Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Živočíšna výroba / Rôzne

Bývalé potraviny - potenciálna zložka krmív

07-03-2022
Doc. Ing. Mária Chrenková, CSc.; Ing. Zuzana Formelová, PhD.; Ing. Ľubica Chrastinová, PhD.; Ing. Zuzana Mlyneková, PhD.; Ing. Matúš Rajský, PhD. | maria.chrenkova@nppc.sk
NPPC – Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

Použitie bývalých potravín v kŕmnych dávkach hospodárskych zvierat môže byť zaujímavou voľbou z niekoľkých hľadísk. Malo by sa však pamätať na výživnú hodnotu, kvalitu a bezpečnosť týchto potravín (ex-potraviny, ex-food).

Vzhľadom na znižujúcu sa dostupnosť poľnohospodárskej pôdy, zmenu klímy a hrozbu poklesu zdrojov vody musia hospodárske zvieratá uspokojovať rastúci dopyt po potravinách a krmivách využívaním menšieho počtu zdrojov. Opätovné použitie potravinového odpadu ako udržateľných prísad do kŕmnych zmesí by mohlo predstavovať sľubnú alternatívu k obiliu pridávanému do kŕmnej dávky pre monogastrické zvieratá a prežúvavce, k zvýšeniu udržateľnosti hospodárskych zvierat a zníženiu konkurencie medzi výživou zvierat a ľudí.
Svetová populácia rýchlo rastie, čo znamená, že je potrebné znížiť vplyv výroby potravín na životné prostredie a potraviny by sa mali považovať za niečo vzácne a nie nimi plytvať. Naliehavou výzvou, ktorej planéta čelí, je konkurencia medzi potravinami vyrobenými pre ľudí a krmivami pre zvieratá.

Obr.

Ex-potraviny

Bývalé potraviny sú jedným zo spôsobov premeny strát z potravinárskeho priemyslu na prísady pre priemysel výroby krmív, čím sa živiny udržia v potravinovom reťazci. Ex-potraviny sú bohaté na polysacharidy, voľné cukry a podľa pôvodu, aj na tuky. Navyše, bývalé potraviny sú tiež charakteristické vysokým stupňom spracovania, vrátane mechanického (mletie...) a tepelného (varenie, lisovanie...). Spracovanie ovplyvňuje dostupnosť živín, ako aj peristaltiku trávenia, má vplyv na gastrointestinálny trakt a celkové zdravie zvierat. Z tohto dôvodu je potrebné pre použitie týchto materiálov vo výžive zvierat  komplexné vyhodnotenie zloženia, stráviteľnosti, funkčnosti a aj efektivity.

Živočíšna výroba sa v rozvojových krajinách vyvíja v nadväznosti na dopyt po hospodárskych zvieratách a živočíšnych produktoch. V rozvojových krajinách sa predpokladá, že rastúca urbanizácia, populácia a zvyšujúce sa príjmy povedú k zdvojnásobeniu produkcie v priebehu najbližších niekoľkých desaťročí. Naopak, v rozvinutých krajinách dopyt po živočíšnych produktoch stagnuje, zatiaľ čo mnohé produkčné systémy zvyšujú svoju efektivitu a udržateľnosť vzhľadom na životné prostredie.

Trvalá udržateľnosť

Trvalá udržateľnosť zahŕňa racionálne využitie neobnoviteľných a obnoviteľných zdrojov energie, surovín. Výsledkom toho je nižší dopad na životné prostredie (tvorba hnoja) a zároveň to prispieva k zvýšeniu pohody zvierat a ziskovosti. V živočíšnej výrobe predstavuje optimálna výživa a kŕmenie najvýznamnejší faktor. V dôsledku toho musí krmovinársky priemysel výroby krmív zvýšiť efektivitu živočíšnej výroby znižovaním emisií skleníkových plynov a iných faktorov s negatívnym dopadom na životné prostredie, pričom sa musí upriamiť pozornosť na obmedzovanie použitia prírodných zdrojov. Veľké množstvo vody je spotrebované na zavlažovanie krmovín, čo redukuje množstvo vody dostupnej pre prírodné ekosystémy a prispieva k degradácii biotopov. V dôsledku toho sú potrebné stratégie na zníženie dopadu výroby krmiva na životné prostredie. Také stratégie zahŕňajú zníženú spotrebu prírodných zdrojov a zvýšenie ich opätovného využitia (EFFPA, 2018).

Využitie zvyškov potravín vo výžive zvierat je jednou z možností, ako nahradiť napr. obilniny v kŕmnej dávke hospodárskych zvierat. Existuje veľa produktov potravinárskeho priemyslu (ktoré ľudia nemôžu alebo nechcú konzumovať), ale sú vhodné pre výživu hovädzieho dobytka, napr. vedľajšie produkty, potravinové odpady a biomasa.

Sú to potraviny (okrem prebytkov z cateringu), ktoré boli vyprodukované pre spotrebu ľudí v úplnej zhode so zákonmi o potravinách, ale ktoré už nie sú určené pre ľudskú spotrebu z praktických alebo logistických dôvodov, alebo kvôli problémom vo výrobe a balení alebo iným chybám, ktoré však nepredstavujú žiadne zdravotné riziká, pokiaľ by sa využili ako krmivo. Ich výživná hodnota pre potreby skrmovania v živočíšnej výrobe nie je vôbec narušená.

Alternatívne komponenty

Bývalé potraviny vo forme keksov, chleba, cereálií, čokolády, cestovín, slaných pochutín a cukríkov z potravinárskeho priemyslu majú vysokú energetickú hodnotu v dôsledku vysokého obsahu cukrov, škrobu, oleja a tukov. Môžu byť preto považované za vhodný alternatívny komponent do kŕmnych zmesí a do kŕmnych dávok, pretože sú cennými zdrojmi energie.
Cieľové živočíšne druhy ako prežúvavce, ošípané a hydina, sú ideálne uspôsobené na pretváranie týchto bývalých potravín, ako aj iných pre človeka nestráviteľných vedľajších produktov a bývalých potravín, na vysoko kvalitné živočíšne bielkoviny. Preto vedľajšie produkty a iné alternatívne zdroje akými sú bývalé potraviny, môžu byť zaradené do kŕmnej dávky pre zvieratá za účelom zníženia - optimalizácie nákladov na kŕmenie - na tonu krmiva. Avšak zahrnutie alternatívnych krmív vo výžive ošípaných a hydiny, nemusí nevyhnutne znížiť náklady výrobu krmiva na kilogram prírastku.

Z pohľadu obehového hospodárstva by skrmovanie vedľajších produktov, bývalých potravín a potravinového odpadu, ako aj využitie biomasy vo výžive hospodárskych zvierat mohli byť efektívnou možnosťou, ako využiť dostupné zdroje a znížiť potravinové a ekonomické straty a šetriť životné prostredie. Bývalé potraviny predstavujú udržateľný a alternatívny zdroj energie vo výžive zvierat.

Vývoj systémov chovu hospodárskych zvierat bude v nasledujúcich desaťročiach nevyhnutne zahŕňať dostupnosť krmiva, bezpečnosť krmiva, welfare zvierat, environmentálnu udržateľnosť a ekonomický vývoj. Spoločným menovateľom mnohých týchto problémov, ktoré sú často politicky citlivé, nie je len udržateľnosť, ale aj inovácia. Inovácia je považovaná za kľúčový faktor v oblasti udržateľnosti krmivovej / potravinovej bezpečnosti. Premena strát z potravinárskeho priemyslu na suroviny pre priemysel výroby krmív, čím sa potravinové straty udržia v potravinovom reťazci, je považovaná za úctyhodnú prax, ktorá by mala byť zavedená celosvetovo (EFFPA, 2018).

Zhodnotenie výživnej kvality bývalých potravín

Bývalé potraviny pozostávajú najmä z prebytkov pekárenského priemyslu (chlieb, cestoviny...) a cukrárstva (čokolády, keksy...). Nespotrebovaný chlieb, rôzne koláčiky, vysoko kvalitné pekárenské výrobky a cukrovinky z priemyselných pekární sa rozbalia, vysušia a roztriedia, pomelú a preosejú na vytvorenie vhodných prísad, ktoré nahradia už existujúce suroviny v rôznych kŕmnych zmesiach pre ošípané. Navyše sa využije aj obmedzené množstvo mokrých a vlhkých výrobkov, najmä v prípade mliečnych produktov a nápojov.

Hlavnou cieľovou skupinou zvierat pre využitie bývalých potravín sú mladé zvieratá, napr. prasiatka a teľatá, kvôli vysokému obsahu cukrov. Tieto aspekty boli predmetom rozsiahlej práce autorov Giromini a kol. (2017), ktorí napísali, že bývalé potraviny majú podobnú výživnú hodnotu ako pšeničné zrno, aj keď s vyšším obsahom energie (metabolizovateľnej energie ME). Hodnota ME pri bývalých potravinách bola v rozmedzí od 11,64 až 19,20 MJ/kg, pričom hlavnými zdrojmi tohto obsahu energie boli tuky a škrob. Obsah niektorých živín v bývalých potravinách uvádzame v tabuľke.

Tabuľka 1: Obsah niektorých živín v bývalých potravinách

Tabuľka 1

Bývalé potraviny sa vyznačujú vyšším obsahom tuku, ktorého je až šesťkrát viac ako v pšenici (< 2 %). Obsah škrobu vo väčšine bývalých potravín je dostatočný, dosahuje okolo 53 %, aj viac zo sušiny. Nutričné vlastnosti bývalých potravín zahŕňajú tiež vysokú stráviteľnosť, ktorá sa vo vyššie zmienenej štúdii pohybovala v rozmedzí 79 až 93 % sušiny, v závislosti od zmesi bývalých potravín použitej na prípravu.

Celkový priemerný obsah bielkovín v bývalých potravinách bol 10 až 12 %, preto nemôžu byť považované za cenný zdroj bielkovín. Tieto výsledky by sa však mali posudzovať opatrne, pretože predstavujú len niekoľko príkladov rôznych potravinových zložiek na trhu krmív. Bývalé potraviny ako prísady do kŕmnych zmesí sú bohaté na energiu. Ich zloženie sa však ale môže meniť na základe rôznych výrobkov dostupných na trhu. Preto je nevyhnutné, pred ich použitím v kŕmnej dávke stanoviť ich živinové zloženie.

Obsah voľných cukrov

Ďalším zaujímavým aspektom bývalých potravín je obsah voľných cukrov, ktorý ovplyvňuje nielen kinetiku trávenia cukrov, ale aj glykemický index. Glykemický index bol pôvodne zavedený vo výžive ľudí na klasifikáciu škrobnatých potravín na základe uvoľňovania glukózy do krvného obehu.
V odvetví živočíšnej výroby sa glykemický index používa najmä vo výžive koní, konkrétne s ohľadom na poruchy spájané s metabolizmom cukrov alebo výkonom koní. Avšak Menoyo a kol. (2011) tiež predstavil tento koncept vo výžive ošípaných a klasifikoval obilniny na základe ich glykemického indexu. Navyše, obilniny s vysokým glykemickým indexom časom vedú k zvýšenej tvorbe inzulínu a následne k zvýšenému príjmu krmiva. Ako už bolo prezentované, bývalé potraviny (zvyšky potravín) obsahujú škrob, ktorý už bol predtým ošetrený teplom. V dôsledku toho majú vyššiu stráviteľnosť v porovnaní so zrnom obilnín, ktoré sa bežne používa vo výžive ošípaných.

Čokoládovo-sušienková drvina, ktorú sme testovali na našom pracovisku, má potenciál využitia na kŕmenie zvierat. Čokoládovo-sušienková drvina je krmivo (kŕmny komponent) s mimoriadne vysokým obsahom energie. Obsah tuku v sušine dosahuje 17 %, obsah cukrov celkových 33,5 % a obsah škrobu 31 %. Metabolizovateľná energia pre prežúvavce v sušine je 17,34 MJ.kg-1 a pre ošípané až 20,03 MJ.kg-1. Pre porovnanie, čistá kukurica dosahuje hodnoty pre prežúvavce: 14,3 MJ, pre monogastre: 13,4 MJ.

Tabuľka 2: Obsah živín v čokoládovo-sušienkovej drvine

Tabuľka 2

Vysoký obsah vybraných ľahko stráviteľných živín predurčuje túto bývalú potravinu ako energetický doplnok pre zvieratá s vysokou produkciou alebo pre zvieratá vystavené vysokej fyziologickej záťaži. Ľahko využiteľná (rýchlo disponibilná) energia je zároveň potrebná pre štiepenie ďalších živín v tráviacom trakte prežúvavcov. V tabuľke ďalej prezentujeme výsledky degradovateľnosti živín čokoládovo-sušienkovej drviny. Údaje sme získali na Odbore výživy v Laboratóriu fyziológie výživy prežúvavcov v experimentoch na  kanylovaných jaloviciach.

Výsledky experimentu

Z výsledkov vyplynulo, že v rámci porovnávaných krmív poskytuje čokoládovo-sušienková drvina najrýchlejšie disponibilnú energiu pre potreby trávenia prežúvavcov. Už po troch hodinách v bachore bolo degradovaných 90 % ľahko stráviteľnej energie, kým pri ostatných krmivách bolo počas tejto inkubácie degradovaných od 44 do 57 %.

V prípade testovaných bývalých potravín ide o krmivá s vysokou výživnou hodnotou, ktoré ako zdroj energie, dusíkatých látok a popolovín môžu tvoriť 20 až 35 % sušiny kŕmnej dávky. V kŕmnej dávke pre prežúvavce môže tvoriť doplnok čokoládovo-sušienkovej drviny iba do 4 % sušiny KD. Bývalé potraviny môžu nahradiť do značnej miery obilie, ktoré by malo byť v prvom rade využívané na pokrytie potrieb ľudí.
Je známe, že spracovanie škrobu môže zmeniť kinetiku trávenia škrobu a glykemický index. Z tohto dôvodu bol hydrolytický index (HI) a predpokladaný glykemický index (pGI) vyšší v bývalých potravinách v porovnaní s nespracovaným kukuričným zrnom. Pretože cukry predstavujú hlavný zdroj energie v potrave ošípaných, je dôležité zobrať do úvahy HI a pGI v rôznych bývalých potravinách pre vyváženú výživu. Preto je nutné rozsiahle hodnotenie za účelom bezpečného využitia bývalých potravín a najmä pre hodnotenie ich vplyvu na welfare zvierat a zdravie čriev. Skúsenosti z praxe a výskumu ukázali, že potrava s vysokým obsahom cukrov môže viesť k tvorbe mäkkej stolice ošípaných.

Tabuľka 3: Obsah živín vo vybraných krmivách používaných pre výživu ošípaných

Tabuľka 3

Tabuľka 4: Stráviteľnosť živín vo vybraných krmivách používaných pre výživu ošípaných

Tabuľka 4

Zdravý tráviaci trakt

Pre efektívne využitie krmiva, optimálne prosperovanie zvierat a optimálnu živočíšnu produkciu je nevyhnutné udržať zdravie tráviaceho traktu zvierat na dobrej úrovni. Prebieha tu rýchla premena bielkovín, ako aj rýchle zmeny v zložení mikroflóry.
Baktérie a huby v skutočnosti žijú v celom tráviacom trakte. Jednou z rôznych funkcií bakteriálnych kolónií v črevách je rozkladať komplexné polyméry v bunkových stenách, akými sú polysacharidy za pomoci bakteriálnych enzýmov, glykozidázy, proteázy a peptidázy a degradovať ich na menšie zložky, akými sú cukor alebo aminokyseliny. Vďaka bakteriálnej fermentácii tvoria krátke reťazce mastných kyselín spolu s inými karboxylovými kyselinami, ktoré majú niekoľko pozitívnych vplyvov na zdravie tráviaceho traktu.
Pre efektívne využitie bývalých potravín ako zložiek krmiva je dôležité pochopenie ich vplyvu na ekosystém čriev. In vivo experiment skúmajúci vplyv bývalých potravín na rast a črevnú mikroflóru vykonali Tretola a kol., 2018. V tejto štúdii autori čiastočne nahradili obilniny a sušenú srvátku bývalými potravinami v konvenčnej strave pre prasiatka po odstave. Ich výsledky ukazujú, že bývalé potraviny nemali žiadny negatívny vplyv na rast. Črevná mikroflóra neprejavila žiadne veľké zmeny v zložení mikroflóry.
Ako už bolo spomenuté, bývalé potraviny sú prísady bohaté na energiu, charakteristické vysokým obsahom tukov a už sú zapojené do potravinového reťazca. Táto ich vlastnosť uľahčuje ich využitie vo výrobe krmív, pretože nemusia byť pridávané vonkajšie zdroje tukov. Je teda zrejmé, že z pohľadu obehového hospodárstva sú bývalé potraviny charakteristické cennými výživovými vlastnosťami a sú výhodnou voľbou, čo sa týka obmedzenia potravinových strát.

Tabuľka 5: Porovnanie dynamiky úbytku sušiny vo vzorkách krmív v jednotlivých inkubáciách (%)

Tabuľka 5

Avšak, keď sú alternatívne prísady pridávané do konvenčných krmív, je potrebné vziať do úvahy niekoľko faktov (Lemenager a kol., 2006). Jedným z príkladov je ich pohyblivý obsah živín, ale aj odchýlky v dostupnosti medzi jednotlivými šaržami, efekt na výkon zvierat, kvalitu výsledného produktu, ako aj spracovanie, uskladnenie a narábanie s týmito prísadami. Navyše je potrebné zvážiť ďalšie aspekty bezpečnosti, ako je napríklad prítomnosť obalového materiálu. V balení potravín sa vyskytuje veľké množstvo rôznych materiálov (napr. papier, nátery alebo hliníková fólia). Toto zdôrazňuje potrebu vhodných metód detekcie možných obalových kontaminantov a ich zvyškov z bývalých potravín využívaných v krmivovom reťazci.

Ak budú bývalé potraviny nevhodné pre ľudskú spotrebu uznávané ako zdroj a nie ako odpad, náš potravinársky priemysel môže znížiť množstvo odpadov, ktoré putujú na skládky alebo sú každoročne vyhodené, a tým ušetriť náklady a znížiť dopad na životné prostredie zo strany potravinového reťazca. Toto je možné dosiahnuť správnym vyhodnotením obsahu živín a funkčnosti bývalých potravín pri cieľových druhoch zvierat so zameraním sa nielen na výkon, úžitkovosť, ale aj na ich zdravie. Využitie bývalých potravín vo výrobe krmiva je v dokonalej zhode s konceptom obehového hospodárstva.

Poďakovanie:

„Príspevok vznikol vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Udržateľné systémy inteligentného farmárstva zohľadňujúce výzvy budúcnosti 313011W112, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.“