Použití kukuřičných výpalků ve výživě brojlerů Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu a šlechtění zvířat Použití kukuřičných výpalků ve výživě brojlerů Diplomová práce Vedoucí práce: doc. Ing. Martina Lichovníková, Ph.D. Vypracovala: Nikola Mičková Brno 2013

2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Použití kukuřičných výpalků ve výživě brojlerů vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis diplomanta.

4 PODĚKOVÁNÍ Touto cestou bych ráda co nejsrdečněji poděkovala paní doc. Ing. Martině Lichovníkové, Ph.D. za mnoho cenných rad a připomínek při řešení dané problematiky. Na závěr bych chtěla z celého srdce poděkovat svým rodičům za morální i finanční podporu při studiu.

5 ABSTRAKT Název: Použití kukuřičných výpalků ve výživě brojlerů Autor: Nikola Mičková Pokus probíhal formou třískupinového srovnávacího testu ověřováním produkční účinnosti kompletních krmných směsí pro výkrm brojlerů se zařazením určitého podílu SEŠ (sójový extrahovaný šrot) a DDGS (sušené obilní výpalky). Pokus byl proveden na kohoutcích masného typu hybrida ROSS 308. Cílem pokusu bylo, zjistit vliv částečného zařazení kukuřičných DDGS (12 a 18 %) na intenzitu růstu, dále zjistit konverzi krmiva, úhyn, uniformitu a kvalitu jatečně upraveného těla (JUT) u kohoutků. Výsledná data jsou následující. U skupiny s 12% podílem DDGS došlo 35. den k statisticky průkaznému rozdílu v hmotnosti kuřat oproti kontrole, zařazení 12% DDGS na konci výkrmu má pozitivní vliv na růst kuřat. U skupin s 12 a 18 % DDGS v krmné směsi byla prokázána nižší konverze krmiva a také nižší úhyny. Uniformita kuřat 35. den byla výrazně vyšší u skupin s použitím 12 a 18 % DDGS v krmných směsích. U skupin K, D12 a D18 nebyly zaznamenány statisticky průkazné rozdíly v hmotnosti JUT ani v hmotnosti abdominálního tuku včetně jeho podílu. Vyšší obsah sušiny v prsní svalovině byl sledován u skupiny s 18 % DDGS. Zkrmování DDGS mělo statisticky průkazný vliv na světlost masa. Klíčová slova: sušené obilní výpalky, konverze krmiva, uniformita, brojler

6 ABSTRACT Title: Use of corn distillers in broiler diet Author: Nikola Mičková The experiment was conducted in form of three-group comparative test by verification of productive efficiency complex feed mixtures for fattening broilers with inclusion of specific amount of SES (soybean extract scrap) and DDGS (dried distillers grains with solubles). The experiment was performed on cockeress of meat type hybrid ROSS 308. The aim was to found out influence of partial inclusion of corn DDGS (12 a 18 %) on the intensity of growth, than to find out conversion of the feed, mortalities, uniformity and quality slautered carcas (JUT) of the cockerel. The resulting data are following. In the group with 12 % share of DDGS on the 35 th day occured statisticaly conclusive difference in weight of chickens against the control, inclusing 12% DDGS at the end of the feed have positive influence on the growth of the chickens. In the group with 12 a 18 % DDGS in the feed mixture was proven lower conversion of the feed and aloso lover mortality. Uniformity of the chickens on the 35 th day was significantly higher in groups with use 12 a 18 % DDGS in feed mixtures. In groups K, D12 a D18 there was found no statisticaly conclusive differences in weight of JUT or in the weight of abdominal fat including its share. The hight amount of solids in the breast muscles was monitored in the group with 18 % DDGS. Feeding DDGS had statisticaly conclusive influence on the meat lightness. Key words: dried distillers grains with solubles, feed conversion, uniformity, broiler

7 OBSAH 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Význam a potřeba dusíkatých látek Hodnocení kvality dusíkatých krmiv Biologická hodnota bílkovina (BHB) dle Thomase a Mitchella Netto využití dusíkatých látek (NPU): Bílkovinný produkční poměr (PER) Chemické metody hodnocení kvality dusíkatých látek Chemické skóre podle Mitchalla a Blocka Index esenciálních aminokyselin (EAAI) Zdroje dusíkatých látek v krmných směsích pro drůbež Bílkovinná krmiva rostlinného původu Luštěniny Olejniny a krmiva olejářského průmyslu Krmiva pivovarského průmyslu Krmiva škrobárenského průmyslu Lihovarský průmysl Bílkovinná krmiva živočišného původu Využití vedlejších produktů výroby bioetanolu Produkce bioetanolu v ČR a ve světě Výroba bioetanolu Suroviny pro výrobu biolihu Lihovarské výpalky krmivo pro drůbež Nutriční složení DDGS Fyzikální vlastnosti DDGS Negativa zkrmování DDGS... 31

8 Obsah mykotoxinů v DDGS Rezidua antibiotik Využití DDGS ve výživě drůbeže CÍL PRÁCE MATERIÁL A METODIKA VÝSLEDKY A DISKUSE ZÁVĚR PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ SEZNAM TABULEK... 57

9 1 ÚVOD Chov drůbeže je ve světě jedno z nejdynamičtěji se rozvíjejících odvětví živočišné výroby, není striktně vázán na hospodaření na půdě. Drůbež má také přibližně pětkrát rychlejší reprodukční schopnost než skot, vysoká je i výkrmová schopnost. Drůbeží maso má vysokou biologickou hodnotu bílkovin. Maso kuřat a krůťat obsahuje málo tuku. Jeho průměrná energetická hodnota je méně než 30 % energetické hodnoty vepřového masa a 50 % energetické hodnoty masa hovězího. Drůbeží tuk má mimořádně příznivé složení vzhledem k nízkému obsahu nasycených mastných kyselin a vysokému podílu nenasycených, tzv. nepostradatelných mastných kyselin. Drůbeží maso má tenká svalová vlákna a nízký podíl vaziva, což souvisí s vysokou stravitelností. Situace v chovu drůbeže v České republice je odlišná proti světové produkci. Dle Soupisu hospodářských zvířat v roce 2011 klesly stavy drůbeže k oproti roku 2010 o 14,5 %, z důvodu neustále se snižujících cen zemědělských výrobců a uskutečnění poptávky z domácích zdrojů. Nejvyšší pokles byl u kuřat ve výkrmu a to až o 24 %. Ve stejném období za rok 2012 klesly stavy drůbeže oproti roku 2011 jen o 2,6 % (tabulka 1). V roce 2013 se očekává snížení stavu drůbeže o 1 2 %. Tabulka 1 Vývoj stavů jednotlivých kategorií drůbeže v ČR k daného roku (v tis. ks) (MZe, 2012) Rok Kuřata na chov Kuřata na výkrm Slepice Kohouti Husy Kachny Krůty Drůbež celkem V důsledku poklesu stavu drůbeže klesla za rok 2011 i produkce masa oproti roku 2010 o 9,9 % a poklesla i jeho spotřeba. I přes tuto nižší spotřebu, která nastala v letech 2010 a 2011, domácí produkce nepokrývala poptávku a rozdíl byl tedy řešen dovozem. V roce 2012 se očekával pokles produkce drůbežího masa o necelé 1 % oproti roku 2011 a o shodné procento se předpokládal nárůst spotřeby. Zmírnění poklesu produkce v roce 2012 a očekávaný mírný růst produkce v roce 2013 se přisuzuje zvýšené poptávce a i vlivu dotační politiky v oblasti chovu drůbeže. Přestože poptávka po 9

10 drůbežím mase pozvolna klesá, stále se díky jeho cenovým relacím i snadné kuchyňské úpravě řadí na přední místa prodeje. Odhad spotřeby drůbežího masa pro rok 2011 byl cca 24,4 kg/obyvatele/rok, což je mírné snížení. V roce 2012 se očekávala přibližně stejná spotřeba jako v roce V roce 2011 průměrná cena zemědělských výrobců kuřat dosáhla ceny z roku 1995, oproti roku 2010 se zvedla o 8,5 %. Pomalý růst ceny pokračoval i v roce 2012, kdy pozvolna kopíroval navýšení cen vepřového masa. Důvodem stagnace spotřeby i přes zvýšení cen drůbežího masa je jeho popularita na tuzemském trhu a skutečnost, že dosud zůstává nejlevnějším druhem masa na trhu. Z hlediska oblíbenosti spotřebitele pro dietologické vlastnosti bílého masa včetně cenové dostupnosti se pro rok 2012 očekával nárůst spotřeby o 1,5 %. Ve světě se rychle zvyšuje produkce drůbežího masa a výrazně stoupá i výroba vajec. Saldo zahraničního obchodu s drůbežím masem jak hmotnostní, tak finanční zůstává pro rok 2011 záporné (MZe, 2012). Vlivem jeho meziročního nárůstu zejména v Číně, Brazílii a Indii a za současného pozastavení produkce v USA došlo ke zvýšení světové produkce drůbežího masa o 3,4 %. Z důvodu vyšší poptávky ve sledovaných zemích došlo ke zvýšení celkové spotřeby o 3,6 %. Za rok 2012 se předpokládal další nárůst spotřeby masa v uvedených zemích a jeho meziroční navýšení o další 2 %. Z důvodu předpokládaného navýšení spotřeby v Číně a poklesu spotřeby v USA došlo ke střídání vedoucích pozic na pomyslném žebříčku světové spotřeby kuřecího masa (Teichmanová, 2012). Rok 2011 znamenal pro země Evropské unie meziroční zvýšení produkce o 1,2 %, nárůst dovozu ze třetích zemí o 2,4 % a současně výrazné posílení vývozu drůbežího masa o 12 %. Nejdůležitějšími dovozními trhy zůstala Brazílie a Thajsko, mezi odbytovými mimoevropskými trhy pak Čína, Střední východ a Afrika. Odhad importu byl zvýšen o 4,5 % v důsledku poptávky Evropské unie po produktech dovážených ze zemí s nižšími náklady na produkci (Thajsko, Brazílie). Odhady exportu pro rok 2012 uváděly vyšší hodnotu o 6,6 % vlivem vysoké poptávky po drůbežím mase na Blízkém východě a v Asii (MZe, 2012). Právě cena je faktor, který nejvíce ovlivňuje objem dovozu, a je také pro spotřebitele druhým nejdůležitějším hlediskem. Při produkci kuřecího masa je nejvyšší nákladovou položkou krmivo. Z hlavních živin potřebných ve směsích pro drůbež jsou dusíkaté látky, které jsou finančně velmi náročné. Proto se celá řada výzkumů především věnuje zjišťování vlivu alternativních zdrojů dusíkatých látek pro zefektivnění jejich využití. 10

11 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Význam a potřeba dusíkatých látek Nejdůležitější a do určitého stupně nenahraditelnou živinou pro drůbež jsou bílkoviny, které jsou složkou dusíkatých látek. Jde o velmi složité organické sloučeniny, které se skládají z uhlíku, kyslíku, vodíku a dusíku. Bez bílkovin není možný růst, tvorba vajec, svaloviny, krve, peří apod. a zvyšuje riziko zhoršení zdravotního stavu, snížení hmotnosti a líhnivosti vajec. Stejně jako nedostatek, je škodlivý i přebytek bílkovin v krmné dávce, způsobuje trávicí poruchy, někdy i otravu a dnu a zhoršuje líhnivost násadových vajec (Kříž, 1997). Dusíkaté látky mají hlavní význam pro výživu hospodářských zvířat. Dusíkaté látky jsou definovány jako obsah veškerého dusíku stanoveného metodou dle Kjeldhala a vynásobeného koeficientem 6,25, protože běžná krmiva obsahují v průměru 16 % dusíku. Tato metoda patří k nejrozšířenějším a nejvyužívanějším pro stanovení bílkovinného dusíku v biologických materiálech (Kacerovský a kol., 1990). Drůbež syntetizuje proteiny, které obsahují 20 L- aminokyselin a využívají volné aminokyseliny k plnění různých funkcí (Klasing, 1998). Množství dusíkatých látek musí drůbeži zajistit dostatek všech esenciálních aminokyselin, a samozřejmě také poloesenciálních a neesenciálních aminokyselin. Dlouhodobě je snaha nezvyšovat, či snižovat obsah dusíkatých látek v krmných směsích drůbeže. Podaří-li se dobře vyvážit zastoupení esenciálních aminokyselin při využití jejich průmyslových forem, může pak směs obsahovat méně dusíkatých látek. Takto upravená směs je levnější a na užitkovost zvířat nemá negativní vliv. V organismu pak nejsou přebytečné aminokyseliny, v trusu je snížený obsah dusíkatých látek a tím se sníží zátěž na životní prostředí (Zelenka, Heger a Zeman, 2007). K esenciálním aminokyselinám řadíme lysin a threonin, ty nemohou zvířata vůbec vytvářet, nemají totiž pro jejich syntézu potřebné transaminázy. K nenahraditelným dále řadíme ty pro organismus nezbytné aminokyseliny, které mohou být v organismu syntetizovány, ne ale v potřebném množství. K nim patří tryptofan, histidin, fenylalanin, leucin, isoleucin, methionin, valin a arginin. Krmivo ale neobsahuje příslušné ketokyseliny pro jejich syntézu, je tato možnost tedy spíše teoretická než praktická. Krmivem musí být pokryta veškerá potřeba všech jmenovaných aminokyselin. Důležitou zplodinou dusíkového metabolismu je u drůbeže kyselina močová. Při tvorbě kyseliny močové je nezbytný glycin. Jedna molekula glycinu se využije na syntézu 11

12 jedné molekuly kyseliny močové. Glycin lze tvořit ze serinu, zde je ale riziko jeho nedostatečné produkce pro uhrazení potřeb spojených s intenzivním růstem a syntézou kyseliny močové, u rychle rostoucích kuřat je tedy esenciální aminokyselinou (Kodeš, Výmola a kol., 2003). Tyrosin a cystein mohou být v organismu syntetizovány z esenciálních aminokyselin, fenylalaninu a methioninu, a jsou označovány za podmíněně esenciální neboli poloesenciální (Klasing, 1998). Aminokyseliny, které mohou být po celou dobu života drůbeže syntetizovány v dostatečném množství, se nazývají neesenciální neboli postradatelné. Krmivo musí poskytovat dostatek dusíkatých látek pro jejich syntézu (Klasing, 1998). Neesenciální aminokyseliny mohou vznikat z jiných neesenciálních nebo esenciálních aminokyselin. Tvorba neesenciálních z esenciálních aminokyselin nebývá ekonomicky ani biologicky výhodná. K neesenciálním aminokyselinám řadíme: alanin, serin, prolin, kyselinu asparagovou, asparagin, glutamin a kyselinu glutamovou. Poměr dusíku obsaženého v esenciálních a neesenciálních aminokyselinách krmiva by měl být 1:1 (Kodeš, Výmola a kol., 2003). Všechny aminokyseliny by měly být v organismu zvířete obsaženy v určitém vzájemném poměru. Limitující aminokyselinou nazýváme esenciální aminokyselinu, která v nedostatečném zastoupení limituje využití ostatních aminokyselin a tím zvyšuje potřebu dusíkatých látek v krmivu nebo limituje užitkovost hospodářských zvířat při nezměněném obsahu dusíkatých látek. Mezi nejčastěji limitující aminokyseliny u drůbeže řadíme methionin a lysin (Klasing, 1998). Aminokyseliny jsou v těle zvířete nejprve využívány pro záchovu, tvorbu peří, přírůstek živé hmotnosti, pak rozvoj prsní svaloviny a případný nadbytek je využit pro produkci energie a tvorbu tuku. Nadbytečné množství dusíkatých látek v těle je stresogenním faktorem. Nadbytečné aminokyseliny není možné v těle ukládat do zásoby, jsou při glukoneogenezi rozkládány. Při tomto procesu dochází ke vzniku uhlíkatého zbytku z deaminovaných aminokyselin, ten je použit na tvorbu glukózy. Vyloučení amoniaku z těla je velmi energeticky náročný proces. Strukturně podobné aminokyseliny, pokud jsou v nevhodném poměru, na sebe působí antagonisticky, což má za následek snížení užitkovosti zvířat. Nejvýznamnější antagonismus z hlediska praktického se tvoří mezi lysinem a argininem. Při předávkování aminokyselin nad 12

13 doporučené množství se projeví toxicita aminokyselin. Mezi nejtoxičtější aminokyselinu řadíme methionin. Pro zjištění využitelnosti aminokyselin se v dnešní době používá takzvaná ileální stravitelnost. Jak stravitelnost aminokyselin stejného krmiva, tak i stravitelnost shodných aminokyseliny v odlišných krmivech je rozdílná. Aminokyseliny krmiva se vstřebávají v tenkém střevě, vlivem činnosti mikroorganismů (Kodeš, Výmola a kol., 2003). Průmyslově vyráběné aminokyseliny tento problém nemají, jsou v organismu využívány téměř stoprocentně. Díky geneticky modifikovaným nebo mutagenním mikroorganismům pěstovaným na cukerném substrátu nebo na hydrolyzátech škrobu se průmyslově z aminokyselin vyrábějí L-lysin, L-threonin a L-tryptofan. Nejčastěji se připravují pomocí Corynebacterium glutamicum nebo Brevibacterium. DL-methionin se připravuje chemickou syntézou, při ní vzniká racemická směs D- a L-izomerů, přičemž oba tyto izomery drůbež dobře využívá (Zelenka, Heger a Zeman, 2007). 2.2 Hodnocení kvality dusíkatých krmiv Kvalitou proteinové složky krmiva rozumíme u monogastrických zvířat stravitelnost bílkovinné frakce krmiva a relativní poměr jednotlivých aminokyselin v bílkovině (Suchý a kol, 2007). V krmivu jsou dusíkaté látky zdrojem aminokyselin potřebných pro záchovu a produkci. Chceme-li zjistit kvalitu dusíkatých látek pomocí biologického testu, musí být zkoumané krmivo jediným zdrojem dusíkatých látek, využití nesmí být omezeno nedostatkem ostatních živin a dusíkatých látek může být v krmné dávce pouze určité množství, v přebytku by mohly být využívány jako zdroj energie (Kacerovský a kol., 1990) Biologická hodnota bílkovina (BHB) dle Thomase a Mitchella BHB stanovuje procentický podíl v těle uloženého dusíku z dusíku skutečně stráveného. Endogenní a metabolický dusík je dusík takzvaného nealimentárního původu, který se vylučuje močí, resp. výkaly. Obsah metabolického a endogenního dusíku, který není ze zkoumaného krmiva, se stanoví předem, tzv. bezdusíkovou dietou. Množství metabolického dusíku závisí na množství přijaté sušiny a endogenního dusíku a na metabolické velikosti těla. Výhodou Thomasovy-Mitchellovy metody je stanovení 13

14 základních ukazatelů kvality bílkoviny, jako jsou stravitelnost a jejich využití k proteosyntéze (Kacerovský a kol., 1990). Rovnice pro výpočet BHB dle Kacerovského a kol. (1990): BHB = í ř ýí ýůí ý í čí í í ř ýí ýůí ý N met = - 3, ,110 H N e = 10,30 + 0,076 H N z = 6,699 = 0,186 H kde N met metabolický dusík výkalů v miligramech na den N e endogenní dusík moči v miligramech na den N z záchovná potřeba dusíku (součet N met + N e ) miligramech na den H průměrná hmotnost potkana v bilanční periodě v gramech Netto využití dusíkatých látek (NPU): NPU stanovuje procentický podíl dusíku skutečně uloženého v těle z dusíku přijatého krmivem. Dusík uložený v těle se stanovuje jako rozdíl mezi obsahem dusíku stanoveného chemickým rozborem zvířat, která byla krmena po stanovenou dobu testovaným krmivem a zvířat krmených takzvanou bezdusíkovou dietou (Kacerovský a kol., 1990). Vzorec pro výpočet NPU dle Kacerovského a kol. (1990): NPU = 100 N t obsah dusíku v g ve zvířatech krmených zkoumaným krmivem N o obsah dusíku v g ve zvířatech krmených bezdusíkovou dietou N p množství přijatého dusíku v g při krmení zkoumaným krmivem 14

15 2.2.3 Bílkovinný produkční poměr (PER) PER určuje kvalitu dusíkatých látek za stanovených podmínek dle přírůstku hmotnosti zvířat na jednotku přijatých dusíkatých látek (Kacerovský a kol., 1990). Vzorec pro výpočet PER dle Kacerovského a kol. (1990): PER = ří!ů # ří íý# á Chemické metody hodnocení kvality dusíkatých látek Kvalita bílkovin je udávána obsahem esenciálních aminokyselin a jejich poměrem k celkovému dusíku, z tohoto důvodu jsou pro optimalizaci dusíkové výživy podstatné informace o obsahu těchto látek v potravě a jejich potřebě pro různé typy produkce. Pokud je známá účinnost využité aminokyselin, lze na základě chemické analýzy stanovit kvalitu zkrmované bílkoviny, bez potřeby využití nákladných biologických testů. Z chemických metod hodnocení bílkovin se nejčastěji používá chemické skóre (Kacerovský a kol., 1990) Chemické skóre podle Mitchalla a Blocka Toto hodnocení je založené na vyhledání aminokyseliny, která je v bílkovinně hodnoceného krmiva, v porovnání s aminokyselinou vaječné bílkoviny, nejnižší, tedy limitující aminokyselinou (Kacerovský a kol., 1990). Vzorec pro výpočet chemického skóre dle Kacerovského a kol. (1990): Chemické skóre = % '()(*+,í-í.)(/01234'(/2 5 6í'105(/ě 710+)./é80 19)(5. %.)(/01234'(/ ,4č/é 6í'105(/ě Index esenciálních aminokyselin (EAAI) EAAI udává geometrický průměr procentických obsahů esenciálních (eventuálně i poloesenciálních) aminokyselin v bílkovině krmiva ve vztahu ke stejným aminokyselinám ve vaječném bílku (Kacerovský a kol., 1990). 15

16 Vzorec pro výpočet EAAI dle Kacerovského a kol. (1990): = EAAI = : / /4 a,b... aminokyseliny v bílkovině zkoumaného krmiva ae, be... aminokyseliny ve vaječné bílkovině 2.3 Zdroje dusíkatých látek v krmných směsích pro drůbež Hlavními zdroji dusíkatých látek pro drůbež jsou jednak krmiva rostlinného původu: vedlejší produkty z olejářského, pivovarského, škrobárenského průmyslu, některé luštěniny a olejniny, ale také krmiva živočišného původu (rybí moučka, ) Bílkovinná krmiva rostlinného původu Luštěniny Bob obecný Bob obecný patří mezi luskoviny s rozsáhlým využitím. Jako objemné krmivo nebo jadrné (semeno) je dle obsahu živin zařazeno mezi bílkovinná krmiva. Semeno bobu obsahuje v průměru 26 až 34 % dusíkatých látek, 6 až 7 % vlákniny a 47 až 51 % bezdusíkatých látek výtažkových. Proteiny semen bobu mají poměrně vysokou biologickou hodnotu. Bob obecný je charakteristický vysokým obsahem lysinu, který je srovnatelný se sojovým proteinem za současného deficitu methioninu. Methionin však může být v krmných směsích vhodně doplněn přídavkem řepky olejné, jejíž protein je charakteristický vysokým zastoupením sirných aminokyselin. V roce 2006 bylo v České republice registrováno 8 odrůd bobu. Podle barvy květů lze pěstované odrůdy rozdělit do dvou skupin, a to na odrůdy barevné a odrůdy bílé. Barevné odrůdy jsou charakteristické zvýšeným obsahem antinutričních látek, jako jsou třísloviny, lektiny, inhibitory trypsinu, glukosidy (vicin, konvicin). Bílé odrůdy bobu mají snížený obsah antinutričních látek nebo jsou zde obsaženy pouze ve stopách (Suchý a kol., 2009b). 16

17 Bob lze zkrmovat v nativním stavu nebo po tepelné úpravě (mikronizace, extruze), po tepelné úpravě vykazuje vyšší stravitelnost živin. Zařazování do krmných směsí pro drůbež je třeba provádět postupně, velké množství bobu bez předchozího návyku může způsobit zvířatům zažívací potíže (Splítek, 1995). Dle Suchého a kol. (2009b) lze do krmných směsí pro drůbež zařadit %, Splítek (1995) doporučuje zařazení 0 15 %. Rubio a kol. (1990) se zabývali využitím bobu v krmných směsích brojlerových kuřat. U zvířat, která dostávala dietu s obsahem 250, 350 a 500 g surových bobů na kg diety, bylo pozorováno snížení tělesné hmotnosti a nižší spotřeba krmiva a vyšší koeficient konverze krmiva. Sikora a kol. (2006) uvádějí výsledky pokusu zařazení bobu do krmných směsí drůbeže. Průměrný denní přírůstek v prvých 14 dnech pokusu byl u kontrolní skupiny kuřat 58 g a u pokusné skupiny s 12% podílem bobu 77 g. Ve druhém období byl průměrný denní přírůstek hmotnosti u kontrolní skupiny kuřat 60 g a u skupiny s obsahem 12 % bobu v dietě 76 g. Zařazení bobu do krmných směsí neovlivňuje organoleptické vlastnosti masa a jatečnou výtěžnost. Citovaní autoři doporučují ve výkrmu kuřat v krmných směsích dávat bob do množství 150 g/kg krmné směsi. Hrách setý Pro svůj poměrně vysoký obsah proteinů, ale i sacharidů je krmivem vhodným k širokému využití ke krmným účelům u monogastrických zvířat. Při jeho zařazení do krmných dávek a krmných směsí je nutné vždy optimalizovat obsah aminokyselin, zejména sirných aminokyselin, které jsou u hrachu v deficitu. V bílkovině hrachu je vysoký podíl lysinu, limitující aminokyselinou je také tryptofan. Zastoupení antinutričních látek je rozdílné dle odrůd, pokud je vysoké, lze ho snížit hydrotermickou úpravou (Suchý a kol., 2009a). Na rozdíl od ostatních evropských zemí není hrách v České republice příliš populárním krmivem a s tím souvisí i pokles osevních ploch hrachu ke krmným účelům. Ve Francii se hrách využívá jako krmivo pro hospodářská zvířata v nesrovnatelně vyšších množstvích: pro výkrm brojlerových kuřat až 30 %, krůt 20 % a v krmných směsích pro nosnice až 30 % (Tatarčíková, 2008). Spotřeba hrachu, jako krmné suroviny se od roku 2007 do současnosti značně snížila. V roce 2007 činila spotřeba 15 tis. tun, v roce ,1 tis. tun a v roce 2011 činila 6,8 tis. tun (MZe, 2012). Na hrách setý je nutné postupně navykat, jinak mohou zapříčinit vznik zažívacích potíží (Splítek, 1995). Dle Suchého a kol. (2009a) do směsi pro drůbež zařazujeme 5 17

18 10 %, moderní odrůdy je možné do krmné směsi pro brojlery a nosnice zařadit v množství i 20 % (dojde pouze k nepatrnému snížení užitkovosti). Splítek (1995) doporučuje zařazení hrachu setého do krmných směsí pro drůbež 0 20 %. Richter a kol. (2008) provedli pokus, kdy sójový extrahovaný šrot, pšenici a ječmen v krmné směsi pro drůbež částečně nahradili hrachem. Na základě výsledků experimentu, lze doporučit zařazení 10 % hrachu pro kuřata, 20 % pro výkrm krůt, 30 % pro kuřice a brojlery a 40 % pro nosnice bez negativního vlivu na užitkovost. Vach a Javůrek (2009) uvádějí, že při výkrmu brojlerů může podíl hrachu v krmných směsích představovat až 25 %, u nosnic až 20 %. Sladká lupina V České republice se lupina využívá ve výživě zvířat pouze omezeně. Obsahuje velké množství dusíkatých látek, variabilita obsahu dle odrůdy (lupina bílá 35 % a žlutá 39 % dusíkatých látek). Energetická hodnota je velmi příznivá, nižší obsah lysinu a methioninu, nestálý obsah tuku a vysoký obsah vlákniny. Velké množství fosforu je v lupině vázána na soli kyseliny fytové. Pro drůbež je v této formě velmi špatně stravitelný a působí antinutričně, díky mikrobiální fytáze může být fosfor uvolněn a využit zvířaty (Vyskočil a kol., 2008). Náhlé zařazení lupiny do směsí v maximálním množství by mohlo zvířatům způsobit zažívací potíže, proto je nutný postupný návyk. Lupiny se do krmných směsí pro drůbež zařazuje 0 10 % (Splítek, 1995). RothMaier a Paulicks (2003) provedly experiment, kdy 350 brojlerových kuřat bylo od prvního dne věku, po dobu 5 týdnů krmeno dietami obsahujícími 20 % semen sladké lupiny žluté nebo 30 % sladké lupiny úzkolisté. Příjem krmiva se u lupinových diet zvýšil na 70 g/den v porovnání s bezlupinovou dietou (64,5 g/den), avšak růst byl podobný u všech skupin. Negativní vliv se projevil ve vyšších krmných nákladech na lupinové dietě (až 1,64 oproti 1,51 u kontrolní skupiny). Při použití aminokyselin může být až 20 % sojového šrotu v dietě nahrazeno semeny lupiny žluté, aniž by se zhoršil růst a konverze krmiva. Avšak obsah 30 % semen lupiny žluté snížil konverzi krmiva o 9 %. Přidání 20 % semen lupiny úzkolisté se projevilo stejným růstem jako u kontrolní skupiny, naopak konverze krmiva se snížila o 6 %. 18

19 Olejniny a krmiva olejářského průmyslu Plnotučná sója Sójové boby poskytují vynikající zdroj bílkovin a energie pro drůbež. Sója obsahuje 20 % tuku (nejvíce ze všech luskovin) a 28 % dusíkatých látek (Leeson a Summers, 1997). Obsahuje vysoké množství nenasycených mastných kyselin a až 50% esenciální kyseliny linolové. Proteiny mají vysokou biologickou hodnotu, díky vysokému obsahu esenciální aminokyseliny lysinu. K antinutričním látkám obsaženým v sóji řadíme antigenní bílkoviny a inhibitory trypsinu (Vyskočil a kol., 2008). Aby se zmírnily vlivy antinutričních látek, je vhodné provést před zkrmováním hydrotermickou úpravu. Účinnost tepelné úpravy se kontroluje ureázovým testem. Do startérových směsí pro kuřata se řadí 15 %, ve finišérech a směsích pro nosnice do 20 % (Zelenka a Zeman, 2006). Pokud finisher pro brojlery obsahuje více než 30 % sojových bobů, pak je tělesný tuk náchylný k oxidaci tuku tzv. žluknutí. Tento problém může být vyřešen do určité míry použít vyšší hladiny vitaminu E (Leeson a Summers, 1997). Řepka a řepkový extrahovaný šrot (ŘEŠ) Aminokyselinovým složením se řepkové produkty dají porovnávat s plnotučnými sójovými boby. Přesto že sója obsahuje více lysinu než řepka, obsah sirných aminokyselin je u řepkového semene vyšší. Při zkrmování produktů řepky bývá limitující aminokyselinou nejčastěji lysin. Plnotučné řepkové semeno hodnotíme jako zdroj energie i bílkovin (Suchý a kol., 2007). Obsahuje více než 40 % oleje a 20 % dusíkatých látek. Řepkový extrahovaný šrot považujeme za vysokoproteinové krmivo, obsahuje % dusíkatých látek (Zelenka a Zeman, 2006). Použití obou krmiv je omezeno obsahem antinutričních látek. Řepkový olej obsahuje nenasycené mastné kyseliny, především kyselinu olejovou (51 %), linolovou (25 %) a linolenovou (14 %). Se zkrmováním řepkových produktů jsou spojeny obavy především z obsahu antinutričních látek. Snížení jejich obsahu se provádí jednak dlouhodobým šlechtěním odrůd na nízký obsah antinutričních látek a technologickými úpravami, jak celého semene řepky, tak jejích produktů. Nejdůležitějšími antinutričními látkami v řepkovém semeni jsou kyselina eruková a glukosinoláty. Koncentrace obou těchto antinutričních látek byla snížena šlechtěním tzv. dvounulových odrůd. Maximální povolené množství kyseliny erukové a glukosinolátů ve dvounulové řepce je 20 mg/kg. Od roku 1991 je v 19

20 Evropské unii povolená hladina glukosinolátů (GSL) u dvounulových odrůd do 20 µmol/g (Suchý a kol., 2007). Mawson (1994) shrnul výsledky z publikovaných prací: glukosinoláty v dietě nad 10 µmol/g způsobí signifikantní depresi přírůstku hmotnosti, obsah 6 10 µmol/g může způsobit snížení přírůstku až o 10 %, redukce přírůstku je iniciována u brojlerů při obsahu 2 4 µmol GSL/g krmiva. Kyselina eruková je nenasycená mastná kyselina, obsah u vysokoerukových řepek může činit až 45 %. Působí škodlivě na činnost srdečního svalu, žláz s vnitřní sekrecí, zejména pohlavních orgánů, zhoršuje plodnost, poškozuje cévy. Snižuje příjem potravy, růst a využití energie. Sinapiny jsou v řepkovém semeni v koncentraci mezi 10 a 20 g/kg původní hmoty. Sinapiny při oxidaci vytváří trimetylamin. Především u hnědoskořápečných hybridů nosnic je schopnost metabolizovat trimetylamin snížená díky nedostatečné syntéze enzymu trimetylaminoxidázy. Dlouhodobý příjem krmiva s vysokým obsahem sinapinů, může vést ke kumulaci trimetylaminu ve vejcích a vzniku tzv. vajec s rybím pachem (Suchý a kol., 2007). V roce 2004 činilo zařazení řepkového extrahovaného šrotu a výlisků jako komponenty do krmných směsí drůbeže 99,9 tis. tun, za rok tis. tun a pro rok 2011 pak 96,6 tis. tun (MZe, 2012). Po hydrotermické úpravě se může plnotučná řepka přidávat do směsí v množství nepřevyšujícím 5 %. Řepkového extrahovaného šrotu zařazujeme pro mladší kategorie zvířat do krmné směsi množství ne větší než 3 %, starším zvířatům lze zařadit i 5 % (Zelenka a Zeman, 2006). Zařazení ŘEŠ s obsahem 21 µmol GSL/g v množství 6 a 12 % do krmných směsí BR1 a BR2 vysoce průkazně zvýšilo spotřebu krmiva na 1 kg přírůstku brojlerů (Zobac a kol., 1998). Začlenění 5 a 10 % řepkových pokrutin do směsi BR1 a BR2 výrazně zlepšilo intenzitu růstu brojlerů, 15 % hladina měla stejné výsledky jako kontrola bez řepky. V ukazatelích úhynu, spotřeby krmiva a jateční výtěžnosti nebyly shledány významné rozdíly. Použití řepky se ukazuje jako ekonomicky výhodné a do hladiny 4 mmol GSL/kg krmné směsi nepřináší u brojlerových kuřat depresi růstu a konverze krmiva (Suchý a kol., 2007). Sójový extrahovaný šrot (SEŠ) SEŠ v krmných směsích pro monogastrická zvířata je v dnešní době nejvhodnějším zdrojem dusíkatých látek. Sojový extrahovaný šrot může dodat velké množství jednak bílkovin, a jednak také energie do krmných směsí. Ovšem přítomnost antinutričních látek v sóji narušuje trávení, vstřebávání a využití živin. Inhibitory trypsinu a chymotrypsinu působí negativně na stravitelnost a způsobují zvětšení slinivky (Foltyn a 20

21 kol, 2011). Obsahuje % dusíkatých látek s limitujícím aminokyselinou methioninem. Do směsí pro drůbež nezařazujeme více než 30 % (Zelenka a Zeman, 2006). Slunečnicový extrahovaný šrot Slunečnicový extrahovaný šrot je šedé až šedočerné barvy s viditelným obsahem částí slupek. Obsahuje 44 % dusíkatých látek s vysokým obsahem argininu a naproti tomu nízkým obsahem lyzinu. Vyrábí se jednak z loupaných, neloupaných nebo částečně loupaných semen slunečnice, obsah vlákniny je tedy variabilní (Vyskočil a kol., 2008). Spotřeba slunečnicového extrahovaného šrotu do krmných směsí pro drůbež se od roku 2004 do současnosti snížila z 19,3 tis. tun na 10,8 tis. tun (MZe, 2012). Drůbeži do krmné dávky zařazujeme 5 10 % slunečnicového extrahovaného šrotu z loupaného semene (Vyskočil a kol., 2008) Krmiva pivovarského průmyslu Krmné kvasnice Krmné kvasnice jsou velmi dobrým zdrojem bílkovin, kdy při 90% sušině obsahují % dusíkatých látek. Kvasnice obsahují vysoký podíl vitamínu skupiny B. Mladým zvířatům se do krmné směsi zařazují 3 % kvasnic, starším rostoucím zvířatům pak 5 % (Vyskočil a kol., 2008). Dle Kodeše, Výmoly a kol. (2003) je možno zařadit 5 7 % kvasnic do krmných směsí pro drůbež. K zakázaným krmivům patří kvasnice rodu Candida vyrobené na n-alkánech, jedná se o mikroorganismy kultivované na ropných produktech (Zelenka a Zeman, 2006) Krmiva škrobárenského průmyslu Kukuřičný gluten Vzniká při výrobě kukuřičného škrobu jako vedlejší proteinový produkt. Kukuřičný lepek má granulární charakter, zářivě zlatavou barvu a obsahuje až 68 % dusíkatých látek. Limitujícími aminokyselinami glutenu jsou lysin a tryptofan (Vyskočil a kol., 2008). Zdrojem přírodních pigmentů (xantofylů), ty jsou důležité pro zbarvení žloutků u nosnic a běháků u brojlerů. Do krmné dávky zařazujeme v množství 5 15 % pro brojlery a % pro nosnice (Zelenka a Zeman, 2006). 21

22 Lihovarský průmysl Sušené obilní výpalky (viz kapitola 2.5 ) Bílkovinná krmiva živočišného původu Rybí moučka Rybí moučka patří k nejkvalitnějším krmivům živočišného původu. Z důvodu poklesu rybolovu zaměřeného na lidskou spotřebu, jsou loveny menší tučné ryby speciálně pro výrobu rybích mouček, např. ančovičky, v menším množství se v Evropě vyrábí moučky ze sledě. Hladina energie je do značné míry závislá na zbytkovém obsahu oleje. Rozdíly v kvalitě jednotlivých rybích mouček mohou být velké, protože obsah oleje a bílkovin je značně variabilní (Leeson a Summers, 1997). Závisí na kvalitě zpracovávané suroviny, na obsahu tuku, minerálních látek a na technologii výroby. Bílkovina rybích mouček je velmi kvalitní, složením se podobá vaječné a mléčné bílkovině. Dusíkaté látky se pohybují v rozmezí od 72 % (I. jakost), přes 64 % (II. jakost) až k 50 % (III. jakost). Rybí moučka je bohatým zdrojem energie, tuku obsahuje do 20 % a je vynikajícím zdrojem nenasyceným mastných kyselin. Při dlouhodobém skladování může dojít k riziku oxidace tuku. Vyšší zastoupení tuku ovlivňuje také chuť a vůni drůbežího masa, je tedy nutné tučné ryby při výrobě mouček nejdříve vařit a snížit obsah tuku lisováním. Jednou z negativních vlastností rybí moučky je její vysoká cena na trhu (Vyskočil a kol., 2008). Rybí moučky by měly být stabilizovány pomocí antioxidantů. Během výroby se k moučce přidává 0,01 % etoxyquinu. Toto doporučení platí pro moučky, které obsahují vysoké množství oleje, tak ale i pro ty, které obsahují 2 % zbytkového oleje (Leeson a Summers, 1997). Mladším zvířatům dávkujeme 4 5 %, do finisheru nezařazujeme více než 2 3 % z důvodu rizika rybí chuti masa (Vyskočil a kol., 2008). Limitem jejího dávkování (0 8 %) je dle Kodeše, Výmoly a kol. (2003) obsah sodíku, hygienická nezávadnost, popř. zákaz používání ve výživě hospodářských zvířat. Spotřeba rybí moučky do diet pro drůbež dosáhla v roce ,5 tis. tun, oproti roku 2004, kdy spotřeba 10,6 tis. tun značně poklesla (MZe, 2012). 22

23 Masokostní moučka, péřová moučka, produkty z krve Tyto krmiva jsou dle Zákona č. 91/1996 Sb., o krmivech, ve znění pozdějších předpisů zakázaná ve výživě zvířat používat (Zelenka a Zeman, 2006). 2.4 Využití vedlejších produktů výroby bioetanolu Se stoupající výrobou bioetanolu stoupá i objem vedlejších produktů různých druhů lihovarských výpalků, tato situace vede k hledání možností jejich využití ve výživě hospodářských zvířat (Nehasilová, 2009) Produkce bioetanolu v ČR a ve světě Výroba bioetanolu byla v ČR zahájena v roce 2006, kdy byl spuštěn první lihovar (Reinberg, 2008). Česká republika podporuje využití bioetanolu v rámci podpůrných programů, které zaštitují příslušná ministerstva (Chotěborská, 2004). V České republice vznikla od roku 2008 povinnost přimíchávat bioetanol do benzínu (Ondračka, 2009). V ČR má největší uplatnění při výrobě lihu cukrovka a obilniny. Bioetanol se jeví do budoucna jako možný alternativní zdroj paliva, nevyžadující zásadní úpravy motorů (Zeman a Tvrzník, 2007). K největšímu nárůstu a využití obilovin na výrobu biolihu došlo celosvětově v roce 2008 (Nehasilová, 2008). Důvody pro využívání obilovin k produkci bioetanolu jsou rozdílné. V Jižní Americe jsou ekonomického charakteru bioetanol je levnější než benzín, v USA geopolitického charakteru postupné snížení závislosti na ropě a v Evropě ekologický důvod snížení emisí výfukových plynů (Ondračka, 2009). Dle hodnocení Mezinárodní rady pro obiloviny bylo zpracováno na výrobu biolihu 7 % světové spotřeby obilovin, což činí 118 mil. tun. Z toho kukuřice bylo použito 110 mil. tun, pšenice 5 mil. tun, ječmene 0,7 mil. tun. Největší zastoupení výroby etanolu zaznamenala Francie, produkce stoupla o 86 % ( tun). Druhé místo patří Německu s produkcí tun etanolu a na třetí pozici stojí Španělsko s produkcí tun. Do roku 2020 by měl v Evropské unii minimální podíl biopaliv na trhu pohonných hmot vzrůst na 10 %. V USA se v roce 2011 zhruba 40 % veškeré úrody kukuřice použilo k výrobě etylalkoholu (Ježková, 2011). Brazílie v roce 2009 vyrobila přibližně cca 27 mil. m 3 bioetanolu z cukrové třtiny, tedy o 20 % v porovnání s lety Velký 23

24 rozmach produkce etanolu se očekává v asijské oblasti, do roku 2015 by měla stoupnout až na 20 % celosvětové produkce (Nehasilová, 2009). Snahy EU o využití biopaliv vyvrcholily přijetím směrnice Evropského parlamentu 2003/30/EC ze dne , která ukládá členským státům zavést legislativu a učinit opatření k zajištění požadavku, aby od roku 2005 minimální podíl biopaliv vyrobených jako pohonné hmoty na území státu činil 2 % (Chotěborská, 2004) Výroba bioetanolu Výroba bioetanolu je založena na fermentačním procesu, který se též nazývá kvašení. Kvasinky řádu Saccharomyces carevisiae patří k nejpoužívanějším druhům kvasinek. Celá výroba probíhá zpravidla za anaerobních podmínek, k provzdušnění kvasného média dochází na počátku fermentace, což je příznivé pro aktivitu a růst buněk. Zkvasit lze pouze monosacharidy, složité sacharidy musí být před fermentačním procesem hydrolyzovány na jednodušší. K hydrolyzaci dojde působením vlastních enzymů nebo přidáním látek, nejčastěji kyselin. Dalším krokem je kvašení ve fermentoru, při kterém jsou cukry kvasinkami rozkládány na etanol a oxid uhličitý. Následuje destilace a rafinace, při které vzniká tzv. rafinovaný bioetanol. Výroba bioetanolu z obilovin a cukrové řepy se liší, jednotlivé výrobní postupy jsou znázorněny ve schématech (obrázek 1 a obrázek 2) (Hromádko a kol., 2010). Obrázek 1 Blokové schéma výroby bioetanolu z cukrové řepy (Hromádko, 2010) 24

25 Obrázek 2 Blokové schéma výroby bioetanolu z obilovin (Hromádko, 2010) Dle Zemana a Tvrzníka (2007) zahrnuje výroba bioetanolu tyto základní technologické stupně: 1. Příprava suroviny mletím, drcením, rozmělněním 2. Rozložení polysacharidů na monosacharidy (zkapalnění a zcukernatění) 3. Fermentace 4. Destilace a rafinace 5. Zpracování odpadů (dekantace, sušení) Výroba etanolu z obilovin začíná mechanickou předúpravou mletím nebo drcením zrna, může se provádět mokrou nebo suchou cestou. Díky mechanickému ošetření dojde k lepšímu zpřístupnění enzymů do suroviny. Odpad tvoří vláknité slupky zrna a stébla. V dalším kroku dochází k bobtnání a zmazovatění zrn škrobu, tzv. příprava zápar (Hromádko a kol., 2010). Stálým mícháním a přidáním škrob štěpících enzymů (betapoužit jako substrát amylázy, glukoamylázy) se drť zkapalní a fermentovatelný cukr je pro kvasinky (Michal, 2006). Etanol se získává následující fermentací a destilací (Chotěborská a kol., 2004). Při destilaci vzniká etanol a destilační zbytek tzv. obilní 25

26 výpalky. Výpalky se následně podrobují separaci dekantací, zahušťováním na odparkách a následným sušením (Zeman a Tvrzík, 2007). Dle složení sacharidů jednotlivých druhů obilovin se musejí očekávat rozdílné přeměny na fermentovatelné cukry a následná výtěžnost etanolu. Nejvyšší výtěžnost etanolu poskytuje pšenice a tritikale. Žito a ječmen jsou díky zastoupení vysokého obsahu neškrobových polysacharidů o něco níže v množství alkoholu. U ječmene je také vysoký podíl hrubé vlákniny, což má negativní vliv na krmnou hodnotu vznikajících sušených lihovarnických výpalků (Michal, 2006) Suroviny pro výrobu biolihu Pro výrobu etanolu, lze použít takové suroviny, které obsahují jednoduché cukry nebo látky, které mohou být přeměněny na jednoduchý cukr (škrob, celulóza) (Hromádko a kol., 2009). Dle Hromádka a kol. (2010) lze biomasu sloužící k výrobě etanolu rozdělit do tří skupin: biomasa obsahující jednoduché cukry (cukrová řepa a třtina) K nejvýznamnějším surovinám obsahujícím jednoduché cukry patří cukrová třtina a cukrová řepa. V rámci celosvětového měřítka, se na výrobu etanolu používá ze dvou třetin cukrová třtina a z jedné třetiny cukrová řepa. Výroba bioetanolu z cukrové třtiny nebo cukrové řepy patří k nejjednodušším. Před fermentací jsou nejprve rozmělněny a následně jsou pomocí vypírky vodou odděleny cukry. Odpad vzniklý při zpracování nazýváme bagasa nebo vyslazené řízky (Hromádko a kol., 2010). V České republice se jako surovina používá i melasa (Zeman a Tvrzík, 2007). Brazílie produkuje 27 % celosvětové produkce cukrové třtiny, řadíme ji k největším producentům. Cukrová řepa se pěstuje ve velké většině Evropy, množství vyrobeného etanolu z hektaru cukrovky je vyšší než z hektaru obilí (Hromádko a kol., 2010). biomasa obsahující škrob (obiloviny, brambory, kukuřice) Při výrobě etanolu ze surovin obsahujících škrob (nejčastěji kukuřice), musí být v prvé řadě škrob rozložen na jednoduchý cukr. Nejvíce se škrob využívá jako vstupní surovina pro výrobu v Severní Americe a Evropě (Ondračka, 2009). 26

27 Pšenice s bezpluchými obilkami se velmi dobře zpracovává na výrobu biolihu. Z pšenice s objemovou hmotností do 80 kg a obsahem škrobu 67 % se vytěží cca 390 l bioetanolu na tunu sušiny. Žito se stalo nejpoužívanější plodinou pro výrobu etanolu. Pozitivně hodnoceno pro nízké zastoupení vlákniny v obilce. Žito o objemové hmotnosti 74 kg, obsahu škrobu 58 % má vysoký výtěžek 370 l lihu na tunu sušiny. Riziko při výrobě vzniká vyšší viskozitou, způsobenou obsahem slizových látek. Tritikale si ponechává důležité lihovarské vlastnosti žita. Výtěžek v případě objemové hmotnosti 72 kg a podílu škrobu 65 % je 390 l lihu na tunu sušiny. Nejlepším možným využitím tohoto mezidruhového křížence pšenice a žita je právě výroba lihu. Ječmen a oves se zpracovávají jen velmi málo, z důvodu velkého množství pluch (23 35 % u ovsa). Pluchy mohou způsobovat ucpání destilačního aparátu a mohou být zdrojem infekce. Kukuřice je v USA a státech Jižní Ameriky nejpoužívanější surovinou pro výrobu bioetanolu. Na výrobu lihu se dají používat všechny druhy kukuřice a dokonce i silážovaná. Při 70 % obsahu škrobu dosahují výtěžky etanolu cca 400 l na tunu sušiny. Tuk obsažený v zrnu kukuřice (5 %) zvyšuje krmnou hodnotu výpalků a zabezpečuje nízkou pěnivost při kvašení (Zeman a Tvrzík, 2007). lignocelulózová biomasa (sláma, rychle rostoucí dřeviny, štěpky, odpad biologického původu, papír aj.) Do této skupiny řadíme zemědělské zbytky (např. slámu), dřevo a dřevní odpad, energetické plodiny, papírový odpad aj. Lignocelulózová biomasa by mohla teoreticky produkovat za rok až 492 mld. l bioetanolu. Rýžová sláma celosvětově představuje velký podíl odpadního materiálu, čímž představuje výborný výchozí produkt pro výrobu etanolu. K výhodám patří vysoké výnosy, nízké náklady, využití i méně kvalitních půd a bez negativního vlivu na životní prostředí (Hromádko a kol., 2010). 27

28 2.5 Lihovarské výpalky krmivo pro drůbež Jako krmivo pro hospodářská zvířata mají lihovarské výpalky dlouholetou tradici. Dříve se využívaly spíše v čerstvém stavu (Zeman a Tvrzník, 2007). Lihovarské výpalky vznikají jako odpad při výrobě biolihu (Ondračka, 2009). Nárůst výroby bioetanolu má za následek velké množství DDGS vstupujících jako krmné suroviny na trh. Vzhledem ke své vysoké kvalitě živin, související s typicky jemným sušením a zpracováním, může být DDGS získané z moderního průmyslu etanolu použito jako krmivo pro monogastrická zvířata (Swiatkiewicz a Koreleski, 2008). Výpalky se mohou zvířatům zkrmovat ve formě tzv. mokrých výpalků, což může být ekonomicky a energeticky výhodnější. Jejich využití je možné jen u těch kategorií zvířat, kde to umožní používaná krmná technologie. Negativem mokrých výpalků je krátká doba skladovatelnosti a náročná doprava krmiva s takto vysokým obsahem vody (Ondračka, 2009). Výpalky je možné také silážovat, v praxi se tato technika ale příliš nerozšířila (Nehasilová, 2009). V České republice se můžeme nejčastěji setkat s výpalky pšeničnými, kukuřičnými a výpalky z triticale (Ondračka, 2009). Na trhu jsou dostupné sušené lihovarské výpalky o obsahu sušiny %, a také jako lisované o obsahu sušiny % (Nehasilová, 2009). Svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi představují lihovarské výpalky možné nebezpečí pro životní prostředí, ale naproti tomu mohou zvýšit rentabilitu výroby zemědělského lihu (Chotěborská a kol., 2004). Sušené lihovarské výpalky rozdělujeme dle Nehasilové (2009) na: DDGS (dried distillers grains with solubes) jsou tzv. sušené lihovarské výpalky s rozpustným podílem tvořícím minimálně 70 % DDG (dried distillers grains) vzniká, pokud se rozpustný podíl nepřidává zpět k zrnu HP-DDGS ~ vysokoproteinové sušené lihovarské výpalky s rozpustným podílem se vytvoří, pokud zrno zbavíme slupek a klíčků před samotnou fermentací. HP-DDGS obsahuje méně tuku, vlákniny a více bílkovin ve srovnání s konvenčními DDGS (tabulka 2) E-DDGS vzniká v případě, že z DDGS odstraníme vlákninu. Produkt obsahuje 37 % dusíkatých látek, o 10 % méně neškrobových polysacharidů a o 6 7 % více stravitelné a metabolizovatelné energie oproti DDGS 28

29 Tabulka 2 Porovnání obsahu živin nových komponentů (Batal, 2009b) Živina DDGS HP-DDGS Celková metabolizovatelná energie (kj/kg) , ,0 Dusíkaté látky (%) 29,6 43,0 Hrubý tuk (%) 10,8 4,3 Lyzin, celkem (%) 1,02 1,43 Fosfor, celkem (%) 0,92 0, Nutriční složení DDGS Nutriční složení výpalků ovlivňuje jednak použitá surovina a jednak technologický postup zpracování. Obsah živin je velmi proměnlivý jak v rámci jednoho i různých podniků, tak i ve vyrobených šaržích, i kvalita jednotlivých druhů DDGS je různá. Při zařazení výpalků ve výživě hospodářských zvířat je proto důležité znát jejich nutriční složení (Nehasilová, 2009). Výpalky obsahují ME N /kg a až 30 % dusíkatých látek. Z jedné tuny výpalků zpracovaných na výrobu lihu lze získat až 330 kg suchých výpalků (Zelenka a Zeman, 2006). Pro vysoký obsah tuku a nenasycených mastných kyselin vzniká riziko znehodnocení výpalků při skladování (Nehasilová, 2009). Bílkovinná složka výpalků je z necelé poloviny tvořena bílkovinou obilních zrn a z poloviny tvořena kvasinkami. Existují rozdíly ve stravitelnosti aminokyselin, a to i když se jedná o stejný druh vstupní suroviny. Největší variabilitou ze všech esenciálních aminokyselin se vyznačuje lyzin. Lyzin je totiž velmi náchylný k tepelnému poškození během výrobního procesu, je tepelně senzitivní. Lyzin, methionin, threonin se mohou k DDGS přidávat v syntetické podobě. Stravitelnost lyzinu se udává dle Martineze a Parsonsna (2007) v rozmezí 46 až 84 %. K limitujícím aminokyselinám v DDGS, které nelze dodávat v krystalické formě řadíme valin, isoleucin, aj. (Nehasilová, 2009). Biologicky dostupného fosforu obsahují výpalky přes 50 %, tzv. potenciální snížení přídavku dikalcium fosfátu do krmiva (Ježková, 2011). Pro zvýšení využitelnosti fosforu přidáváme do krmiva enzym fytázu. Koncentrace fosforu v DDGS se pohybuje 29

30 v rozmezí od 0,60 do 0,70 % (Nehasilová, 2009). Stravitelnost fosforu v DDGS se pohybuje přibližně kolem 59 % (tato hodnota je asi třikrát vyšší než v kukuřičném zrnu), to znamená potenciální snížení přídavku dikalcium fosfátu do krmiva (Ježková, 2011). Podle Martineze a Parsonsa (2007) se může stravitelnost fosforu pohybovat od %. Vláknina během kvasného procesu není degradována, v DDGS je obsažena v podílu 35 % ve formě nerozpustné a 6 % rozpustné vlákniny. Kukuřičné zrno obsahuje 3krát méně vlákniny než DDGS a DDG. HP-DDGS a HP-DDG obsahují oproti konvenčním typům DDGS a DDG méně vlákniny, protože jsou při výrobním procesu zrna zbavena slupek (Soares a kol., 2008). Stravitelnost sodíku v DDGS se pohybuje v rozmezí 0,05 0,45 %. Součástí výpalků jsou i xantofyly, mg/kg, podílející se na pigmentaci pokožky (Martinez a Parsons, 2007) Fyzikální vlastnosti DDGS Pro posouzení kvality DDGS hrají důležitou roli tyto fyzikální vlastnosti. Barva Výpalky mají světle zlatou až tmavohnědou barvu a sladkou až nahořklou chuť (Nehasilová, 2009). Barva se zdá být nejdůležitějším ukazatelem kvality a stravitelnosti živin v DDGS. Zlatá barva DDGS obecně indikuje vyšší stravitelnost aminokyselin (Shurson a kol., 2006) ve srovnání s tmavě zbarvených DDGS, kde je prokázána nižší stravitelnost lyzinu (Nool a kol., 2003). Výsledky studie vypracované Cromwellem a kol. (1993) naznačují, že kukuřice DDGS, která je tmavé barvy má pro drůbež nižší nutriční hodnotu. Tmavě zbarvené výpalky vznikají při špatném technologickém zpracování, kdy se během sušení použije příliš vysoká teplota. Následkem toho dojde k Millardově reakci, která snižuje dostupnost lyzinu (Noll a kol., 2003), chutnost a může dojít i k částečné destrukci cysteinu a další aminokyselin (Ondračka, 2009). Vůně Kvalitní DDGS mají sladkou vůni, na rozdíl od méně kvalitních výpalků tmavé barvy, které mají charakteristickou spálenou až kouřovou vůni (Shurson a kol, 2006). 30

31 Velikost částic Mezi jednotlivými zdroji DDGS existuje velká variabilita ve velikosti částic, ta se může pohybovat od 200 až do 2100 µm (Nehasilová, 2009). Objemová hmotnost Objemová hmotnost DDGS se pohybuje v rozmezí 528 až 593 kg/m 3 a bývá poměrně variabilní. Krmné směsi obsahující DDGS mají větší objem, po přidání 10 % DDGS do směsi dochází k 3 % nárůstu objemu krmiva, ve srovnání s krmivem na bázi kukuřice a sóji (Nehasilová, 2009). Objemová hmotnost DDGS je důležitá jednak pro výpočet úložné kapacity, a jednak pro přepravní náklady při nákupu (Shurson a kol., 2006) Negativa zkrmování DDGS Hlavním problémem při používání DDGS pro drůbež je jeho vysoká variabilita živin, obsah a jejich dostupnost (Swiatkiewicz a Koreleski, 2008), vůni, barvě, fyzikálních vlastnostech, velikosti částic, objemové hmotnosti, aj (Nehasilová, 2009). Například nevyvážená nebo nízká stravitelnost aminokyselin v DDGS je velkým problémem a samostatně může být do krmných směsí zařazována jen výjimečně (Jung a kol., 2012). Negativa spojená se zkrmováním DDGS dle Nehasilové (2009): rozdílný obsah živin a fyzikální vlastnosti mykotoxiny rezidua antibiotik náročné skladování, manipulace, přeprava, vykládání nedostatečné standardizované metody testování pro DDGS není zaveden program zajišťující komplexní kvalitu Obsah mykotoxinů v DDGS Použití obilních surovin pro výrobu bioetanolu je podmíněno obsahem mykotoxinů, stejně tak jako se v DDGS zkoncentruje obsah živin obsažených v původní surovině, znásobí se i podíl mykotoxinů. Pro zhodnocení lihovarských výpalků jako krmiva, musí být prokázáno zatížení obilní hmoty mykotoxiny pod 40 % mezní hodnoty krmiva. Partie obilí, které tyto hodnoty překračují, nemohou být využity jako surovina pro výrobu bioetanolu. U tzv. nové generace DDGS (s přídavkem enzymů) bývá riziko 31