019-09-04 2021-01-21 건국대학교 산학협력단 체외건물소화율을 이용한 양돈 사료의 소화율 추정 방법
BR112022014476A2 (pt) 2020-01-22 2022-09-13 Evonik Operations Gmbh Método para avaliar espectros de substâncias biológicas de origem animal, origem vegetal ou uma mistura destas
CN115444078B (zh) * 2022-08-31 2024-05-31 山东省海洋资源与环境研究院(山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心) 一种基于酶解水合反应的非粮植物蛋白的氨基酸平衡方法
CN119555867B (zh) * 2025-01-27 2025-04-11 中国检验检疫科学研究院综合检测中心 一种动物源性食品激素检测分析方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1354107A1 (ru) 1986-03-03 1987-11-23 Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова Способ оценки питательной ценности зерна бобовых культур
US5709894A (en) 1995-06-07 1998-01-20 Biovance Nebraska Feed additive for ruminant animals and a method for feeding a ruminant
WO1997002489A1 (en) 1995-06-30 1997-01-23 Massey University Method for determining amino acid content in foodstuffs
NZ312221A (en) 1995-06-30 2002-05-31 Pig Res & Dev Corp Method for determining the digestible reactive lysine content in foodstuffs
US6114699A (en) * 1997-11-26 2000-09-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Prediction of total dietary fiber in cereal products using near-infrared reflectance spectroscopy
EP1145645A1 (en) 2000-04-14 2001-10-17 Aventis Animal Nutrition S.A. Production of animal feed
US6745131B2 (en) * 1999-08-31 2004-06-01 Adisseo France S.A.S. Feedstuffs and methods for obtaining them
DK1207760T3 (da) 1999-08-31 2006-11-27 Adisseo France Sas Forbedringer af eller vedrörende fremstillingen af dyrefoder
US6907351B2 (en) * 2001-08-01 2005-06-14 Aventis Animal Nutrition S.A. Customer-based prediction method and system using near infrared reflectance spectra of materials
DE102009002044A1 (de) 2009-03-31 2010-10-07 Evonik Degussa Gmbh Dipeptide als Futtermitteladditive
US20120317675A1 (en) 2010-03-03 2012-12-13 Schillinger Genetics, Inc. Ultra-low trypsin inhibitor soybean

Also Published As

Publication number Publication date
US20190360986A1 (en) 2019-11-28
WO2018146295A1 (en) 2018-08-16
EP3361248B1 (en) 2019-12-18
US11644452B2 (en) 2023-05-09
EP3361248A1 (en) 2018-08-15
PL3361248T3 (pl) 2020-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11644452B2 (en) Method for the determination of processing influences on the nutritional value of feedstuff raw materials
Stern et al. Alternative techniques for measuring nutrient digestion in ruminants
Koivunen et al. Digestibility and energy value of pea (Pisum sativum L.), faba bean (Vicia faba L.) and blue lupin (narrow-leaf)(Lupinus angustifolius) seeds in broilers
Nyachoti et al. Energy and nutrient digestibilities in wheat dried distillers' grains with solubles fed to growing pigs
Clarke et al. Effects of variability in trypsin inhibitor content of soya bean meals on true and apparent ileal digestibility of amino acids and pancreas size in broiler chicks
Adesogan et al. Measuring chemical composition and nutritive value in forages.
Moughan et al. Feed evaluation: principles and practice
Dozier et al. Soybean meal quality and analytical techniques
RU2721403C1 (ru) Способ определения показателей влияния обработки в отношении пищевой ценности сырьевых материалов для кормовых продуктов
Wang et al. Survey of soybean oil and meal qualities produced by different processes
CA2928153A1 (en) Systems and methods for adjusting animal feed
Święch Alternative prediction methods of protein and energy evaluation of pig feeds
EP3791402B1 (en) Method for the determination of processing influences on the energy value of feedstuff raw materials and/or feedstuffs
CA2929221C (en) Systems and methods for computer models of animal feed
El-Waziry et al. Processing methods of soybean meal 2. Effect of autoclaving and quebracho tannin treated-soybean meal on gas production and rumen fermentation in vitro
El-Waziry et al. Processing methods of soybean meal. 1-Effect of roasting and tannic acid treated-soybean meal on gas production and rumen fermentation in vitro
Hendriks et al. Source of the variation in meat and bone meal nutritional quality
RU2787965C2 (ru) Способ определения показателей влияния обработки на энергетическую ценность сырьевых материалов для кормовых продуктов и/или кормовых продуктов
Mahesh et al. Potassium hydroxide solubility test to determine protein quality of soybean meal
Messman et al. Extraction of protein from forages and comparison of two methods to determine its concentration
Stockman et al. Protein and amino acid concentrations of commercially available diets for pet ferrets (Mustela putorius furo)
Stein et al. Methods to determine amino acid digestibility in corn byproducts
van Barneveld Managing the nutritional quality of stockfeed ingredients
van Barneveld Managing the Nutritional Quality of Stockfeed
Ngatchic et al. Research Article Protein quality and antigrowth effect of protein isolate of Mucuna (Mucuna Pruriens) and Canavalia (Canavalia ensiformis) seeds