7. přednáška. Téma přednášky: Úprava a konzervace krmiv. Cíl přednášky:

7. přednáška Téma přednášky: Úprava a konzervace krmiv

Cíl přednášky:

Cílem sedmé přednášky je seznámit studenty s charakteristikou, přípravou a významem krmných směsí, s metodami úprav a zpracování krmiv a s nejvýznamnějšími metodami konzervace krmiv

ÚPRAVY KRMIV V České republice se ročně využívá více než jedna polovina ploch zemědělské půdy na výrobu krmiv. Z celkové plochy je největší množství využito na výrobu obilovin a luskovin. Přibližně 4 – 5 milionů tun zrnin se zkrmí zvířatům ve formě směsí. Existuje celá řada postupů na úpravu krmiv. Nejčastější způsob v současné době je rozdrcení semen obilnin a luskovin šrotováním a jejich zamíchání do krmné směsi.

KRMNÉ SMĚSI Terminologické pojmy: Krmné směsi jsou směsi krmných surovin s přídavkem nebo bez přídavku doplňkových látek, které jsou určeny jako kompletní nebo doplňková krmiva ke krmení zvířat. Krmné suroviny jsou krmiva, která jsou určena pro přímé použití ke krmení zvířat v původním stavu nebo po úpravě, dále k výrobě krmných směsí nebo jako nosiče pro výrobu premixů. Doplňkové látky jsou látky nebo přípravky použité při výrobě krmiv nebo při výživě zvířat, které mají specifické účinky za účelem dosažení lepší užitkovosti, zdraví, vyšší kvality a biologické hodnoty živočišných produktů a zlepšení životního prostředí. Krmné směsi jsou vyráběny podle požadavků zákona o krmivech č.91/1996 Sb., ve znění pozdějších změn a doplňků a příslušné prováděcí vyhlášky. Všichni výrobci jsou povinni při výrobě krmiv pro hospodářská a domácí zvířata používat pouze krmné suroviny odpovídající požadavkům stanoveným vyhláškou, povolená proteinová krmiva a doplňkové látky, která jsou uvedeny ve vyhlášce a splňují požadavky stanovené zákonem a jsou dodány od výrobců a dovozců, kteří jsou registrováni podle tohoto zákona. Krmné suroviny použité při výrobě krmných směsí se vzájemně doplňují. Tím se získá kvalitativně nové krmivo – krmná směs, jehož obsah a vzájemný poměr živin odpovídá produkční schopnosti zvířat a zaručuje hospodárnější využití všech krmných surovin ve směsi obsažených. Krmné směsi jsou vyráběny buď sypké, nebo tvarované a jsou vždy určeny

pouze pro určitý druh, určitou kategorii nebo užitkový směr hospodářských nebo domácích zvířat. Krmné směsi je možno rozdělit na několik základních druhů: Kompletní krmné směsi (kompletní krmiva) jsou směsi, které svým složením pokrývají potřebu denní krmné dávky. Jsou schopny zcela krýt potřebu všech živin příslušných druhů a kategorií zvířat podle normované potřeby živin bez jakýchkoliv jiných doplňků, s výjimkou vody u všech druhů zvířat. Doplňkové krmné směsi (doplňková krmiva) jsou směsi s vysokým obsahem určitých živin, které po doplnění do jiných krmiv pokrývají potřebu denní krmné dávky. Zpravidla jsou vyráběna pro doplnění živin objemných statkových krmiv, zejména u skotu, ale i ve výkrmu prasat. Bílkovinné koncentráty jsou směsi bílkovinných krmiv, které slouží i při dvoustupňové výrobě krmných směsí jako jeden z komponentů kompletních i doplňkových směsí. Jsou vyráběny tak, aby svým obsahem živin odpovídaly požadavkům na doplnění především dusíkatých živin při výrobě směsi pro konkrétní druh a kategorii zvířat. Nesmí být zkrmovány samostatně. Premixy (doplňky biofaktorů) jsou směsi doplňkových látek bez nosičů nebo směsi jedné či více doplňkových látek s nosiči, popřípadě s přidáním aminokyselin, které jsou určeny k výrobě krmných směsí. Doplňkové látky se do premixů zařazují jen v malých množstvích, homogenním způsobem. Minerální krmné směsi jsou směsi minerálních látek určených pro výrobu kompletních a doplňkových krmných směsí, případně k přímému využití ve výživě hospodářských a domácích zvířat. Jsou vyráběny pro určitý druh a kategorii zvířat nebo podle typu krmné dávky (většinou podle druhu objemných krmiv zařazených do krmné dávky).

Za kompletní a doplňková krmiva se rovněž považují: Melasová krmiva obsahující více než 140 g/kg sušiny veškerých cukrů vyjádřených jako sacharóza, k jejichž výrobě byla použita mimo jiné i melasa. Mléčné krmné směsi obsahují více než 40 % mléčných výrobků, které jsou určené k výživě mláďat jako doplněk nebo náhražka postkolostrálního mléka nebo k výkrmu mláďat. Krmné směsi pro zvláštní účel výživy (dietní krmiva) jsou sestavovány tak, aby jejich nutriční charakteristika měla specifický účinek na cílený druh, resp. kategorii zvířat. Mají za úkol například -

u lichokopytníků a prasat omezovat stresové reakce

-

u přežvýkavců snižovat rizika při tetaniích, resp. snižovat rizika vzniku močových kaménků

-

u telat, selat, jehňat, kůzlat a hříbat stabilizovat vodu a elektrolytickou bilanci

-

u psů a koček omezovat akutní střevní resorpční onemocnění, resp. snižovat nadbytečnou nadváhu atd. U jednotlivých směsí pro zvláštní účel výživy je specifikována jejich hlavní nutriční

charakteristika, deklarované znaky a složky, druh a kategorie zvířat, pro které je směs určena, a doporučená doba zkrmování. Jejich použití je zpravidla doplněno ustanoveními, která například uvádí: - „Před požitím se doporučuje vyžádat si stanovisko veterinárního lékaře“ - „Je nutné upozornit na přesné případy, kdy je podávání krmiva vhodné“ - „Zvláště pro intenzivně vykrmovaná zvířata“ apod. Medikované krmné směsi jsou směsi medikovaných premixů nebo směsi veterinárních léčivých přípravků s krmivem nebo s krmivy, uváděné na trh v konečné úpravě. Jsou určeny k přímému zkrmování zvířetem bez dalších úprav.

Medikovaný premix je jakýkoliv hromadně vyráběný veterinární léčivý přípravek určený pro výrobu medikovaných krmiv, který byl registrován podle zákona. Výroba a užití medikovaných krmných směsí se řídí podle požadavků zákona o léčivech a příslušné vyhlášky, kterou se stanoví správná výrobní praxe, správná distribuční praxe a bližší podmínky povolování výroby a distribuce léčiv, včetně medikovaných krmiv. Výrobu medikovaného krmiva podle náležitostí uvedených v této vyhlášce předepisuje veterinární lékař. Předpis veterinárního lékaře může být použit pouze pro zvířata jím léčená. Na jeden veterinární předpis lze vyrobit pouze tolik medikovaného krmiva, kolik je nezbytně nutné pro stanovenou léčebnou kůru a chovateli mohou být dodávána pouze s vědomím ošetřujícího veterinárního lékaře. Medikovaná krmiva k léčbě zvířat, která jsou určena k produkci potravin pro lidskou spotřebu, mohou být distribuována, jestliže: 1. nepřekročí množství předepisované pro léčbu podle příslušného veterinárního předpisu 2. nejsou dána do oběhu v množstvích větších, než je stanovena léčebná kúra Výrobce medikovaných krmiv je zodpovědný za to, že: 1. k výrobě budou používána pouze krmiva a jejich kombinace podle zákona o krmivech 2. použité krmivo s registrovaným medikovaným premixem tvoří homogenní a stabilní směs 3. registrovaný medikovaný premix bude používán během výrobního procesu v souladu s podmínkami stanovenými při povolení uvedení na trh a zejména, že: -

neexistuje žádná možnost jakékoliv nežádoucí interakce mezi veterinárními léčivými přípravky, aditivy a krmivy

-

medikované krmivo bude uchovatelné po stanovenou dobu

4. krmivo, které má být použito pro výrobu medikovaného krmiva, nesmí obsahovat stejné antibiotikum či stejné chemoterapeutikum jako použitá látka v medikovaném premixu

DOPLŇKOVÉ LÁTKY Doplňkovými látkami (krmnými aditivy) se rozumí specificky účinné látky, které při zkrmování ve vhodném množství příznivě ovlivňují vlastnosti krmiv a živočišných produktů i zdraví zvířat. Doplňují krmné dávky o chybějící živiny, umožňují dokonalejší využití plastických živin a produkci kvalitnějších potravin živočišného původu. Chrání organismus před nepříznivými vlivy a zmírňují škodlivý vliv výkalů na životní prostředí. Jsou to protektivní, biokatalytické i esenciální anorganické nebo organické látky, účinné ve velmi malých množstvích. Jejich význam stoupá s koncentrací chovů, kdy je třeba zvířata zvlášť chránit před chorobami a jinými stresovými stavy. Hospodaření doplňkovými látkami upravuje zákon č.91/1996 Sb., o krmivech, ve znění pozdějších změn a doplňků. Seznam doplňkových látek, jejich vlastnosti a limity jejich použití i ochranné lhůty stanoví Ministerstvo zemědělství ČR vyhláškou, kterou se provádí zákon o krmivech. Změny a doplňky této vyhlášky jsou velmi časté a zainteresovaní pracovníci v praxi je musí průběžně sledovat. Na plnění podmínek stanovených zákonem a jeho prováděcími předpisy dozírá Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ). Doplňkové látky se vyrábějí většinou ve farmaceutickém průmyslu. Připravují se z nich premixy, tj. směsi doplňkových látek bez nosiče (vehikula) nebo směsi jedné či více doplňkových látek s nosiči, které jsou určeny k výrobě krmných směsí. Organickými nebo anorganickými nosiči se ředí účinné látky tak, aby bylo umožněno jejich dávkování a dokonalé rozptýlení v krmné směsi. Veterinární přípravky (medikované krmné přípravky) mezi doplňkové látky nepatří. Obsahují farmakologicky účinné látky, které samy o sobě nebo při přimísení do krmiva mají léčebný nebo profylaktický účinek, popř. vyvolávají změny fyziologických funkcí a bez odborné veterinární kontroly mohou poškozovat zdraví zvířat nebo nepříznivě působit na zdraví lidí konzumujících živočišné produkty. Jejich používání není usměrňováno zákonem o krmivech. Používají se podle předpisu veterinárního lékaře k účinné hromadné medikamentózní prevenci a terapii, nejčastěji u mláďat. Snižují riziko výskytu ekonomicky závažných onemocnění, omezují hynutí a zlepšují zdravotní stav zvířat. Doplňkové látky skupin stimulátory růstu, antikokcidika, chemoterapeutika, vitamín A, vitamín D, měď a selen smějí být dodávány jen registrovaným výrobcům premixů. Premixy obsahující tyto látky smějí být dodávány jen výrobcům registrovaným

pro výrobu krmiv s použitím premixů a osobám vyrábějícím krmiva pro vlastní potřebu, které splňují podmínky pro výrobu krmiv stanoveným zákonem o krmivech. Tyto premixy smějí být přidávány do krmiv jen ve formě premixů s nosiči, přičemž jejich podíl nesmí být menší než 0,2 % hmotnosti krmiva. Pokud technologie povoleného výrobního provozu na základě přezkoušení umožňuje homogenní zamíchání v premixu obsažených doplňkových látek do krmné směsi, může být podíl premixu snížen až na 0,05 % hmotnosti krmiva. Uvedená ustanovení se netýkají mikroorganismů a enzymů určených ke konzervaci krmiv. Pro některá aditiva je vyhlášena ochranná lhůta, tj. minimální doba, která musí uplynout od ukončení příjmu krmiva obsahující aditivum do porážky zvířete nebo počátku produkce živočišných produktů určených pro lidskou výživu. Podle směrnice EU jsou krmná aditiva řazena do následujících kategorií: ●nutriční

aditiva

(vitamíny,

provitamíny,

sloučeniny

stopových

prvků,

aminokyseliny, jejich soli a analogy, močovina a její deriváty) ●zootechnická aditiva – látky, které mohou zlepšit užitkovost zvířat nebo příznivě ovlivnit životní prostředí (např. látky zlepšující stravitelnost živin, mikroorganismy nebo chemicky definované látky, které mají příznivý vliv na mikrobiální populaci trávicího traktu) ●aditiva ovlivňující senzorické vlastnosti (látky, které zlepšují organoleptické vlastnosti krmiva nebo vzhled živočišných produktů) ●technologická aditiva (např. konzervační látky, antioxidanty, emulgátory, pojiva, stabilizátory, protispékavé látky, regulátory kyselosti) ●silážní aditiva apod. ●antikocidika a látky pro prevenci histomoniázy

NUTRIČNÍ ADITIVA Vitamíny, provitamíny a chemicky definované látky s obdobnými účinky Vitamíny jsou exogenní nezbytné organické katalyzátory metabolických dějů v organismu. Dosud je známo 14 vitamínů. Chemicky jde o látky velmi rozdílného typu. Liposolubilní jsou vitamíny A, D, E a K, hydrosolubilní jsou vitamíny skupiny B a vitamín C. Liposolubilní vitamíny se ukládají v játrech, zvířatům je můžeme podávat do zásoby. Hydrosolubilní vitamíny se ukládají v organismu jen ve velmi omezené míře. Vitamíny skupiny B s výjimkou cholinu mají funkce koenzymů. Většina pokusů zaměřených na stanovení potřeby vitamínů byla provedena před mnoha lety u zvířat s nižší užitkovostí, než mají zvířata dnešní. Změny v genofondu zahrnují i změny v nárocích na realizační faktory, včetně nároků na živiny. Při praktickém doplňování vitamínů do krmných směsí to musíme vzít v úvahu a zohlednit také řadu dalších faktorů, např. stabilitu při granulování a skladování krmiv, stresové vlivy v podmínkách velkochovů aj. Velmi levný je vitamín D, levné jsou vitamíny A, B1, B6, K3 a kyselina listová, dražší vitamíny B2, B12, niacin a cholin a drahý je biotin.

Aminokyseliny, jejich soli a analogy Z aminokyselin se průmyslově pomocí geneticky modifikovaných nebo mutantních mikroorganismů pěstovaných na cukerném substrátu nebo na hydrolyzátech škrobu vyrábějí L-lysin, L-threonin a L-tryptofan. Obvykle se připravují pomocí Corynebacterium glutamicum nebo Brevibacterium. DL-methionin se vyrábí chemickou syntézou, při které vzniká racemická směs D- a L-izomerů. Oba izomery methioninu zvířata dobře využívají. O využití komerčních aminokyselin rozhoduje jejich cena. L-lysin a DL-methionin jsou dostupné za přijatelné ceny již více než 30 let, a tak dlouho se také u nás používají. V posledních deseti letech se staly cenově přijatelnými i L-threonin a L-tryptofan. Při dávkování preparátu označeného jménem aminokyseliny je třeba vědět, kolik účinné látky přípravek obsahuje. V současné době se v EU prodává šest rozdílných produktů s obsahem od 35 do 98 % L-lysinu. V L-lysin-hydrochloridu je 78 % a v dihydrátu L-lysinu-

hydrochloridu 64 % aminokyseliny. Obchodní preparáty DL-methioninu, L-threoninu a Ltryptofanu obvykle obsahují více než 98 % účinné látky. Methionin může být uhrazen hydroxyanalogem methioninu, racemickou směsí 2hydroxy-4-methylthiomáselné kyseliny. Jeho biologická využitelnost na molární bázi ve srovnání s biologickou využitelností L-methioninu je u prasat asi 82 %. Chceme-li komerčním preparátem obsahujícím 88 % účinné látky uhradit jeden gram DL-methioninu, použijeme u prasat 1,4 g komerčního přípravku hydroxyanalogu methioninu. Pevnou formu má vápenatá sůl hydroxyanalogu methioninu. Cystein (cys) může být uhrazen methioninem, methionin však z cysteinu vytvářen být nemůže. Potřeba methioninu a cysteinu dohromady se uvádí jako potřeba sirných aminokyselin. Na molární bázi probíhá konverze methioninu na cystein se stoprocentní účinností. Vzhledem k odlišným molekulovým hmotnostem však hmotnostní jednotka methioninu uhradí jen 0,81 hmotnostní jednotky cysteinu. Ke krytí deficitu cysteinu methioninem je tedy zapotřebí vynásobit potřebu cysteinu faktorem 1,23. Cystein (C3H7NO2S) se snadno oxiduje se 100 % účinností na cystin C6H12N2O4S2). Pro přežvýkavce se vyrábí methionin chráněný před degradací v bachoru. Močovina Močovinou může být částečně uhrazována potřeba dusíkatých látek u přežvýkavců. Obsahuje 46,2 % dusíku. Amoniak, který se při jejím rozkladu enzymem ureázou uvolňuje, slouží k výživě mikroflóry předžaludku. Podrobná zmínka o močovině je uvedena ve druhé přednášce o dusíkatých látkách nebílkovinné povahy. Stopové prvky Mezi nutriční aditiva patří také stopové prvky, o nichž je zmínka v přednášce o minerálních látkách.

ZOOTECHNICKÁ ADITIVA

Enzymy Enzymatické přípravky se používají zejména v krmných směsích s vysokým zastoupením ječmene nebo pšenice. Obě tyto obilniny obsahují mnoho neškrobových polysacharidů, pro jejichž hydrolýzu zvířata nevytvářejí potřebné enzymy. Specifickou vlastností těchto látek, mezi něž patří např. ß – D-glukany se smíšeným vazbami a arabinoxylany, je jejich částečná vodorozpustnost, která vede k tvorbě viskózních gelů v trávicím traktu. Zvýšení viskozity omezuje promíchání chymu, narušuje působení trávicích enzymů, zpomaluje pasáž tráveniny, je příčinou změn ve střevní mikroflóře a způsobí vylučování lepivého trusu. Důsledkem těchto negativních vlivů je snížení stravitelnosti živin a využitelnosti energie. V závislosti na obsahu neškrobových polysacharidů se výrazně liší obsah metabolizovatelné energie různých obilovin. Pro zvýšení nutriční hodnoty obilovin s nižším obsahem ME byly vyvinuty specifické enzymové přípravky (enzymové koktejly) schopné štěpit příslušné neškrobové polysacharidy. Zároveň bylo prokázáno, že hlavní enzymatické aktivity nutné k dosažení požadovaných účinků jsou endo-1,3:1,4-ß-glukanáza a endo-1,4ß-xylanáza. Enzymatické přípravky neškrobové polysacharidy rozkládají, a tak do značné míry

eliminují jejich antinutriční aktivitu, což je hlavním cílem jejich používání. Jednodušší glycidy, které se přitom uvolňují, nejsou sice většinou zvířetem vstřebávány, ale mohou být do určité míry využívány mikroorganismy v tlustém střevě. Hlavním efektem enzymatických přípravků je snížení schopnosti viskózních neškrobových polysacharidů vázat ostatní komponenty tráveniny, což vede k lepšímu trávení bílkovin, škrobu a tuků a zvyšuje metabolizovatelnou energii krmiva. Zároveň se snižuje množství trusu, který také není vodnatý a lepkavý, a zlepšuje se tak kvalita podestýlky snížením její vlhkosti i množství uvolňovaného amoniaku, což napomáhá zachování dobrého zdravotního stavu zvířat. V rámci zemí EU je v současnosti povoleno použití více než 50 enzymových preparátů. Trichoderma viridae produkuje celulázy, beta-glukanázy, xylanázy, pektinázy, amylázy, arabinázy, Aspergillus niger pektinázy pro žito, Aspergillus oryzae proteolytické a amylolytické enzymy, Bacillus subtilis proteázy. Kyselina

fytová

(myoinositol-1,2,3,4,5,6-hexakis-dihydrogenfosfát)

představuje

zásobní formu fosforu v rostlinách, zároveň však vykazuje značnou afinitu k různým

kationům. Komplexy některých prvků (např. Ca, Mg, Fe a Zn) s kyselinou fytovou se označují jako fytáty. Aby mohl být fosfor vázaný ve fytinové formě v organismu hospodářských zvířat využit, musí být uvolněn enzymatickou hydrolýzou. V krmivech rostlinného původu je fytázy málo a zvířata neumějí tento enzym vytvářet. Proto u nepřežvýkavých zvířat většina fosforu rostlinných krmiv odchází nevyužita ve výkalech a chybějící fosfor se doplňuje minerálními přísadami. Fytázy jsou produkovány pomocí mikroorganismů a do krmných směsí se mohou přidávat. Vyšší využití fosforu z rostlinných komponent spojené se sníženým množstvím přidaných anorganických fosfátů vede ke snížení vylučování fosforu ve výkalech až o 50 %. Používání fytázy tak významně omezuje zátěž životního prostředí. Fytáza není zrovna levná, a proto se zatím příliš nevyužívá. Aktivita fytázy se uvádí v FTU – 1 FTU uvolní za minutu z fytátu sodného jeden mikromol anorganického fosfátu při pH 5,5 a 37 OC. V souvislosti se zákony na ochranu životního prostředí a s tím spojená omezení koncentrace zvířat v podnicích, které nedisponují dostatečnou výměrou půdy pro využití exkrementů, resp. fosforu v nich obsažených, může být používání fytázy nařízeno. Fytázy uvolňují z fytátů také vápník, zinek, měď i další minerální látky a také aminokyseliny, a umožňují tak zvířatům jejich využití. Pracuje se na vývoji dalších enzymatických přípravků, které dovedou rozkládat neškrobové polysacharidy v luštěninách nebo olejninách (např. sója jich obsahuje více než 30 %, hrách téměř 35 % a řepka olejná 46 %), i přípravků, které dovedou zpřístupnit pro enzymatické trávení živiny uzavřené fyzikálními bariérami (např. obaly škrobových zrn), zneškodnit inhibitor trypsinu v sóji, polyfenoly (lignin, tanin), lektiny, alkaloidy i saponiny. Vyzkoušen byl rozklad glukosinolátů v řepce pomocí thioglukosidázy. Antibiotické stimulátory růstu Usnesením Evropské komise bylo rozhodnuto o zákazu používání všech antibiotik (s výjimkou antikokcidik) od 1. ledna 2006, a to bez ohledu na naprostý nedostatek účinných alternativ.

Probiotika Probiotika jsou látky nebo mikroorganismy (mikrobiotika), které po perorální aplikaci přispívají k vytvoření příznivé mikrobiální populace v trávicím traktu. Většinou jde o stabilizovanou kulturu specifických živých mikroorganismů, které obsadí povrch epitelu trávicícho traktu a potlačují nežádoucí mikroorganismy. V současné době se zaměřuje pozornost na mikroorganismy vlastní danému druhu zvířat a s vysokou schopností adherence k epitelu střeva. Některé bakterie v probatických preparátech mají schopnost produkovat specifickou antibakteriální substanci (antibiotikum). Mládě se rodí v podstatě se sterilním obsahem trávicího traktu. Po narození přijímá z okolí nejrůznější mikroorganismy, které se množí a kolonizují střevo. V další fázi nastupuje selektivní proces, během kterého se mikrobiální populace upraví na složení typické pro daného hostitele. Nejúčinnější je aplikace probiotik do 3 – 4 hodin po narození, po přijetí prvního mleziva. Ekonomicky efektivní je také aplikace probiotických preparátů pro rekolonizaci trávicího traktu během léčby a po léčbě zvířat antibiotiky. Nejčastěji se využívají laktobacily a jiné mikroorganismy produkující kyselinu mléčnou (např. různé kmeny Enterococcus faecium), ale též kvasinky rodu Saccharomyces. Směsi doplněné některými mikrobiotiky nelze granulovat, přípravky se nastřikují na povrch vychlazených granulí. Bacily jsou sporulující a spory přežívají teploty kolem 80 OC, kterých se dosahuje při granulování, to je jejich přednost. Používání probiotik u hospodářských zvířat se prezentuje jako protiklad nutriční aplikace antibiotik. Vlastní mechanismy působení probiotik nebyly dosud v plném rozsahu experimentálně prokázány, byla však navržena řada hypotéz, podle kterých mohou být příznivé účinky probiotik u nepřežvýkavců zvířat založeny na následujících principech: ● konkurenční adheze probiotických mikroorganismů k epiteliálním receptorům, která zabraňuje uchycení patogenních bakterií ● konkurence v přístupu k živinám mezi probiotickými a nežádoucími bakteriemi ● zvýšení syntézy kyseliny mléčné s následným snížením pH v tenkém střevě ● tvorba specifických antibakteriálních látek, např. antibiotik ● omezení produkce toxických aminů a snížení hladiny amoniaku v trávicím traktu Dosavadní výsledky dosahované aplikací probiotik u různých druhů a kategorií zvířat jsou rozporné. Pozitivní vliv na zdravotní stav se vysvětluje zvýšením imunitní reakce,

popř. omezením výskytu průjmů u selat a telat. V současné době je v EU povoleno více něž přípravků.

Prebiotika (oligosacharidy) Jednou z možností ovlivnění skladby střevní mikroflóry nepřežvýkavých zvířat by mohlo být použití prebiotik. Oligosachariidy testované jako prebiotika zejména u časně odstavených selat jsou přirozenou složkou některých rostlin (např. leguminóz), lze je však též vyrobit enzymatickou hydrolýzou polysacharidů. Jako potencionálně účinné látky byly testovány

např.

fruktooligosacharidy,

xylooligosacharidy,

izomaltooligosacharidy,

transgalaktooligosacharidy, mannanoligosacharidy a fruktany, např. inulin. Tyto sacharidy jsou u nepřežvýkavých zvířat nestravitelné, mohou však sloužit jako zdroje energie pro určité skupiny střevních mikroorganismů (např. bifidobakterie a laktobacily). Vychází se z předpokladu, že tímto způsobem by bylo možné selektivně regulovat střevní mikroflóru. Prebiotika se zkrmují v koncentraci 0,1 až 0,5 % krmné směsi.

Adsorbenty Bentonit je vysoce absorpční hornina, směs jílových nerostů. Má dvourozměrnou vrstevnatou strukturu. Mezi vrstvami SiO2 a Al(OH)3 poutá vodu a různé ionty. Jeho podstatnou částí je montmorillonit, hydratovaný křemičitan hlinitý, nerost příbuzný kaolinitu. Dávají se 2 – 3 % ze sušiny krmné dávky. Zeolity jsou alumosilikátové horniny obsahující trojrozměrné krystaly tvaru klícky s póry. Ve velkých mezerách krystalové mřížky se nachází mnoho molekul vody, která se dá snadno vypudit. Dovnitř klícky se poutají ionty. Zeolity jsou účinnější než bentonit. Absorbují plyny včetně amoniaku, snižují zápach, vážou toxické látky, snižují výskyt průjmů. Zeolitů je asi 40 druhů. V Nižném Hrabovci na Slovensku se těží zeolit s obsahem 35 – 58 klinoptiolitu. Hexakyanoželeznatan železito-amonný je použitelný v případě kontaminace radionuklidy jako absorbent radioaktivního cezia.

ADITIVA OVLIVŇUJÍCÍ SENZORICKÉ VLASTNOSTI KRMIV A ŽIVOČIŠNÝCH PRODUKTŮ Látky ovlivňující chuť a vůni krmiva ● mláďatům, která se mají naučit žrát co nejdříve, činí krmivo přitažlivějším ● překrývají nepříjemnou nebo fádní chuť a pach některých krmiv (nejčastěji minerální krmné přísady, hořečnaté soli, oxid hořečnatý) a mohou tím i umožňovat použití levnějších komponent do krmných směsí ● mohou dočasně povzbuzovat k většímu příjmu krmiva ● vůně krmiva může ovlivnit rozhodování nekvalifikovaného nákupčího Příchutě se obvykle skládají z více ingrediencí, např. jablečná chuť je vytvářena kombinací 266 aromatických sloučenin. Vysoce těkavé komponenty dávají intenzivní aroma, které však nepotrvá dlouho. Méně těkavé komponenty vydávají menší počáteční aroma, mívají však delší trvání. Napařování krmné směsi např. před granulováním nebo vločkováním může vést ke ztrátě aroma. Pro vjemy chuti a vůně platí: -

vhodnost aromatických látek je třeba zkoušet preferenčními testy se zvířaty. Jejich ohodnocení člověkem je málo hodnověrné vzhledem k odlišným smyslovým vjemům a preferencím. Sladká krmiva chutnají skotu, kozám, koním i prasatům, ovce upřednostňují kořenité příchuti (kmín, anýz, fenykl)

-

upřednostňování určité chuti a vůně se s věkem zvířete mění (mléčná chuť pro mláďata savců)

-

příliš velké dávky chuťově a pachově aktivních látek mohou způsobit snížení spotřeby krmiva. Mnohá zvířata mají citlivější čich a chuť než člověk, a proto přídavek, který má sotva vnímatelnou odezvu u člověka, může být pro zvíře příliš velký.

Jako zchutňovadel se používá pestrá paleta přirozeně se vyskytujících látek a jim odpovídajících syntetických produktů (kyselina glutamová, glutamát sodný, etylvanilin, kokosové aroma, produkty Maillardovy reakce aj.)

Sacharin je 300x sladší než cukr. Je sice nejlevnějším sladidlem, zanechává však kovovou pachuť. Sacharinem se má vyvolat dojem obsahu 3 – 10 % sacharózy. Používá se u selat. Neohesperidin DC (dihydrochalkon neohesperidinu) je 1500 – 2000x sladší než cukr. Zanechává mentolovou až lékořicovou stopu, při společné aplikaci potlačuje hořkou a kovovou příchuť sacharinu.

Barviva Krmiva některých barev jsou pro zvířata atraktivnější. Jako krmná aditiva se prodávají přírodní pigmenty (např. extrakt ze sušené červené papriky, moučka z květů aksamitníku – Tagetes erecta, translutein, transzeaxanthin) nebo syntetická barviva. Tyto látky se někdy přidávají do směsí pro selata (pistáciová barva směsi ČOS) a k tomu se používají látky povolené obecnými předpisy pro barvení potravin. Barviv se nejčastěji používá u drůbeže pro zajištění barvy žloutku.

TECHNOLOGICKÁ ADITIVA

Konzervanty Některé kyseliny a jejich soli, např. kyselina citronová, citrany draselné, sodné a vápenaté, kyselina mléčná, octová, ortofosforečná, propionová, sorbová, mravenčan vápenatý, amonný a sodný, octan draselný a vápenatý, propionan amonný, draselný, sodný a vápenatý a kyselina mravenčí se používají jako účinné prostředky ke konzervaci krmiv a kompletních krmných směsí. Jejich základní vlastností je schopnost výrazně snížit pH krmiva. Okyselování může mít antibakteriální účinky a může také přispět ke zchutnění krmné směsi. V žaludečním obsahu se sníží pH, což se může projevit zlepšenou aktivací pepsinogenu, pozitivním vlivem na stravitelnost živin a snížením koncentrace patogenních kmenů Eshcerichia coli. V tenkém střevě se kyseliny vstřebávají a využijí se jako zdroj energie. Některé látky z této skupiny proto vykazují stimulační účinky na užitkovost hospodářských zvířat, zejména v období snížené účinnosti trávení při časném odstavu mláďat. V krmivářské praxi se uplatňují zvláště u prasat. Hydrogenmravenčan draselný byl zařazen mezi stimulátory růstu.

Organických kyselin nebo jejich solí se do krmné směsi dávají 0,5 až 2,0 %, jde tedy spíše o krmné komponenty než aditiva. Regulátory kyselosti K úpravě kyselosti krmiv nebo v trávicím traktu se používají např. hydrogenuhličitan sodný, uhličitan sodný, uhličitan vápenatý, hydrogenfosforečnan sodný, hydroxid sodný aj. Emulgátory Emulgátory umožňují dosažení stabilní disperze jemně rozptýleného tuku, např. v mléčných

krmných

směsích.

Přídavek

lecitinu

nebo

syntetických

emulgátorů

(cukroglyceridy = směs esterů sacharózy a glyceridů jedlých mastných kyselin) snižuje povrchové napětí a zlepšuje stravitelnost tuku. Zahušťovadla Pro zahušťování se používají např. kyselina alginová a její soli, propylenglykol alginát, agar, guarová guma, arabská guma nebo pektiny.

Antioxidanty Antioxidanty jsou látky, které snadno přijímají kyslík, a tím předcházejí nebo zpomalují oxidativní změny ve svém okolí. Přirozenými antioxidanty jsou vitamíny E a kyselina L-askorbová. V krmivech se pro ochranu tuků a lipofilních vitamínů používají především antioxidanty syntetické, jako např. etoxyquin, butylhydroxytoluen (BHT) nebo butylhydroxyanisol (BHA).

Pojiva Pro lepší soudružnost granulí se mohou do krmných směsí přidávat např. lignosulfáty, bentonit, hlinitovápenaté sloučeniny, ale i pšeničná mouka aj. Protispékavé látky Oxid křemičitý se přidává pro zlepšení sypnosti, např. do mléčných krmných směsí.

SILÁŽNÍ ADITIVA Přípravky zlepšující kvalitu siláží se do silážované hmoty přidávají ve sprejové nebo práškové formě. Pro silážování se nejčastěji připravují kombinované silážní inokulanty, obsahující 1 – 2 rychlé homofermentativní kmeny produkující kyselinu mléčnou (např. Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus) pro počáteční fázi kvašení, jiné kmeny se rozmnožují pomalu a jsou vhodné pro pozdější fáze kvašení. Pro omezení sekundární fermentace, při které u provzdušněné siláže po jejím vybrání ze skladovacího prostoru kvasinky a plísně odbourávají kyselinu mléčnou, se přidávají také bakterie (např. heterofermenativní

Lactobacillus

buchneri,

Lactobacillus

brevis,

Pediococcus acidilactici) přeměňující kyselinu mléčnou na kyselinu octovou a propandiol, popř. i bakterie produkující kyselinu propionovou, které pak inhibují růst kvasinek a plísní. Minimalizuje se tak zahřívání po otevření siláže; omezí se ztráty energie, které u neošetřené siláže mohou být až 10 %. Do siláží se mohou přidávat také enzymatické přípravky s obsahem α - amylázy, ß glukanázy, xylanázy, celulázy, hemicelulázy, lipázy, pektinázy, proteázy aj.

ANTIKOKCIDIKA Pro prevenci kokcidiózy se mohou přidávat do některých krmných směsí antikokcidika. Fermentační ionoforní antikokcidika se nesmí podávat lichokopytníkům a nesmí se kombinovat s některými léčivými látkami, např. s antibiotikem thiamulinem.

Konzervace krmiv Siláže, senáže a seno představují v podmínkách České republiky základ krmných dávek skotu, zejména krav. Jejich opodstatnění je zřejmé i v nových podmínkách hospodaření. Majíli konzervovaná objemná krmiva v krmných dávkách skotu sehrát vytýčenou úlohu z nutričního, dietetického, ale i ekonomického hlediska, pak je nezbytné, aby měly vysokou nutriční hodnotu, byly lehce stravitelné, s dostatečnou koncentrací energie a odpovídaly i vysokým mikrobiálně hygienickým požadavkům.

Konzervace krmiv silážováním

Historický vývoj silážování Konzervace zelené hmoty „silážováním“ se používala v oblasti Středozemního moře již ve starověku. Rovněž název silo pochází z tohoto období. Původně se názvem silo označovala jáma na uchování obilí a polosušených plodin. V pozdějším období se silem označovaly nadzemní vzduchotěsné nádrže. Popis nádrží, konzervaci a manipulaci s konzervovanou hmotou popisuje starořímský spisovatel Varro. Silážování bylo rozšířeno v Egyptě, v Kartágu a rovněž Féničané používali sil. Egypťané stavěli sila odděleně od ostatních budov, byla nadzemní, zděná, kuželovitá s dvěma otvory. V horní části sila k plnění a na spodu sila k vyprazdňování. Ukládání zelené hmoty do jam bylo praktikováno též u Aztéků již před objevení Ameriky. Zánikem světových antických říší se pozapomnělo i na uchování zelené píce v silech. Nedochovaly se žádné zprávy o tom, že by se ve středověku uskladňovala zelená píce v silech. Obnova konzervace silážováním nastává v období 12. – 18. století. Silážování se provádělo v jamách, krechtech a později i ve zděných jamách, komorách a věžích. Na území České republiky byl již dávno znám primitivní způsob silážování. Rozvoj silážování nastává v 18. století a již na začátku 20. století mají velkostatky silážní jámy, ve kterých se silážují řepné skrojky a cukrovarské řízky. Po první světové válce se silážovalo i na středních hospodářstvích.

V letech po 2. světové válce se zvládnutím moderní silážní techniky, vyplývající z vědeckých poznatků o mikrobiologické a biochemické podstatě silážování, vybavením zemědělských podniků moderními mechanickými prostředky a vybudováním vhodných silážních zařízení se vytvořily podmínky pro široké uplatnění silážování v zemědělské praxi. Faktory ovlivňující kvalitu siláží a průběh fermentačního procesu Má-li být z píce vyrobena kvalitní siláž, je nezbytné, aby píce byla sklízena nejen v optimální silážní zralosti, ale také v odpovídající kvalitě. O kvalitě rozhoduje nejen obsah N-látek, vlákniny, sušiny, stravitelnost organické hmoty, obsah pufračních látek, ale také obsah a složení epifytní mikroflóry. Při silážování méně kvalitní píce nelze očekávat kvalitní siláže. K technickým faktorům, které ovlivňují kvalitu siláží patří: stadium sklizně, vliv hnojení, doba a způsob ošetření pokosu při zavadání, faktor epifytní mikroflóry, délka řezanky a povětrnostní faktory. Silážní proces je anaerobním procesem, a proto je nezbytné dodržovat všechny technologické požadavky: a) sklizeň pícnin ve správném vegetačním stádiu b) silážovat pouze zdravé, nezaplevelené a čisté pícniny c) rychlým a krátkým zavadnutím zvýšit jistotu fermentačního procesu d) správné pořezání a rozmělnění e) silážovanou hmotu intenzivně a důkladně dusat f) zabránit nežádoucímu meziskladování a dlouhodobému plnění silážního prostoru g) rychlé a vzduchotěsné uzavření silážního prostoru h) dostatečný a správný odběr siláží ke krmení Pokud jde o čistotu silážované hmoty, je to jeden z častých problémů při silážování, který je způsoben nízkou výškou strniště (optimálně 5 – 7 cm), neupraveným terénem a vysokým počtem operací. Zásadním problémem je také sušina silážované píce. Vyšší obsah sušiny zvyšuje kvalitu kvasného procesu a snižuje fermentační ztráty, zavadání zvyšuje koncentraci energie oproti čerstvé píci (vyšší koncentrace sacharidů), optimální obsah sušiny pro víceleté pícniny je od 35 do 45 %, vyšší obsah sušiny nejen nezvětšuje příjem krmiva, ale zvyšuje polní ztráty. Optimální obsah sušiny selektivně působí na obsah kyselin u všech silážovaných krmiv.

Dynamika biologických a biochemických pochodů při silážování Po uložení píce do silážního prostoru probíhají v ní tyto pochody: 1. Fyziologické – vyvolané činností dosud živé rostlinné hmoty 2. Mikrobiální – vyvolané činností mikroorganismů

K bodu 1 Z fyziologických pochodů, které probíhají v nakládané píci, je důležité dýchání živé hmoty a rozklad bílkovin. Uložená rostlinná hmota, pokud je živá a pokud je přítomen vzduch, dýchá, probíhají v ní disimilační pochody, sacharidy se okysličují na kysličník uhličitý a vodu za značného uvolňování tepla: C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 2 822 J Toto období, kdy se enzymaticky rozkládají sacharidy, je třeba při silážování co nejvíce zkrátit, aby nedocházelo k větším ztrátám na živinách i na hmotě. Ukládanou píci proto důkladně rozřežeme, udusáme a utěsníme, abychom nejlépe odstranili z uložené hmoty vzduch – kyslík. Účelem správné silážní techniky je, aby zůstávaly v píci v co největší míře zachovány sacharidy, protože jsou zdrojem výživy a energie pro užitečné mikroorganismy, především bakterie mléčného kvašení.

K bodu 2 Mikrobiální pochody v naložené píci jsou vyvolány různými mikroorganismy – bakteriemi, kvasinkami, plísněmi, které se dostávají do silážního prostoru spolu s nakládanou rostlinnou hmotou. Na rostliny se tyto mikroby dostávají s prachem z půdy, jiné bakterie přicházejí na nadzemní části rostlin ze semen při klíčení a na zelených částech rostlin se rozmnožují. Tyto mikroorganismy se nazývají epifytní, jsou to typičtí saprofyti, kteří nemohou pronikat do neporaněných rostlin a živí se výměšky rostlinných buněk. Mikroorganismy mohou žít na povrchu rostlin jen za určitých podmínek a na jejich počet mají vliv klimatické podmínky (je vyšší za vlhčího a teplejšího počasí), ale též specifické vlastnosti rostlin. Značná část mikroflóry se dostává na rostliny prachem, který je neobyčejně bohatý na zárodky mikroorganismů (v 1 g prachu je několik milionů bakterií). Jsou to hlavně nesporulující hnilobné bakterie máselného kvašení a různé plísně.

Epifytní mikroflóra žijící na rostlinách jim neškodí, protože epifytní mikroorganismy nepronikají do vnitřních rostlinných pletiv. Jakmile se však rostlina pokosí a její pletiva se poraní, ztrácí rostlina schopnost zabraňovat vnikání mikroorganismů do pletiv, živiny v rostlinách se stávají přístupnými mikroorganismům a jsou jimi rozkládány. Silážování má zamezit rozvoj mikrobů, které by znehodnotily konzervovanou hmotu. Toho lze v naložené píci dosáhnout podporováním rozvoje bakterií mléčného kvašení, které vytvářejí kyselinou mléčnou, a tak konzervují naloženou hmotu. Organické kyseliny vytvořené v siláži jsou konzervačním prostředkem, který potlačuje rozvoj škodlivých mikroorganismů. Pro jednotlivé skupiny mikroorganismů v silážované píci platí tyto mezní hodnoty pH: Hnilobné bakterie Bakterie máselného kvašení

4,4 – 5,0 pH 4,5 pH

Bakterie skupiny Coli-aerogenes

5,0 – 5,5 pH

Bakterie mléčného kvašení

3,0 – 4,4 pH

Kvasinky

2,5 – 5,0 pH

Plísně

1,2 – 3,0 pH

Rozvoj většiny škodlivých mikroorgaismů v naložené píci je potlačován kyselostí, vytvářenou především bakteriemi mléčného kvašení. Plesnivění naložené hmoty se zabrání izolací proti vnikání vzduchu. Kvasinky, které se rozvíjejí pouze za anaerobních podmínek, neřadíme mezi mikroorganismy škodlivé.

V průběhu zrání naložené hmoty v silážním prostoru se rozlišují tři fáze silážování.

První fáze začíná uvolněním buněčné šťávy, která postupně vyplňuje prostory mezi udusanou pící. Uvolněná buněčná šťáva je výborným živným prostředím pro rozvoj různých mikroorganismů, které se dostaly s pící do silážního prostoru. Takto začíná první fáze uzrávání siláže, která je charakteristická rozvojem velmi různorodých mikroorganismů, jako např. nesporulujících hnilobných bakterií, bakterií mléčného kvašení a jiných mikrobů. Sporulující bakterie, např. bakterie máselného kvašení, se rozvíjejí poněkud opožděně. Tato první fáze je krátkodobá, trvá většinou 1 – 2 dny, může být však i delší. Délka první fáze závisí na chemickém složení konzervované píce a na podmínkách uzrávání siláže.

Druhá fáze. První předběžná fáze silážování končí okyselením prostředí a vytvořením příznivých podmínek pro rozvoj bakterií mléčného kvašení. V tomto časovém úseku dochází k vytvoření zcela anaerobního prostředí, protože kyslík se v dobře upěchované a dobře izolované píci rychle spotřebuje. Čím jsou výhodnější podmínky pro mléčné kvašení, tím více se omezuje rozvoj nežádoucích škodlivých mikroorganismů a tím je intenzivnější rozvoj mléčných bakterií, nejdříve streptokoků, později tyčinkovitých bakterií typu Lactobacterium, které jsou odolnější proti silnější koncentraci kyseliny mléčné. Kyselost siláže v dobře konzervované píci klesá již za tři dny na pH 4,4 – 3,8.

Třetí fáze. V poslední – třetí fázi silážování dochází k postupnému odumírání mléčných bakterií. Vytvořená kyselina mléčná při vyšší koncentraci (1,0 – 1,5 %) škodí již mikroorganismům, které ji samy vytvořily, takže hromadně hynou a počet mikroorganismů v siláži silně klesá. Siláž je možno považovat za hotovou, jestliže klesne její kyselost na pH 4,2.

Stručný popis mikrobů důležitých při silážování píce Se silážovanou pící se dostávají do silážního prostoru různé mikroorganismy, jako např. bakterie mléčného, máselného a octového kvašení, bakterie Coli, kvasinky, plísně a mnoho dalších. Z těchto mikroorganismů jsou pro silážování nepostradatelné bakterie mléčného kvašení, kdežto všechny ostatní mikroorganismy mimo kvasinky jsou škodlivé.

Užitečná mikroflóra Bakterie mléčného kvašení. Tyto bakterie mají při silážování rozhodující úlohu. Tvoří velkou skupinu, jejíž příslušníci se od sebe navzájem značně liší, a to jak vlastnostmi fyziologickými, morfologickými, tak také vlastnostmi biochemickými. Bakterie mléčného kvašení se podle účasti na silážování píce rozdělují: 1. na homofermentativní bakterie mléčného kvašení, vytvářející vedle kyseliny mléčné jen malé množství vedlejších zplodin 2. na heterofermentativní bakterie mléčného kvašení, vytvářející vedle kyseliny mléčné ještě značné množství plynů a jiných vedlejších zplodin, jako alkohol, kyselinu octovou apod. Mléčnou kyselinu mohou ze sacharidů vytvořit i různé jiné bakterie, jako např. Mictobacterium a Tetrococus. Jednotlivé druhy bakterií mléčného kvašení se navzájem liší od sebe schopností zkvašovat různé druhy sacharidů. Monosacharidy jsou zkvašovány všemi druhy bakterií mléčného kvašení. Při přeměně jedné grammolekuly cukru vzniknou dvě grammolekuly kyseliny mléčné při poměrně malé ztrátě energetické hodnoty:

C6H12O6 = 2 CH3. CHOH . COOH + 117 J Disacharidy (sacharóza, maltóza, laktóza) mohou být podle druhu zkvašovány pouze jedním druhem bakterií mléčného kvašení. Některé druhy bakterií mléčného kvašení dovedou vytvářet vitamín C a vitamíny skupiny B. Typické bakterie mléčného kvašení jsou fakultativně anaerobní, mohou žít za přítomnosti i za nepřítomnosti volného kyslíku.

Nároky na teplotu jsou u různých druhů bakterií mléčného kvašení velmi různé, žijí za teploty od 7 – 10 oC do 40 – 50 oC s optimem 25 – 30 oC. Kvasinky v silážované píci se rozmnožují za normálních podmínek jen několik dnů po naložení píce. Zkvašují cukr na alkohol, kysličník uhličitý a na příjemně vonící aromatické látky, které zvyšují chuť zvířat k žrádlu.

C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2 Na začátku silážování se kvasinky rychle množí. Větší počet kvasinek je především u krmiv bohatých na cukr (300 000 – 2 000 000 buněk v 1 g hmoty). Již za několik dnů po uložení hmoty do silážních prostorů počet kvasinek značně klesá a pohybuje se v rozmezí několika tisíc v gramu. Rozvojem kvasinek v silážní hmotě je možné vysvětlit menší obsah alkoholu v silážní hmotě (0,1 – 0,3 %). Přílišný rozvoj kvasinek není žádoucí, neboť zkvašují cukr na větší množství alkoholu (1 %) a tak snižují výživnou hodnotu siláže.

Škodlivá mikroflóra Bakterie skupiny Coli-aerogenes. Coli-aerogenes jsou zástupci střevní mikroflóry a nazývají se střevní tyčinky. Z této skupiny je nejrozšířenější střevní tyčinka Bacterium coli commune a Bacterium aerogenes. Kvašením cukrů vytvářejí střevní tyčinky kyselinu mléčnou, kysličník uhličitý, vodík, kyselinu octovou a etylalkohol: 2 C6H12O6 + 2 H2O = 2 C3H6O3 + 2 CO2 + 2 H2O + C2H4O2 + C2H5OH Tuto rovnici kvašení lze považovat pouze za příklad, protože vzájemný poměr zplodin kvašení značně kolísá podle jednotlivých druhů bakterií Coli-aerogenes, které kvašení vyvolaly. Bakterie této skupiny dovedou jako zdroj uhlíku a energie asimilovat též soli organických kyselin. Skupina Coli-aerogenes štěpí bílkoviny – většinou na indol. Bakterie Coliaerogenes žijí ve slabě kyselém prostředí při optimálním pH 5,0 – 5,5, nesnášejí kyselejší prostředí. Rychlé okyselování prostředí působí na jejich růst mnohem zhoubněji než okyselování pozvolné.

Optimální teplota pro bakterie této skupiny – střevní tyčinky je 37 – 40 oC, minimální teplota 5 oC a maximální 55 oC. V siláži je rozvoj bakterií Coli-aerogenes nežádoucí, protože vyvolávají hnilobný rozklad bílkovin a rozkládají sacharidy na nehodnotné zplodiny.

Bakterie máselného kvašení. Tyto bakterie jsou anaerobní spirálujících bakterie, značně rozšířené v půdě. Štěpí cukr na kyselinu máselnou, kysličník uhličitý a na vodík: C6H12O6 = C4H8O2 + 2 CO2 + 2 H2 Vedle kyseliny máselné se mohou vytvářet ještě vedlejší produkty, jako např. kyselina propionová, octová, mravenčí, kapronová, kaprylová, dále butylalkohol, etylalkohol, aceton apod. Bakterie máselného kvašení dovedou proměnit již vytvořenou kyselinu mléčnou, jak je zřejmé z rovnice: 2 C3H6O3 = C4H8O2 + 2 CO2 + 2 H2O Některé druhy máselného kvašení vyvolávají hnilobný rozklad bílkovin, jiné rozklad pektinových látek. Toto ještě zesiluje nepříjemná organoleptická vlastnost siláže, v které se rozmnožily bakterie máselného kvašení. Máselné kvašení je při silážování nežádoucí. Kyselina máselná nepříjemně páchne a zhoršuje jakost siláže, proto zvířata nerada žerou siláž, která obsahuje kyselinu máselnou. Bakteriím máselného kvašení vyhovuje alkalické prostředí mnohem lépe, než bakteriím kvašení mléčného. Bakterie máselného kvašení zastavují růst při pH 4,5, kdežto bakterie mléčného při pH 3,0 – 4,0. Na poměrně malé odolnosti bakterií máselného kvašení vůči kyselému prostředí je založena ochrana proti jejich rozvoji. Rychlým snížením kyselosti zabráníme rozvoji těchto nežádoucích – škodlivých bakterií. Většinou jsou bakterie máselného kvašení typickými mesofily. Jejich optimální teplota je 30 – 35 oC. Bakterie, které jsou obsaženy v siláži, padají vždy ve větším nebo menším množství do mléka. Mléko, v kterém jsou bakterie máselného kvašení, není způsobilé ke zpracování na některé druhy tvrdých sýrů. Při máselném kvašení se vytváří značné množství plynů, které způsobují tak zvané duření sýrů vytvořenými plyny.

Hnilobné bakterie. Hnilobné bakterie jsou v přírodě značně rozšířeny. Vyvolávají v siláží hnilobný rozklad. Mezi hnilobnými bakteriemi jsou bakterie nesporulující a sporulující aerobní a anaerobní, studenomilné, mesofilní a teplomilné a liší se od sebe i tvarem buněk, všechny však nesnášejí kyselou reakci, nemohou se rozvíjet při pH 4,5 – 4,9. Bakterie octového kvašení. Tyto bakterie jsou v dobré siláži zastoupeny jen v malém množství, a proto mají při silážování malý význam. Jsou to mikroorganismy aerobní, které mohou oxidovat alkohol na kyselinu octovou: C2H5OH + O2 = CH3COOH + H2O Při správném způsobu silážování se rychle vytvářejí anaerobní podmínky, a proto se nemohou bakterie octového kvašení množit ani žít. Poměr mezi kyselinou mléčnou a octovou je u kvalitních siláží 3 : 1. K výskytu užšího poměru mezi těmito kyselinami v silážích dochází zpravidla při silážování píce s nižším obsahem sušiny, popř. pokud silážování probíhá s dlouhodobějším přístupem vzduchu k silážované hmotě. Kyselina octová má pozitivní vliv na aerobní stabilitu siláží a má také největší antifungální aktivitu. Bakterie octového kvašení nesnášejí kyselost, zastavují růst již při pH 4,5 – 5,0. Bakterie rozkládající celulózu. Bakterie rozkládající celulózu nesnášejí ani slabě kyselé prostředí, a proto se v dobré siláži nerozvíjejí. Celulózu mohou rozkládat různé mikroorganismy, především houby a bakterie. Z bakterií jsou to Cellvibrio, Cellfacicula, dále jsou to Cytophaga, Sorangium, Polyangium. Všechny tyto mikroorganismy jsou aerobní. Plísně. Ve špatně udusané siláži, nedbale přikryté, se rychle rozšiřují plísně. Plísně se velmi rychle rozvíjí i v kyselém prostředí, ale pouze za přístupu vzduchu. Jen některé plísně (z rodu Mucor) se mohou slabě vyvíjet i za nepřístupu vzduchu. V siláži lze zjistit plísně Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Botrytis, Oidium aj. Plísně dovedou rozkládat bílkoviny a vytvářet zplodiny, které poté siláž znehodnocují. Nemají-li plísně dostatek sacharidů, dovedou využít ke své výživě kyseliny mléčné a octové. Tím se zmenšuje kyselost siláže a dochází k rychlému zahnívání plesnivé vrstvy, která se tak znehodnocuje. Plísně působí škodlivě především v hotové siláži. Také na začátku silážování je nežádoucí jejich rozvoj, protože plísně rozkládají cukr a brání intenzivní tvorbě kyseliny mléčné-dostatečnému okyselení-tak vyvolávají zkažení siláže.

Účinná ochrana proti škodlivé mikroflóře záleží: 1. V rychlém vytvoření kyselého prostředí v silážovaném krmivu 2. V důkladném vypuzení vzduchu ze zelené hmoty a v dokonalém zabránění přístupu vzduchu

Cukerné minimum a silážovatelnost krmiv Technika přirozeného způsobu silážování krmiv je založená na teorii cukerného minima. Cukerné minimum je množství cukru v krmivu, které je nezbytné pro vytvoření kyseliny mléčné, popř. méně žádoucí kyseliny octové v množství, které zajistí optimální kyselost siláže, při určité tlumivosti čerstvé hmoty. Srovnáním výsledků silážování různých plodin s nestejným obsahem cukru se zjistilo, že cukerné minimum se v nich liší, a může kolísat v dosti širokých mezích. Některé rostliny se totiž při vysokém procentu cukru nesnadno silážují, kdežto jiné při nízkém obsahu cukru se silážují snadno (brambory). Proto bylo třeba sestavit cukerné minimum pro každý druh rostlin zvlášť. Obsah cukru v rostlinách i jejich tlumivost se mění podle vegetační fáze, podle druhu, odrůd, podle půdních a klimatických podmínek. Jedním z činitelů

pufrujících je obsah dusíkatých látek a vápník. Čím je vyšší obsah dusíkatých látek a vápníku v silážní surovině, tím je vyšší tlumivost – neutralizace vytvořených kyselin – a tím i cukerné minimum. Kvalitní siláž se může získat pouze tehdy, jestliže je skutečný obsah cukru v píci stejný, nebo o něco vyšší, než je cukerné minimum. Poměr mezi skutečným obsahem cukru a cukerným minimem určuje silážovatelnost krmiv. Podle stupně silážovatelnosti se rozdělují krmiva do tří skupin: 1. Snadno silážovatelná 2. Tíže silážovatelná 3. Velmi těžko silážovatelná

1. Lehce silážovatelná krmiva Jsou to krmiva s vyšším obsahem cukru a s nízkým obsahem tlumivých látek, s obsahem 22 – 26 % sušiny. Silážují se bez přídavku konzervačních přídavků. Bakterie mléčného kvašení mají dostatek cukrů pro svůj růst, rozmnožování a tvorbu konzervující kyseliny mléčné. Do skupiny snadno silážovatelných krmiv jsou zařazována následující krmiva: krmná cukrovka (bulvy), polocukrovka (bulvy), krmná mrkev (kořeny), topinambury (hlízy), kukuřice na siláž, čirok krmný, kukuřice (palice), brambory (hlízy), kukuřice a bobem, nať stolní mrkve, tuřín (bulvy), chrást tuřínu, skrojky cukrovky, krmná kapusta, nať mrkve krmné, chrást krmné řepy, bramborové zdrtky, pšenice, oves, ječmen, zelí hlávkové, řepka ozimá, cukrovarské řízky, hořčice a slunečnice na siláž. 2. Těžce silážovatelná krmiva Mají nekryté cukerné minimum. Silážují se ve směsi se snadno silážovatelnými krmivy, se silážními přísadami nebo konzervačními přídavky. Do této skupiny tíže silážovatelných krmiv patří následující krmiva: žito, topinambury, nať, krmný hrách, lupina, peluška, bob koňský, luční porost, luskovino-obilné směsky zimní, jarní a letní, listy květáku a ostatní zbytky košťálovin, jetelotravní směska, jetel červený, jetel bílý, jetel švédský, vičenec, seradela, vikev zimní a jarní, kominice a mohár. 3 Velmi těžko silážovatelná krmiva Mají zcela nedostačující krytí cukerného minima. Silážují se s vyšším hmotnostním

zastoupením

snadno

silážovatelných

krmiv,

s větším

množstvím

konzervačních přípravků a silážních přísad. Do této skupiny velmi těžko silážovatelných krmiv patří: vojtěška setá, štírovník obecný, kopřiva, mokřadní rostliny a kyselé trávy. Snadno silážovatelná krmiva se silážují bez silážních přísad a bez konzervačních přípravků.

Těžce silážovatelná krmiva se mohou silážovat: a) promíchaná s kukuřicí na siláž nebo s čirokem, a to ve hmotnostním podílu nejvýše ½ tíže silážovatelných krmiv. b) promíchaná s 5 – 7 kg cukrovky nebo 8 – 10 kg polocukrovky na každých 100 kg píce. Řepa se přidává drcená nebo alespoň krouhaná. c) s přísadou 1 – 1,5 kg melasy na každých 100 kg píce, melasa se rozředí s vodou poměru 1:1 a píce se kropí d) s použitím pyrosiřičitanu, na každých 100 kg píce se přidá 0,2 – 0,3 kg pyrosiřičitanu sodného Velmi těžko silážovatelná krmiva se mohou silážovat: a) promíchaná s kukuřicí na siláž nebo s čirokem, a to ve hmotnostním podílu nejvýše 1/3 velmi těžko silážovatelných krmiv b) promíchaná s 8 – 10 kg cukrovky nebo 12 – 15 kg polocukrovky na každých 100 kg píce, řepa se přidává drcená nebo alespoň krouhaná. c) s použitím pyrosiřičitanu, na každých 100 kg píce se přidá 0,4 kg pyrosiřičitanu sodného d) s použitím kyselin, každých 100 kg píce se kropí 4 litry 4% roztoku Silosilu. Rovněž se přidávají anorganické kyseliny jako např. 0,5 litru koncentrované H2SO4 nebo 1,5 litru 31% HCl. Použití silážních aditiv Pokles aktivní kyselosti silážní hmoty na 3,9 – 4,2 pH, při které se již nemohou rozvíjet nežádoucí mikroorganismy je rozhodujícím konzervačním faktorem. Dosažení potřebné hodnoty pH u obtížněji silážovatelných pícnin a u pícnin těžko silážovatelných je možné pouze při použití konzervačních přísad biologického nebo chemického charakteru. Od silážních aditiv se očekává zlepšení kvality siláží, stejně jako vyšší tvorba kyseliny mléčné, omezení tvorby kyseliny máselné a snížení ztráty živin. Zlepšení stability siláží po otevření, omezení zahřívání siláží, destabilizace odbourávání kyseliny mléčné a zabránění rychlého pomnožení kvasinek, bakterií a plísní v krmivu. Konečným cílem je zlepšení stravitelnosti a příjmu siláží zvířaty. Z biologických přísad se nejlépe osvědčila melasa, která se dává v množství 1 – 2,5% na hmotnost silážní suroviny.

K vytvoření optimálnějších podmínek pro rozvoj bakterií mléčného kvašení se mohou k silážní surovině rovněž přidávat enzymatické preparáty. Enzymatické preparáty svým obsahem enzymů štěpí škrob a celulózu na nižší sacharidy, které slouží jako zdroj živin pro bakterie mléčného kvašení. Nejčastěji se používají amylolytické enzymové preparáty, dále to jsou celuláza, hemiceluláza, xyláza, β glukanáza a pentozanáza. Dále se do skupiny biologických aditiv řadí aditiva na bázi probiotických kultur, označované jako bakteriální přípravky. Jedná se především o homofermentativní bakterie, které přeměňují jednoduché cukry na kyselinu mléčnou. K těmto bakteriím řadíme např. Lactobacillus plantarum, L. acidophilus, Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus a Enterococcus faecium. Dále se také využívají heterofermentativní bakterie pro zlepšení aerobní stability siláží. Tyto bakterie mají schopnost vytvářet kyselinu octovou, která ve spojení s nízkým pH stabilizuje siláž a potlačuje rozvoj plísní a kvasinek. Mezi tyto bakterie řadíme Lactobacillus buchneri a L. brevis. Řada komerčně vyráběných preparátu pak kombinuje bakteriálně-enzymatické přípravky. Praktické použití mají při silážování bílkovinných pícnin organické kyseliny. Z organických kyselin se při silážování nejčastěji používá kyselina mravenčí, kyselina mléčná a kyselina propionová. Kyselina mravenčí (HCOOH) se používá při koncentraci 4 %. Na 100 kg silážované píce se používá 4 litry roztoku, což představuje na 100 kg píce 160 g kyseliny mravenčí. Kyselina propionová (CH3CH2COOH) je účinným konzervačním silážním prostředkem především proti kvasinkám a plísním. Kyseliny propionové se používá v dávce 0,3 % z hmotnosti silážní hmoty. I přesto, že kyselina propionová má výborné konzervační vlastnosti, z hlediska vysokých nákladů nepřichází v úvahu pro konzervaci zelené hmoty. Kyselina propionová má své uplatnění při konzervaci vlhkého obilí. Organické kyseliny mají tu přednost, že se ve zvířecím organismu využívají, a proto nepůsobí nepříznivě na minerální metabolismus v organismu zvířat. Organické kyseliny působí jednak přímé okyselení hmoty a navíc mají selektivně bakteriostatické účinky, čímž likvidují bakteriální konkurenty bakterií mléčného kvašení. Z anorganických kyselin se při silážování dříve používala kyselina chlorovodíková, sírové a fosforečné. Uvedené kyseliny se přidávali buď samostatně, nebo ve vzájemné kombinaci anebo společně s různými přísadami. V současné době se již nevyužívají.

Při silážování bílkovinných pícnin se rovněž používají další chemické látky, jejichž působením se v silážní hmotě snižuje bakteriální činnost a dochází i k částečnému zpomalení činnosti bakterií mléčného kvašení. K těmto chemickým látkám patří benzoanát sodný, benzoan sodný, sorbát draselný, sorban draselný propionát sodný, propionan amonný atd. V praxi se kombinují i biologicko-chemické přípravky. Strategie přídavku silážních aditiv je odvozena nejen od způsobu konzervace (chemická ochrana vlhkého zrna v aerobních podmínkách, konzervace rozdrcených či pořezaných krmiv v silážním prostředí), ale také musí přihlížet k silážovatelnosti krmiva, tedy k obsahu sušiny, obsahu lehce zkvasitelných sacharidů a pufrační kapacitě. Jak již bylo výše uvedeno, jeteloviny obecně (vojtěška, jetel červený) mají velmi nízký obsah sacharidů v sušině (5 – 10 %), vysoký obsah dusíkatých látek, tedy i vysokou pufrovační kapacitu. Strategií při silážování bílkovinných pícnin je zlepšení jejich silážovatelnosti krátkodobým zavadnutím na sušinu 35 – 45 %, kdy je dosažen kvocient zkvašování minimálně 45, a potom již není přídavek aditiv nezbytný. Ve snaze snížit ztráty energie a živin v důsledku nepříznivého počasí, kdy zavadnutí v krátké době není reálné, je možné snížit požadovaný obsah sušiny asi na 30 % a přidat vhodný chemický silážní přídavek. Problém při silážování pícnin bohatých na proteiny spočívá především v hlubokém rozkladu bílkovin a v riziku vysoké tvorby kyseliny máselné a amoniaku. Biologická aditiva stimulují tvorbu kyseliny mléčné, a tím snižují hodnotu pH, zatímco chemické přípravky na bázi směsí organických kyselin působí jednak přímé okyselení hmoty a navíc mají selektivně bakteriostatické účinky, čímž likvidují bakteriální konkurenty bakterií mléčného kvašení.

Konzervace pícnin s vyšším obsahem sušiny Konzervaci zavadlé píce s vyšším obsahem sušiny je možné provádět v silážních žlabech, v senážních vacích a v lisovaných obalovaných balících. Tímto způsobem konzervace pícnin se získá kvalitnější krmivo při současném snížení ztrát hmoty i živin. Konzervace pícnin s vyšším obsahem sušiny se provádí bez přídavku konzervačních preparátů. Při konzervaci zavadlé píce v silážních žlabech má být obsah sušiny píce 30 – 40 %. Pro senážování do vaků je doporučená sušina 40 – 45 % a do lisovaných obalovaných balíků 40 - 50 %. Biologické a biochemické pochody probíhají při konzervaci zavadlé píce poněkud jinak než při silážován šťavnaté píce. Zavadáním píce se zvýší koncentrace zkvasitelných sacharidů v silážní hmotě. Rovněž při zavadání dochází i k částečné hydrolýze polysacharidů. Zavadání píce vytváří příznivější podmínky pro činnost bakterií mléčného kvašení a je potlačována činnost bakterií máselného a octového kvašení. Bakterie máselného kvašení žijí v siláži o normální vlhkosti až do pH 4,4, zatímco v senáži ze zavadlé píce při sušině 50 % končí jejich činnost již při pH 5,0. Nižší mikrobiální činnost v konzervování zavadlé píce se projevuje menší tvorbou organických kyselin a tím i menší kyselostí, která se pohybuje rozmezí pH 4,6 – 5,2. Konzervace zavadlé píce v silážních žlabech Zavadlá píce o obsahu sušiny 30 – 40 % se převážně konzervuje v silážních žlabech, Silážní zařízení má být hluboké 3 – 4 m a tak prostorné, aby se dalo naplnit nejpozději do 3 dnů. Obsah sušiny 30 – 40 % se dosáhne u travních porostů za 3 – 4 hodiny po posečení a u jetele a vojtěšky za 6 – 7 hodin. Délka řezanky má být co nejkratší, protože délka ovlivňuje průběh fyziologických a biochemických pochodů a zároveň usnadňuje manipulaci konzervovanou hmotou. Při konzervaci zavadlé píce ve žlabech je důležité dusání po vrstvách o síle 15 – 20 cm. Dusání se provádí traktory a nákladními auty. Intenzita dusání je odvislá od obsahu sušiny zavadlé píce a od délky řezanky. Čas pojíždění kolového traktoru má být 8 minut na 1 tunu píce o sušině 35 %. Při vyšší sušině a větší délce řezanky je potřebný čas dusání delší. Po naplnění silážního žlabu a dokonalém udusání se horní vrstva ošetří silážní přísadou a zakryje fólií z PVC, která se zatíží balíky slámy.

Podle obsahu sušiny silážovatelné píce a použité technologie rozeznáváme: -

siláže z čerstvé píce – obvykle s obsahem sušiny 22 – 26 %

-

siláže z částečně zavadlé píce (sušina 26 – 35 %)

-

siláže ze zavadlé píce (sušina 35 – 50 %)

Víceleté pícniny se silážují zásadně vždy po předcházejícím zavadání, neboť mají nízký obsah sacharidů a obtížnou silážovatelnost. Zvýšení sušiny píce se provádí intenzivním zavadáním, nejdéle 24 – 36 hodin. Dlouhodobější zavadání píce je nežádoucí, neboť dochází k větším ztrátám živin.

Silážování kukuřice Kukuřice je velmi snadno silážovatelné krmivo. Má dostatek sacharidů pro rozvoj bakterií mléčného kvašení. Přesto má řada vyrobených siláží nízkou dietetickou hodnotu, která je způsobena příliš nízkým obsahem sušiny (16 – 20 %) v době sklizně kukuřice na siláž. Při nízkém obsahu sušiny se při kvašení vytváří větší množství kyseliny octové, která ovlivňuje negativně kvalitu siláže. Vyšší obsah vody v silážované kukuřici zvyšuje ztráty hmoty i živin, které ze siláže odtékají v silážní šťávě.

Sušina silážní kukuřice má být 28 % - 34 %. Vyšší sušiny v době sklizně silážní kukuřice se dosáhne použitím vhodného osiva kukuřice s hybridním efektem ranosti a dodržováním agrotechniky (počet rostlin na 1 ha, hnojení, uplatnění herbicidů apod.). K dosažení vysokých výnosů silážní kukuřice s vysokým obsahem sušiny je nutno použít vhodného hybridu pro příslušnou oblast a také optimální počet jedinců. Platí zásada, že čím je hybrid ranější a růstové podmínky příznivější, tím je výhodnější větší počet jedinců na 1 ha a opačně. Nejvhodnější období sklizně kukuřice na siláž je fáze mléčně voskové zralosti. V této růstové fázi má kukuřice dostatečné množství živin, které skot dobře využívá. Ponecháním kukuřice do voskové zralosti se zvyšuje procentický obsah živin i celkový výnos živin z 1 ha. Zrno kukuřice je však již tuhé, při silážování se již nerozloží a zvířata živiny v zrnu dostatečně nevyužijí. Ve výkalech skotu odchází nevyužito 30 – 50 % živin zrna. Proto je mléčně vosková zralost kukuřice pro silážování nejvýhodnější.

Silážní kukuřice se silážuje nejčastěji v silážních žlabech. Pro usnadnění sléhavosti se řeže silážní kukuřice do žlabů na délku řezanky dle obsahu sušiny (při sušině ‹ 30 % se doporučuje řezanka dlouhá 15 – 20 mm, při sušině › 32 – 34 % 6 – 8 mm). Obecně platí zásada, že čím vyšší obsah sušiny v silážní kukuřici, tím má být řezanka kratší. Sklizeň silážní kukuřice má být ukončena do příchodu prvních mrazíků, neboť již při teplotě -1 0C v trvání 3 – 4 hodiny se listy spálí a nastává rozklad karotenu a ztráta vody. První mrazy přicházejí často již v měsíci září. Mráz potrhá rostlinné tkáně, rostlina odumírá a za příznivého počasí dochází k nežádoucím enzymatickým rozkladům živin. V deštivém počasí se vyluhují uvolněné živiny, a tak dochází ke značným ztrátám. Účinek mrazu je tím větší, čím je vyšší vlhkost rostlin. Méně poškodí mráz silážní kukuřici s vyšším obsahem sušiny. Namrzlou kukuřici je třeba nejpozději do 2 – 3 dnů zesilážovat. Silážování zmrzlé kukuřice po 4 dnech a později je již obtížné a spojené se značnými ztrátami živin. Silážuje-li se kukuřice, musí se jemně rozřezat a důkladně udusat. Vyšší obsah sušiny v kukuřičné siláži zlepšuje kvasné pochody v siláži, a proto se v nepříznivých klimatických podmínkách pro růst kukuřice, doporučuje kukuřici míchat s řezanou slámou. Krátce řezaná, suchá sláma se rovnoměrně přidává do hmoty kukuřičné siláže. Přídavek slámy se určuje podle sušiny v kukuřici a pohybuje se v rozmezí 6 – 10 %. Promícháním slámy se silážní kukuřicí se hmota nakypří, a proto je nutno kukuřici se slámou dusat důkladněji, jako siláž pícnin s vyšší sušinou. Doba pojíždění dusacího prostředku má být na 1 tunu hmoty 8 – 12 minut. Kukuřičná siláž se v době konzervace obohacuje močovinou. Močovina se přidává proto, aby se v kukuřičné siláži zvýšil obsah dusíkatých látek. V našich podmínkách se přidává k silážní kukuřici 0,5 % močoviny. Toto krmivo je vhodné pro výkrm skotu. V době zkrmování kukuřičné siláže obohacené močovinou není již močovina v původní formě, 30 – 50 % močoviny se průběhu zrání siláže rozložilo působením enzymu ureáza na čpavek, a ten se vázal na kyseliny obsažené v siláži a vytvořil se mléčnan amonný. Přídavek močoviny neutralizuje část vytvořených kyselin, a tak zlepšuje chuťové i dietetické vlastnosti siláže. Močovina se má přidávat k silážní kukuřici o vyšší sušině (25 %), aby nedocházelo k odtoku silážních šťáv, které obsahují rozpuštěnou močovinu. Proto se také močovina přidává do spodních vrstev siláže v menším množství než do vrstev horních.

Zásady hodnocení siláží Vzhledem k tomu, že siláže tvoří dominantní podíl sušiny krmné dávky přežvýkavců, je posouzení jejich kvality zcela nezbytné. Analýza siláží je důležitá nejen z hlediska nutričního, ale také produkčního a zdravotního. Předpokladem objektivního posouzení kvality siláží je správný způsob odběru v souladu s Nařízením komise ES č. 152/2009, ze dne 27. ledna 2009, kterým se stanoví metody odběru vzorků a laboratorního zkoušení pro úřední kontrolu krmiv. Podle velikosti silážního sila se odebere několik (5 – 10) dílčích vzorků, které jsou reprezentativní pro celý profil. Jejich smícháním a promícháním dostaneme konečný vzorek, který neprodyšně uzavřeme do sáčku z PVC (vytěsněním vzduchu) a dopravíme do laboratoře k analýze. Vzorek siláže je opatřen doplňujícími informacemi – druh siláže, vegetační stádium sběru, silážní aditivum, datum a místo sběru, druh sila, požadavky na analýzy a adresa dodavatele. Pro objektivní zhodnocení kvality siláže musí být odebraný vzorek urychleně dopraven do laboratoře v neprodyšně uzavřeném obalu (nejlépe ve zchlazeném stavu), aby nedošlo během transportu k provzdušnění a nežádoucím aerobním změnám (snížení obsahu a poměru kvasných kyselina a amoniaku). Jakost siláží je určena souborem znaků chemického a smyslového vyhodnocení, vyjádřeným bodovým systémem zařazujícím krmivo do určité třídy jakosti. Vzorky se v laboratoři smyslově hodnotí, upraví a homogenizují. Takto upravený vzorek se rozdělí na dva díly, které slouží jednak ke zjištění kvality kvasného procesu a dále pro stanovení výživné hodnoty krmiva. Laboratorní hodnocení kvality Hodnocení kvality siláží se v České republice provádí v současné době podle metody Norma 2004, na základě stanovení fermentačních charakteristik a ukazatelů výživné hodnoty siláží.

Stanovení kvality siláží zahrnuje podle této normy následující stanovení: 1. obsah sušiny (při hodnocení je přidělováno 0 až + 20 bodů) 2. obsah vlákniny (0 až + 30 bodů). Počítá se také se zohledněním ADF a NDF vlákniny. 3. obsah dusíkatých látek (0 až + 20 bodů) 4. hodnocení fermentačního procesu vyjádřeno v hlavních bodech za kvalitu fermentačního procesu celkem maximálně 30 bodů, na základě součtu pomocných bodů za smyslové hodnocení, obsah kyseliny máselné a stanovení stupně proteolýzy u bílkovinných krmiv. Při smyslovém hodnocení se posuzují: a) barva

0 až 3 body

b) pach – vůně 0 až 6 bodů c) struktura a konzistence 0 až 3 body Jiné smyslově zjistitelné znaky (přítomnost plísní, zahnívající siláž, znečištění hlínou, znečištění pískem, zvodnění aj) Většina smyslových znaků úzce koreluje s kvalitou siláže a vlastní fermentací. Celkově lze přidělit za smyslové znaky 0 až 12 bodů. Špatné a nekvalitní siláže dostávají 0 bodů, kvalitní siláže jsou oceněny maximálním počtem bodů za smyslové znaky. Slovní komentář a bodové hodnocení jednotlivých znaků: Pach (vůně)

Body

-

po původní hmotě, aromatický, nakyslý po ovoci

6

-

slabě po kyselině máselné nebo silně kyselý, štiplavý, silně karamelový

3

-

fekální, hnilobný, zatuchlý, po plísních, silně po kyselině máselné

0

-

po původní hmotě s nahnědlým odstínem

3

-

silně změněná, silně hnědá při vyšším obsahu sušiny

-

netypická v různých barevných odstínech až černá

Barva

1,5 0

Struktura a konzistence -

struktura hmoty zachovalá bez cizích příměsí

-

struktura hmoty narušená, konzistence mazlavá, slabé znečištění

-

struktura rozrušená, silné znečištěná, plesnivá

3 1,5 0

Hodnocení fermentačního procesu U bílkovinných siláží se výsledek kvality fermentačního procesu hodnotí také podle stupně proteolýzy (stanovený jako podíl amoniakálního N z dusíku celkového). Počet bodů, které může siláž získat za stupeň proteolýzy, je maximálně 13. Systém bodového hodnocení je zpracován zvlášť pro vojtěšku (do 8 % proteolýzy 13 bodů) a pro ostatní bílkovinné siláže (do 7 % proteolýzy 13 bodů). U siláží glycidových se proteolýza nezjišťuje a do výpočtu fermentační třídy se započítává plných 13 bodů. Hodnocení kyseliny máselné u bílkovinných a polobílkovinných siláží. Do obsahu 0,025 % 5 bodů, od 0,026 do 0,100 % 3 body, od obsahu 0,101 % kyseliny máselné 0 bodů a penalizační body za narůstající obsah kyseliny máselné od -5 do -20. Hodnocení kyseliny máselné u glycidových siláží. Do obsahu 0,025 % 5 bodů, od 0,026 % kyseliny máselné 0 bodů a penalizační body za narůstající obsah kyseliny máselné od -5 do -20. Celkové hodnocení fermentačního procesu v bodech a zařazení do třídy fermentace Počet celkových bodů

Třída fermentace

26 - 30

I.

21 - 25

II.

16 – 20 nebo -5*

III.

11 – 15 nebo -10*

IV.

0 – 10 nebo -20*

V.

*Součet penalizací z fermentačního procesu

Systém hodnocení živinových ukazatelů v silážích Z laboratorní analýzy může získat siláž maximálně 100 bodů. Za sušinu 20, za vlákninu 30 bodů, za dusíkaté látky 20 bodů a za fermentační proces 30 bodů. Při nedodržení kvalitativních ukazatelů jsou pak podle tabulkových hodnot prováděny srážky v bodech.

Dodatečné podmínky zařazení siláží do celkové třídy se slovním hodnocením Výslednou třídu mohou ještě ovlivňovat podmínky, které ji pak slovně hodnotí. Zařazená siláž může být bez komentáře (hodnoty siláže jsou v normativních rozmezích), nebo je zkrmitelná, podmínečně zkrmitelná a nebo je zdravotně závadná. Zkrmitelná siláž – je siláž v celkové třídě III. a IV. Podmínečně zkrmitelná siláž – stupeň proteolýzy je 15 – 20 %, nebo s třídou fermentace V. Zdravotně závadná siláž – platí podmínka: Pokud dostane z fermentačního procesu penalizaci – 20 a méně, je automaticky zařazena do celkové třídy IV. Zařazení do celkové třídy podle dosažených bodů Celkový počet bodů

Celková třída

Kvalita

90 - 100

I.

Výborná

75 - 89

II.

Zdařilá

55 - 74

III.

Méně zdařilá

0 - 54

IV.

Nezdařilá

Vedle úplné analýzy se lze v praxi setkat také s tzv. zkráceným rozborem krmiv, při kterém je prováděno pouze smyslové hodnocení, hodnota pH, kyselost vodního výluhu, obsah sušiny, vlákniny a NL. pH siláže se hodnotí podle obsahu sušiny konzervované hmoty a má odpovídat těmto hodnotám: Obsah sušiny v %

Stupeň pH

do 15

3,5 -3,9

15 – 20

3,8 – 4,1

20 – 25

4,0 – 4,3

25 – 30

4,0 – 4,5

30 – 35

4,2 – 4,6

35 – 40

4,3 – 4,7

40 – 45

4,4, - 4,9

45 – 50

4,6 – 5,1

Jakostní znaky kvalitní vojtěškové siláže ze zavadlé píce: Barva mírně nahnědlá Vůně aromatická až příjemně nakyslá Struktura zachovalá u lístků i stonků Zhodnocení fermentačního procesu Obsah amoniaku do 0,08 % Stupeň proteolýzy (poměr N-NH3/N celkový) do 8 % KVV (mg KOH/100 g) 1 450 – 1 850 pH 4,5 – 4,90 Vhodný obsah sušiny 40 – 45 % Ukazatele výživné hodnoty: Obsah NL v sušině min. 18 – 20 % Obsah vlákniny max. 23 – 26 % Koncentrace NEL větší než 5,1 MJ/kg sušiny Bachorová degradovatelnost NL 60 – 70 % Jakostní znaky kvalitní kukuřičné siláže s vyšším obsahem sušiny: Barva po původní hmotě Vůně aromatická příjemně nakyslá Struktura zachovalá Zhodnocení fermentačního procesu Obsah alkoholu do 0,6 % KVV (mg KOH/100 g) 1 400 – 1 650 pH 3,7 – 4,10 Vhodný obsah sušiny 30 – 35 % Ukazatele výživné hodnoty: Obsah vlákniny v sušině do 21 – 22 % Koncentrace NEL větší než 6,35 MJ/kg sušiny Bachorová degradovatelnost NL 80 – 90 %

Sušení krmiv – výroba sena Kvalitní seno je přirozeným a obtížně zastupitelným objemným krmivem ve výživě přežvýkavců a koní. Jako jediné objemné krmivo obsahuje v biologicky účinné

formě vitamín D, který vzniká vlivem ultrafialového záření. Zvláště vysoce cennou vlastností sena, které by nemělo chybět v žádné z krmných dávek zejména zaprahlých a vysokoužitkových dojnic, ale také telat, je vysoká dietetická hodnota. Kvalitní seno působí dieteticky velmi příznivě na trávicí procesy, snižuje negativní účinky kyselých siláží, netradičních krmiv či vysokých dávek jadrných směsí, je významným zdrojem vitamínu D a beta – karotenu. Příznivě působí na stabilizaci funkce bachoru dojnic, zlepšuje pufračním účinkem fyziologickou činnost bachoru a zabraňuje překyselení bachoru, zvyšuje intenzitu přežvykování, salivaci, produkci a složení mléka. Pozitivně ovlivňuje příjem krmiv. Příznivě působí na posun zažitiny a činnost střev. Dobré seno se vyznačuje ve srovnání se silážemi pomalejší degradovatelností dusíkatých látek a je významným zdrojem strukturální vlákniny. Kvalitním senem se uhradí až 50 % minerálních látek, ale také energie a stravitelných dusíkatých látek. Příjem sušiny sena je podle jeho kvality nižší ve srovnání se zelenou pící o 11 – 41 %. Pro své příznivé dietetické účinky je nenahraditelným krmivem pro mláďata

a

vysokobřezí

plemenice.

Seno lze zkrmovat až po skončení

fermentačních procesů, které trvají 5 – 8 týdnů. Fermentačně nevyzrálé seno, stejně jako siláže, způsobuje dietetické poruchy. Kvalita a výživná hodnota sena závisí na druhu a botanickém složení píce, vegetačním stádiu a pořadí seče, způsobu sklizně, době zavadání a technologii dosoušení a na způsobu a době skladování. Výroba sena má svá technologická specifika a svou větší závislostí na povětrnostních podmínkách se vyznačuje největší variabilitou ze všech objemných krmiv, co se kvality týče. Z výživářského pohledu je dobré seno charakteristické tím, že dusíkaté látky jsou v bachoru zvířat degradovány pomaleji (60 – 70 %) než dusíkaté látky většiny siláží (75 – 95 %), zejména s horším fermentačním procesem, ve kterém často dochází k vysokému proteolytickému rozkladu (vyšší než 15 %). Výživná hodnota, resp. koncentrace energie a vlákniny, která výrazně ovlivňuje stravitelnost organických živin, je závislá na druhu pícniny a rychlosti lignifikace, především na vegetačním stádiu sklizně, tedy včasnosti sklizně. Kvalitní seno by mělo z krmivářského hlediska obsahovat méně než 26 – 28 % vlákniny, stravitelnost organické hmoty by měla být nad 70 %. Také obsah β-karotenu by měl být vyšší než 30 mg/kg.

Sušení pícnin na seno nevylučuje ve vzájemném vztahu silážování, ale oba konzervační systémy v normálně fungujícím podniku se navzájem doplňují a tvoří jeden racionální celek. Příprava sena je technologicky ovlivněna řadou faktorů, nejvíce však podléhá povětrnostním podmínkám. Při výrobě kvalitního sena je nezbytné respektovat, že pokosená píce patří k biologicky aktivním materiálům a že je nutné dodržovat celou řadu technologických zásad a doporučení od způsobu kosení, manipulace s pokosem až po řízený režim skladování. Kvalita sena je vedle dominantních povětrnostních podmínek nejvíce ovlivněna následujícími faktory: a) druh pícniny b) botanická skladba a výskyt nežádoucích rostlin c) vegetační stadium d) pořadí seče e) použitá sklizňová technika f) podmínky a způsob sklizně (způsob úpravy pokosu, rychlost zavadání, obsah sušiny) g) způsob technologie naskladnění a dosoušení h) vhodné skladovací kapacity Optimální termín seče pícnin je obecně prvním a základním předpokladem k získání kvalitního sena. Termín seče se každoročně časově mění v závislosti na vývoji počasí. Limitujícím ukazatelem zejména u rychle lignifikujících rostlin je obsah vlákniny a dusíkatých látek. Trávy by měly být sklízeny podle růstové fáze na počátku metání. Zcela nevhodný je např. termín kvetení, nebo až po odkvětu, kdy dochází k rychlému zvýšení obsahu vlákniny a současnému snížení stravitelnosti organické hmoty. Z jetelovin – vojtěška, by měla být sklízena ve stádiu počátku butonizace, kdy obsahuje nejvíce bílkovin a nízký obsah vlákniny. Jetel s pomalejším průběhem stárnutí lze kosit až ve stádiu začátku kvetení, resp. do 1/3 rozkvetlých palic. V praxi je možné se často setkávat s tendencí velmi časné sklizně píce pro silážování, zatímco k sušení píce na seno se používají pozdější termíny. Není to správné, neboť doba mezi ideálním termínem ke sklizni a přestárlým porostem je zhruba 10 – 12 dnů.

Vliv vegetační fáze na kvalitu travního porostu

Termín sklizně

Vegetační fáze

Obsah vlákniny

Stravitelnost

v sušině (%)

organické hmoty (%)

Velmi časný

Před metáním

<22

>78

Středně časný

V metání

22 – 25

73 – 78

Středně pozdní

Počátek kvetení

26 – 28

66 – 72

Pozdní

Konec kvetení

29 – 32

60 – 65

Velmi pozdní

Přestárlý porost

>32

<60

Je-li sklízen přestárlý porost, nelze z něho již žádným konzervačním postupem vyrobit kvalitní krmivo. Celkový rozsah ztrát sušiny a živin se liší podle způsobu výroby sena, neboť se vzájemně od sebe liší technologie sušení pícnin na zemi, sklizeň píce s následným dosoušením v seníku, nebo výroba lisovaného sena. Z technologického hlediska je vhodné připomenout, že rozsah respiračních ztrát - ztrát píce po posečení do ukončení fyziologických pochodů, lze ovlivnit pouze částečně, a to technickým zkrácením vlastní doby zavadání. Vegetační fáze rostliny nemá zásadní vliv na celkové respirační ztráty. Respirační rychlost je závislá především na počátečním obsahu vlhkosti, teplotě a rychlosti proudění vzduchu. V průběhu zavadání píce na poli se musí odvést až 90 % vody. Zavadání posečené píce by mělo být rychlé a rovnoměrné. Nerovnoměrnost v zavadání píce je často patrná zejména u nedokonale rozhozené píce až při sklizni lisováním, kdy dochází u slisovaných balíků k neúměrnému zahřívání mikrobiální činností a následnému plesnivění. Nerovnoměrně zavadlé pícniny jsou dále častou příčinou samozáhřevu u dosoušeného sena, neboť se obtížněji dosouší nebo lisují než pícniny sušší. Doporučuje se, aby ke sklizni píce na seno sběracími lisy byly pícniny koseny přednostně žacími mačkači, čímž se dosáhne nejen rychlejšího, ale i rovnoměrného zavadání. Technologie sklizně sena pomocí sběracích lisů je náročnější na obsah sušiny sklízené hmoty, a tím také závislejší na povětrnostních podmínkách než technologie dosoušení

sena v senících. Jestliže se pro sklizeň pícnin určených k dosoušení na seno doporučuje obsah sušiny v rozmezí 60 – 75 % (podle druhu pícniny), pak ke sklizni sena lisy je nutné dosáhnout minimální sušiny, při které je seno jako produkt skladovatelné, 81 – 83 %. Je zřejmé, že uvedený obsah sušiny zejména u jetelovin bude velkým technologickým problémem, máme-li snížit ztráty odrolem a současně vyrobit kvalitní seno. Technologie sklizně sena pomocí sběracích lisů je proto vhodnější pro travní a luční porosty. Pro sklizeň píce s nižším obsahem sušiny je nezbytně nutné použít chemickou konzervaci vlhkého sena s použitím protiplísňových prostředků. Použitelnost této metody je limitována obsahem sušiny, neboť při sušině nižší než 75 – 78 % je s ohledem k rozdílné slisovatelnosti sklízené hmoty velké riziko rozvoje plísní a tvorby toxinů. Jako konzervační látka se využívají např. organické kyseliny (kyselina izomáselná), mravenčan amonný nebo vápenatý, amoniak, močovina. Z hlediska výskytu plísní a respiračních ztrát je zásadní výkonná sklízecí technika, která urychlí proces zavadání, ale také aplikace aditiv. Hlavním zdravotním a technologickým rizikem jsou skladištní plísně a mikroskopické houby (kvasinky) při skladování sena, jako jsou především plísně rodu Fusarium, Mucor a Penicillinum. Tyto plísně jsou aktivní při vlhkosti vzduchu vyšší než 70 % a obsahu sušiny substrátu menši než 80 %. K zahájení plesnivění stačí teplota asi 20 °C, i když při vyšším teplotním rozmezí (30 – 40 °C) je průběh daleko intenzivnější. Zvláště hygienicky závažným problémem je účast mikrorganizmů na samozáhřevu sena a zhoršení nutriční hodnoty. Ztráta původní sušiny sena vlivem mikrobiální aktivity v závislosti na relativní vlhkosti, obsahu sušiny a teplotě se může při skladování pohybovat v rozmezí od 10 do 29 %. Výskyt plísní je aktuálním problémem i pro seno volně ložené, dosoušené studeným vzduchem v souvislosti s teplotou a vlhkostí vzduchu. Platí zásada, že čerstvé seno je nezbytné ventilovat neprodleně bez ohledu na relativní vlhkost vzduchu (cílem je snížit teplotu materiálu). Používaný vzduch by měl mít relativní vlhkost nižší než 75 %. Při vyšší vlhkosti vzduchu se doporučuje aplikovat přerušovanou ventilaci, zejména u sena již částečně předsušeného, u kterého se obsah sušiny blíží bezpečné skladovací hodnotě. Je-li teplota vycházejícího vzduchu ze skládky vyšší než teplota vzduchu vstupujícího, je nezbytné pokračovat v nucené ventilaci. Již počáteční zvýšení teploty sena o 5 – 10 °C nebo více dokazuje, že v naskladněném seně ještě probíhají respirační a mikrobiální procesy.

Kvalitní seno je ve výživě přežvýkavců cenným přirozeným krmivem. Přesto, že sušení píce na seno patří k nejstarším konzervačním technologiím v zemědělství vůbec, jeho kvalita není stále na požadované úrovni moderní výživy. Výroba kvalitního sena je v současné době v řadě zemědělských podniků na okraji zájmu, neboť krmné dávky pro skot jsou postaveny většinou na silážích a senážích. Limitující podmínkou kvality nejen lisovaného sena je obsah sušiny při sklizni, která by neměla být u lisovaného sena nižší než 81 – 83 %, resp. 60 – 65 % u volně loženého sena. Seno z přestárlých porostů, nebo silně vymoklé není vhodným ani produkčním krmivem a v krmných dávkách může být maximálně zdrojem strukturní vlákniny a chybějící sušiny. Kvalitní seno také musí být zdrojem β-karotenu a vitamínu D.

Úprava jadrných krmiv Většinu krmiv upravujeme. Základním důvodem pro úpravu krmiva byla snaha uchovat krmivo na dlouhé zimní období v přijatelné podobě. Později se začala krmiva upravovat pro zlepšení jejich vyživářských a nebo technických vlastností. Většina krmných surovin v původním stavu, tak jak se získávají, nevyhovuje po stránce fyzikální struktury a stálosti kvality pro přímé zkrmování ani pro skladování a následné zpracování do průmyslově vyráběných krmných směsí. Vyžadují proto úpravu, jejímž cílem je zvýšit a zlepšit uchovatelnost, chutnost, přijímatelnost, stravitelnost, biologickou hodnotu, zdravotní nezávadnost a fyzikální strukturu. V praxi rozlišujeme úpravy surovin určených pro přímé zkrmování a ty, které mají zajistit uchovatelnost a manipulovatelnost při jejich dlouhodobém skladování a zapracování do krmných směsí. Při úpravách krmných surovin určených pro přímé zkrmování jde především o šrotování, drcení, mačkání a vločkování. Pro zvýšení uchovatelnosti je hlavní pozornost zaměřena na snížení obsahu vody, nebo použití jiné formy konzervace, která omezuje činnost enzymů a rozvoj mikroorganizmů,

působících rozklad a zkázu krmných surovin. Při konzervaci využíváme různé fyzikální, chemické a biochemické metody, které vytvářejí nepříznivé podmínky pro rozvoj mikroorganizmů. Důvody pro úpravu krmiv jsou: a) Zlepšení chutnosti lze dosáhnout – maskováním nepříjemných chuťových složek v krmné surovině, rozložením nepříjemných chuťových složek teplem nebo chemickou metodou a úpravou fyzikální struktury. b) Zlepšení stravitelnosti lze dosáhnout – mechanickou úpravou struktury a hydrolytickým štěpením vyšších složek živin. c) Zlepšení biologické hodnoty lze dosáhnout – obohacováním doplňkovými složkami (melasou, tuky, syntetickými aminokyselinami, specificky účinnými látkami), štěpením těžko stravitelných složek působením tepla, vlhkosti a chemikálií a mechanickou úpravou (drcení, loupání) d) Zlepšení zdravotní nezávadnosti lze dosáhnout – sterilizací, dehydratací, působením tepla nebo chemických konzervačních prostředků e) Zlepšení fyzikální struktury lze dosáhnout – drcením, mačkáním, lisováním do granulí nebo briket

Technika provádění úprav krmných surovin Sezónnost získávání převážné většiny krmných surovin a s tím spojené požadavky na skladování kladou vysoké nároky na úpravu, ošetřování a manipulaci se zásobami. Při ošetřování, manipulaci a skladování využíváme převážně fyzikálních vlastností krmných surovin – sypkost, samotřídění, celistvost, sorpční schopnost, tepelnou vodivost a sléhavost. Vlastní úpravy a ošetřování krmných surovin zahrnují předčištění, čištění a třídění, snižování vlhkosti, snižování teploty, chemickou konzervaci, asanaci a speciální úpravy.

Způsoby tepelných úprav a jejich charakteristika Tepelné úpravy můžeme dělit na dvě základní skupiny: -

metody používající suchého vzduchu (extruze, expandace, pufování – explodace, toustování, ozařování – hlavně mikronizace, fluidní ohřev aj.)

-

metody používající vlhkého vzduchu (granulace, extruze, napařování a vločkování, aj.)

Srovnání základních charakteristik vybraných způsobů tepelných úprav je znázorněn v následující tabulce.

Proces

Teplota O

( C)

Max. tlak

Vlhkost

Max. podíl

Mazov.

(MPa)

(%)

tuku (%)

škrobu (%)

12 – 18

12

15 – 30

Granulace

60 - 100

Expandace/granulace

90 – 130

3,5 – 4,0

12 – 18

12

20 – 55

Suchá extruze

110 - 140

4,0 – 6,5

12 – 18

12**

60 – 90

Jednošnekový extrudér

80 - 140

1,5 – 3,0

15 – 35

22

80 – 100

Dvoušnekový extrudér

60 - 160

1,5 – 4,0

10 - 45

27

80 – 100

Vlhká extruze

** suchá extruze se úspěšně používá i pro plnotučnou sóju (18 – 20 % tuku) Vločkování – metoda používaná hlavně pro obiloviny. Principem je napařování obilky po dobu 5 – 20 minut, kdy stoupne teplota v zrnu na 100 – 120 OC a vlhkost na 18 – 20 %. Napařování se může provádět při atmosférickém tlaku či přetlaku. Voda v obilce se přemění v páru a obilka praskne buď již během napařování, či bezprostředně při mačkání (mezi dvěma válci). Délka napařování a síla stlačení při vločkování rozhoduje o kvalitě výsledného produktu. Ošetřením je možno dosáhnout zvýšení využitelnosti energie o 7 – 15 %. Metoda je používaná hlavně pro mladá zvířata (telata, selata), pro prasata je nutno vytvořit výslednou vločku co nejtenčí. Vločky je třeba dosoušet, popř. chladit, jinak existuje nebezpečí zaplísnění. Pufování je založeno na principu využití rázového uvolnění tlaku a odpaření vlhkosti zevnitř zrna – nadouvání. Pracovním prostorem je uzavřený válec, který se zahřívá na 220 – 250 OC. Po vyhřátí se naplní dávkou materiálu (5 – 10 kg), uzavře se, natlakuje (0,8

– 1,2 MPa) a rázem otevře (vystřelí) do zásobníku. Rozpínáním páry dochází ke zvětšení objemu materiálu až 10x. Pracovní cyklus je asi deset minut. Používá se pro zpracování rýže či dalších obilovin. Toastování je založeno na krátkodobém působení (1 – 10 minut) vyšších teplot 140 - 160 OC. Toastování může být opět doplněno mačkáním na vločky. Toastování je používáno především pro sójové boby, zařízení lze používat i k intenzivnímu sušení obilovin. Existují dva systémy toastování. Rotační systém je lepší, protože materiál neleží na pásu, je ohříván stejnoměrně a zamezí se připalování nejvíce exponovaných ploch produktu. Pásové systémy jsou vhodné pro ošetření většího či křehčího materiálu, kde hrozí nebezpečí zvýšeného odrolu materiálu. Fluidní sušení – materiál je při zahřívání nadnášen proudem horkého vzduchu a udržován ve vznosu, kde dochází k vlastní tepelné úpravě. Dokonaleji se eliminuje nebezpečí spékání a připalování. Systémy jsou použitelné k úpravě široké škály materiálů. Často je používán pro ošetření sójových bobů, odpadů z potravinářského průmyslu, kuchyňských odpadů apod. Problém je někdy v dodržení požadovaných parametrů doby expozice a teploty média. Mikronizace je nejčastěji používaná metoda ozařování. Krátkodobé působení vysokých teplot dosahované infrazářením (o vlnové délce 1,8 – 3,4 mikronu) z infrapanelu, umožňuje ohřev v celém průřezu zrna na 120 – 160 OC, dojde k odpaření vnitřní vlhkosti, přičemž vznikne v buňkách přetlak a podmínky pro želatinizaci. Následně se může produkt mačkat na vločky. Při vstupní vlhkosti materiálu 15 % je vlhkost hotového výrobku asi 10 %. Mikronizační zařízení jsou konstruována jako pásové pece umožňující využití recirkulace tepelného média a snížení energetické náročnosti. Doporučené charakteristiky pro mikrovlnné ošetření jednotlivých krmiv jsou uvedena v následující tabulce. Doporučené doby ohřevu zrna při mikronizaci krmiv

Druh zrniny

Minimální Expozice (s)

Teplota O

( C)

Optimální Expozice (s)

Teplota O

( C)

Maximální Expozice

Teplota

(s)

(OC)

Ječmen

30

170

40

175

50

190

Pšenice

35

150

50

170

65

185

Kukuřice

35

140

45

150

60

165

Oves

17

175

25

185

35

200

Sója

40

165

50

170

60

180

Hrách

55

145

70

150

75

155

-

-

45

150

75

170

Bob

Granulace je metoda, kterou lze řadit mezi tepelné úpravy, když teploty dosahované u granulí jsou přibližně 80

O

C (před granulování dochází po dobu 1 – 10 minut

k napařování či kondicionování). Při této teplotě jsou již původci salmonely zničeni více než z 90 %. Problémem je, že mohou rychle vyklíčit při nesprávném chlazení nebo po vychlazení, kdy může dojít na zařízení a následně i na materiálu ke kondenzaci vody. Výskyt salmonely je rozdílný i při různých výkonech granulačního lisu (vyšší výkon – rychlejší průchod krmiva strojem – vyšší riziko výskytu salmonely). Při granulování krmiv převažují výhody nad nevýhodami. Prospěšnost granulování krmiv spočívá ve zvýšení spotřeby krmiva, snížení prašnosti, zvýšení stravitelnosti živin, snížení objemu, menší nároky na dopravu a skladování. Pokud jde o nevýhody, tak to je především zvýšení investičních i provozních nákladů, (při granulování jedné tuny 60-80 kWh energie) a porušení části vitamínů (ztráty do 10%).

Extruze patří mezi tzv. HTST (high temperature-short time) metody tepelných úprav, které jsou založeny na použití vysokých teplot po velmi krátkou dobu (většinou kratší než jednu minutu). Cílem extruze je zlepšení stravitelnosti živin a inaktivace některých antinutričních látek, jako jsou např. inhibitory trypsinu a lektiny v sóji. Principem extruze je zahřátí materiálu na vysokou teplotu přímo v pracovním prostoru extrudéru (suchá

extruze). Požadovaná teplota procesu je 137 °C s malou oscilací směrem nahoru a dolů. Doba je velmi krátká a pohybuje se přibližně v desítkách vteřin. Tlak v pracovním ústrojí je přibližně 4 MPa. Materiál během průchodu pracovním ústrojím se plastifikuje, tzn., že v případě extruze směsi dochází k výrazné homogenizaci. Při expanzi se uvolňuje vodní pára (odpaří se cca 40 % vody) tzn., že standardní sójové semeno o vlhkosti 12 % se po extruzi

mění v sójový extrudát o vlhkosti cca 7 %, což činí absolutní ztrátu na hmotnosti zpracovávaného materiálu cca 5 %. Suchá extruze je vhodná pro suroviny s minimálním obsahem tuku 15 % (sója, řepkové výlisky). Vedle suché extruze se také využívá vlhká extruze. Vlhká extruze má daleko širší použití než extruze suchá neboť umožňuje zpracovávat i materiály, které neobsahují žádný tuk nebo jej mají velice málo (kukuřice, obiloviny, luštěniny). Dále umožňuje zpracovávat materiály, které ve směsi tuk neobsahují, či obsahují (obiloviny, luštěniny, olejniny, extrahované šroty řepkové a sójové atd.). Mokrou extruzí můžeme velice úspěšně použit pro zpracování například sóji, kde tento proces navíc od extruze suché ničí nežádoucí lektiny. Vedle vlastního extrudéru je zde ještě prekondicionér, kde se surovina zvlhčí většinou párou (2 - 4 %) na optimum vlhkosti (22 – 29 %) a během dvou až tří minut za stálého míchání se ohřeje na 80 – 95 OC (vlhká extruze). Posunem pomocí šnekovnice extrudéru je materiál opět promíchán a za zvyšování teploty (na 110 °C až 137 °C) a tlaku dochází k hlubokým biochemickým změnám a plastifikaci materiálu (mazovatění škrobu). Nakonec je materiál protlačen matricí a při výstupu z extrudéru se rozpíná a ztrácí až 10 % vlhkosti. Pro rychlé dosažení vysokých teplot je někdy první část extruzního pouzdra předehřívána. K protlačení přes matrici je nutný vysoký tlak, pokud není v zrnu dostatek tuku, vhání se nástřikovými tryskami do pláště extrudéru pára pod tlakem 0,1 – 0,2 MPa. Uspořádáním jednotlivých dílů šnekovnice a nastavením otáček rotoru lze měnit dobu průchodu materiálu pracovním prostorem (5 – 120 s), ta je obvykle kratší než jedna minuta. Pokud se používá vlhké extruze, má extrudovaný materiál výstupní vlhkost 20 – 30 % a je nutno ho sušit. Maillardova reakce probíhá převážně u extruze za vysokých teplot a nízké vlhkosti. Zvýšením vlhkosti (použití vlhké extruze) můžeme riziko snížit. Extruzí se dosahuje vyššího stupně mazovatění škrobu, což zvyšuje stabilitu ve vodě (neuvolňují se živiny do vody) a to je důležité u krmiv pro ryby. Extruze oproti samotné expandaci umožňuje produkovat krmivo pro akvakultury, které rychle klesá ke dnu (expandát má měrnou hmotnost přibližně 380 – 430 kg/m3, takže plave, extrudát 560 – 640 kg/m3 což je dostačující, aby klesal ke dnu). Extruze je používána při sterilizaci péřového hydrolyzátu a dalších odpadů potravinářského průmyslu jako finální operace (při 150 0C). Kvalita extrudovaných pelet je ovlivněna i rozdílnými fyzikálními vlastnostmi jednotlivých proteinů (kukuřice, masokostní moučka, sójový proteinový izolát). Nejčastěji se používají extrudéry šnekovnicové, které můžeme dělit na jedno či dvoušnekovnicové s prekondicionérem – vlhké teplo, či bez něho – suché teplo. U jednošnekovnicového extrudéru slouží prekondicionování k prodloužení doby pobytu

materiálu v tepelné zóně, redukování potřeby mechanické energie a zvýšení výkonnosti. Dvoušnekovnicové extrudéry můžeme dále dělit na extrudéry se souběžně nebo protiběžně rotujícími šnekovnicemi. Šnekovnice je uvnitř extruzního pouzdra, které může být na povrchu hladké či drážkované jako šnekovnice. Šnekovnice má většinou tvar vícechodového závitu. Dvoušnekovnicové soustavy jsou buď uzavřené, či otevřené (pokud proudí materiál mezi šnekovnicemi). Šnekovnice mohou být vcelku či skládačkového typu – na hřídeli (minimalizují se náklady na výměnu poškozené části šnekovnice). Na šnekovnici se nasazují k dokonalému propracování hnětací a brzdící prvky, které nevyvolávají při rotaci žádný posun materiálu. V unášecí části extrudéru se zvyšuje tlak, který bezprostředně za hnětací částí klesá, což vede k uvolnění těkavých látek a vody. Nejpoužívanější jsou dvoušnekovnicové extrudéry se souběžně rotujícími šnekovnicemi, kde se používá vysokých otáček rotoru, je zabezpečeno intenzívní míchání a zpracování i lepivého a těžce posunovatelného materiálu (aby byl materiál posunován, nesmí se nalepovat na šnekovnici a rotovat s ní). Dvoušnekovnicový extrudér s protiběžně rotujícími šnekovnicemi pracuje s extrémně vysokými tlaky, vyznačuje se slabším míchacím efektem (materiál většinou nemůže pronikat z jedné komory do druhé), je nízkootáčkový, vhodný pro materiály s nízkou viskozitou. Dvoušnekovnicové extrudéry mají širší oblast použití, ale mají vyšší pořizovací náklady, dají se seřizovat podle zpracovávaného materiálu a požadavků na hotový výrobek. Jejich provoz je plynulejší a snadněji se odstraňují závady. První extrudéry (jednošnekovnicové s použitím suchého tepla) byly vyvinuty v 60. letech. Původně sloužily spolu s enzymatickým ošetřením k recyklaci zbytků pro krmivářství (jatečné odpady, peří, kadávery apod.). Po suché extruzi byly vyvinuty systémy vlhké extruze, kdy vysokých teplot nebylo dosahováno je mechanicky (zvyšováním tlaku v pracovním prostoru), ale pomocí páry, což bylo finančně méně náročné. Později se začaly vyvíjet dvoušnekovnicové extrudéry, které umožňují vyšší koncentraci živin ve výrobku, než dovoluje konvenční granulování (krmivo pro pstruhy – 48 % NL a 24 % tuku), lepší konzistenci, vyšší trvanlivost a nižší únik živin a znečištění životního prostředí (krmiva pro ryby). Použití dvoušnekovnicového extrudéru je možno doporučit, pokud je v receptuře obsah tuku nad 17 %, přidává se čerstvé maso či jiné komponenty nad 35 % vlhkosti nebo je požadována velikost pelet menší než 1,5 mm. Dvoušnekovnicové extrudéry mají výhodu, že jsou samočisticí (jedna šnekovnice stírá druhou). Linky na extruzi mají běžně výkon 10 t/h . Ve světě se menší extrudéry prosazují hlavně na velikých farmách anebo v menších specializovaných výrobnách.

Expandace se dříve používala hlavně jako způsob napařování ke sterilaci krmiva před klasickým granulováním, což mělo největší význam u směsí pro drůbež. Nyní se z linek často vyřazuje granulační lis a pak je výsledným produktem expandát případně rozsekaný na požadovanou velikost. Princip expandace je stejný jako u extruze. Jedná se také o HTST úpravu. Expandéry se v podstatě liší od extrudérů výstupní částí stroje. Expandéry nemají matrici, ale materiál se protlačuje štěrbinou mezi pouzdrem a výstupní hlavou. Stupeň želatinizace je možno ovlivnit zvýšením tlaku v pracovním prostoru expandéru – změnou velikosti výstupní štěrbiny. Nejvyšší stupeň mazovatění se dosahuje právě v prostoru těsně před opuštěním pracovního prostoru (při tzv. expandaci). Po opuštění pracovního prostoru dojde k náhlému snížení tlaku a k prasknutí nabobtnalého škrobového zrna a ke změně struktury. Expandát má oproti granulím tu nevýhodu, že nemá stejně veliké částice (0,5 – 20 mm). Expandát je silně porézní materiál, má daleko větší povrch než granule (expandát: 3 250 m2/m3, granule 5 mm: 450 m2/m3 ) a je levnější pro výrobu než granulování. Při expandaci je možno použít levnějších komponentů, přidávat lze i větší množství tekutin a při zpracování je možno použít vysokých teplot. Expandát díky své porézní struktuře se jinak chová v toku, jsou vyšší náklady na jednotku přepravy a někdy si vyžádá úpravu balicí linky. Pro svou nízkou měrnou hmotnost se nedoporučuje zkrmovat brojlerům a výkrmu krůt. Jinak je vhodný pro skot, prasata a ostatní kategorie drůbeže. Expandéry jsou většinou konstruovány na vyšší výkony za nižší pořizovací náklady než extrudéry, ale mají nevýhodu, že není možné tvarování. Tuto nevýhodu odstranila zařízení, která jsou díky výměně hlavy schopna vyrábět jak extrudát, tak expandát, tzv. expantrudéry. Pořizovací investice expandérů se pohybuje okolo 5,25 – 7 miliónů Kč. V poslední době se vyvíjí konstrukčně podobná zařízení, která nebudou tak flexibilní, budou pracovat s delší dobou ohřevu a budou pouze za ¼ pořizovacích investic. Tepelný granulátor (pellet cooker) – je nejmodernější zařízení na tepelnou úpravu. Jde v podstatě o spojení expandéru a granulačního lisu. Jeho předností jsou pelety s vysokým podílem zmazovatělého škrobu při zachování vysoké měrné hmotnosti granulí (600 – 750 g/l). Na rozdíl od expandéru a extrudéru se jedná o HTMT (high temperature-micro time) způsob úpravy. Krmivo je vystaveno vysokým teplotám 125 – 170 0

C po dobu pouze 3 – 4 s. Škrob během zpracování zmazovatí, pronikne do struktury

ostatních částí krmiva a pak vytvrdne a vytvoří opět stabilní strukturu – přirozené pojivo.