Formålet med dette arbejde har været at belyse mulighederne for, ved varmebehandling i tromletørreri, at beskytte proteinet i sojaskrå, rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå mod nedbrydning i vommen hos drøvtyggere.

Formålet med dette arbejde har været at belyse mulighederne for, ved varmebehandling i tromletørreri, at beskytte proteinet i sojaskrå, rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå mod nedbrydning i vommen hos drøvtyggere.

Varmebehandling af foderprotein i tromletørreri er en teknik, der tidligere er påvist at kunne anvendes med succes ved beskyttelse af protein i hele sojabønne i sojaskrå, rapsfrø og rapskager. Derimod har udførte laboratorieforsøg med varmebehandling af rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå gives mindre gunstige resultater. Efterfølgende arbejde vedrører forsøg på, i pilotskala, at optimere varmebehandlingsprocessen for disse råvaretyper med en forbedret behandlingseffekt til følge.

Forsøgene blev udført på et lille gasfyret tromletørringsanlæg med en total længde på 3,75 m. I alt indgik et parti sojaskrå og to partier af henholdsvis rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå i forsøgsrække (disse partier omtales herefter som henholdsvis 1. partierne og 2. partierne).

For at minimere risikoen for antændelse i tromlen blev alle skråvarer pelleteret i 5 mm Ø piller inden varmebehandlingen. Desuden blev der ved behandlingen af 2. partierne af rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå benyttet mindre optimale behandlingsbetingelser, hvilket betød et højere specifikt energiforbrug. I et industrielt implementeret anlæg skønnes energiudgifterne, med en gaspris på kr. 3,30/ kg, maks. at blive kr. 60-110,-/ton, hvilket udgør mellem 3 og 6 pct. af produkternes handelspris.

Den proteinbeskyttende effekt er udtrykt ved by-pass proteinmængden, der er beregnet på baggrund af laboratoriebestemmelser af proteinets vomnedbrydelighed og tarmfordøjelighed. Da proteinets vomnedbrydelighed er bestemt som vomvæskenedbrydelighed og som effektiv proteinnedbrydelighed (EPN-værdi), er der for hver prøve to skøn over by-pass proteinmængden. Dels et skøn gives ved differencen mellem tarmfordøjeligheden og vomvæskenedbrydeligheden, og dels et skøn givet ved differencen mellem tarmfordøjeligheden og EPN-værdien.

Sammenfattende gav resultaterne anledning til følgende konklusioner:

Sojaskrå kan varmebehandles med produkttemperaturer på indtil 155°C, uden det får væsentlig betydning på tarmfordøjeligheden. Nedsættelse af vomnedbrydeligheden resulterer således fuldt ud i en stigende by-pass proteinmængde. Ved optimal behandling bliver by-pass proteinmængden øget med ca. 27 procent enheder og ca. 38 procentenheder, baseret på vomvæskenedbrydeligheden, henholdsvis EPN-værdien. Dette svarer til en forøgelse på ca. 200 pct. i forhold til råvaren. Produkttemperaturen har større indflydelse på behandlingsresultatet end holdetiden. Hvorvidt det vil være muligt at opnå højere by-pass proteinmængder ved højere produkttemperaturer og/eller holdetider, er ikke belyst.

Behandlingsresultatet for rapsskrå er ikke helt entydigt, idet stigningsniveauerne i de to sæt af by-pass proteinmængder er væsentligt forskellige. Stigningen i det EPN-baserede resultat er således på ca. 17 procentenheder, hvilket svarer til en relativ svag behandlingseffekt, vurderet i forhold til sojaskrå og solsikkeskrå. Derimod er der tale om en relativ stærk stigning i by-pass proteinmængden, beregnet på basis af vomvæskenedbrydeligheden - en stigning på ca. 24 procentenheder. I forhold til råvarerne svarer denne forøgelse i by-pass proteinmængden til en stigning på 50-150 pct. Eftersom tarmfordøjeligheden sænkes mærkbart ved temperaturer over °C og holdetider længere end 15 min., skønnes det ikke muligt at øge by-pass proteinmængden med mere end de nævnte 50-150 pct.

For solsikkeskrå er det muligt at opnå en markant positiv proteinbeskyttelse. Stigningerne i by-pass proteinmængden er således på ca. 27 procentenheder for det vomvæskebaserede resultat og på ca. 26 procentenheder udtrykt ved det EPN-baserede resultat. Samlet betyder dette en forøgelse i by-pass proteinmængden ved at øge holdetiden ved samme produkttemperatur. Der opnås ikke overbehandling gives ved faldende by-pass proteinmængder ved produkt temperaturer på op til °C. Ved højere produkttemperaturer skønnes sænkningen i den sande fordøjelighed dog at indskrænke mulighederne for at opnå en yderligere forøgelse i by-pass proteinmængden.

For bomuldsfrøskrå opnås der generelt svagere behandlingseffekter, end det ses for de øvrige undersøgte skråvarer. Stigningen i by-pass proteinmængden er på kun ca. 17 procentenheder på basis af vomvæskenedbrydeligheden og ca. 12 procentenheder på basis af EPN-værdien, hvilket svarer til stigninger i by-pass proteinmængden på 30-60 pct. Det skønnes ikke muligt at opnå højere by-pass proteinmængder ved højere produkttemperaturer eller ved længere holdetider.

Baggrund

Proteinomsætningen i vommen omfatter en mikrobiel nedbrydning af foder proteinet til ammoniak og en genanvendelse af en del af ammoniakken til syntese af mikrobielt protein. Den mængde protein, der når frem til løbe og tyndtarm, og dermed kan udnyttes af dyret, er således summen af unedbrudt foderstofprotein og mikrobielt dannet protein. Hos højtydende malkekøer kan proteinbehovet ikke fuldt ud tilfredsstilles selv ved øget proteintildeling, da proteinsyntesekapaciteten er begrænset og væsentlig mindre end nedbrydningskapaciteten. Konsekvensen er, at proteinbehovet til mælkeproduktionen ikke dækkes, og dyret belastes fysiologisk. Hvis en større del af foderstofproteinet beskyttes ( = protein beskyttes) mod omdannelse og direkte føres til løbe og tyndtarm, vil udnyttelsen blive mere effektiv, og dyrets fysiologiske behov bliver dækket.

Proteinbeskyttelse kan foretages industrielt ved kemisk behandling med formaldehyd eller ved varmebehandling i tromletørreri. Begge metoder er udførligt beskrevet tidligere (Møller og Schmidt, 1982; Møller, 1983; Schmidt, 1983; Schmidt, 1985).

Hovedresultaterne fra forsøgene med formaldehydbehandling er følgende:

Optimal dosering er forskellig for forskellige råvarer og ikke direkte afhængig af råproteinprocenten. Typisk vil formaldehyddoseringer på 0,3 til 0,8 vægtprocent være det mest optimale.
Formaldehydopløsningens koncentration og iblandingsteknikken har stor indflydelse behandlingseffekten. Reaktionen forløber hurtigt. For visse råvarer kan en acceptabel behandlingseffekt således opnås ved en reaktionstid på ½ time.
Formaldehydresten i foderet er i reglen proportional med doseringsprocenten. I blandinger med ubehandlede og behandlede råvarer vil formaldehydresten kunne nedsætte proteinfordøjeligheden af de ubehandlede råvarer. En effekt, der kan minimeres, såfremt den behandlede råvare er tørret før blanding med andre råvarer.

Eftersom formaldehydbehandlingen, ud over omkostninger til behandlingsudstyr, mixer og evt. slaglemølle samt tilpasning, ligeledes medfører omkostninger til miljømæssige foranstaltninger (afsugning, filtermasker m.v. ), vil den noget dyrere varmebehandlingsteknik i f.eks. tromletørreri være et interessant alternativ.

De hidtidige erfaringer fra varmebehandling af foderstoffer i tromletørrerier begrænser sig til følgende råvarer: sojabønner, sojaskrå, rapsfrø og rapskage. Hovedresultaterne af varmebehandlingen for disse råvarer er følgende:

Behandlingseffekten er forskellig for forskellige råvarer og råvareleverancer. Eksempelvis kan sojabønner behandles ved temperaturer op til over 170°C i udgangsstrømmen uden væsentlig sankning i tarmfordøjeligheden. Rapsfrø viser en markant lavere tarmfordøjelighed ved denne behandlingstemperatur.
Behandlingseffekten vil direkte afhænge af holdetiden og produkttemperaturer ( = temperaturen i udgangsstrømmen). Ovntemperaturen og vandindholdet i varen har mindre eller slet ingen betydning på behandlingsresultatet.

Ved varmebehandling af skråvarer på laboratorieplan har det hidtidige arbejde vist, at skråvarer giver langt større tekniske problemer end varmebehandling af hele fro og banner. Endvidere, at behandlingseffekten er lille. Det har været formalet med dette arbejde at undersøge og optimere varmebehandlingen af soja-, raps-, solsikke- og bomuldsfrøskrå.

Diskussion

Tekniske resultater

Det generelt højere, specifikke energiforbrug (kg gas/ton), der karakteriserer 2. partierne af rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå i forhold til 1. partierne, kan i dette tilfælde direkte henføres til forskellige behandlingsbetingelser. De er ikke knyttet til væsentlige forskellige vandprocenter i de to prøvesæt et forhold, der vides direkte at påvirke det specifikke energiforbrug. Valget af økonomisk mindre optimale behandlingsbetingelser ved behandling af 2. partierne skete primært for at minimere risikoen for, at der skulle opstå brand i tromlen. Minimeringen blev opnået ved en forøgelse af tromlens omdrejningshastighed samtidig med et større luftflow (m /h) gennem tromlen.

Ved den højere omdrejningshastighed er den gennemsnitlige opholdstid i tromlen kortere - især nær gasflammen, hvor temperaturen er højest, og hvor risikoen for antændelse er størst. Den kortere, gennemsnitlige opholdstid i tromlen medfører krav om en ændret temperaturprofil i tromlen i retning af højere temperaturer længere fra gasflammen. Under sådanne betingelser vil det nemlig, trods kortere gennemsnitlig opholdstid i tromlen, være muligt at opvarme varen til den ønskede produkttemperatur. Passende stigning i luftflowet skaber den rigtige temperaturprofil i tromlen. Konsekvensen af stigningen i luftflowet er imidlertid, at afgangstemperaturen af tørreluften bliver højere, hvorved temperaturdifferencen mellem afgangstemperaturen af tørreluften og produkttemperaturen bliver større til ugunst for det specifikke energiforbrug.

Som konsekvens af, at varmebehandlingen ikke er foregået under økonomisk optimale betingelser, er det ikke muligt at vurdere niveauet for det specifikke energiforbrug, der, omregnet til pris pr. ton, var følgende:

Sojaskrå:	kr. 85-100,-/ton
Rapsskrå:	kr. 60-110,-/ton
Solsikkeskrå:	kr. 60-90,-/ton
Bomuldsfrøskrå:	kr. 60-90,-/ton
(Antaget gaspris på kr. 3, 30/kg gas)

Det forventes dog, at det specifikke energiforbrug i et industrielt implementeret anlæg vil ligge lavere end de her nævnte tal.

Hvorvidt problemet med antændelse af varen i tromlen under varmebehandlingen er et reelt problem ved praktisk implementering af varmebehandlingsteknikken, er ikke belyst i nærværende arbejde.

Kemiske analyser

Den proteinbeskyttende effekt af varmebehandling er udtrykt ved vomvæskenedbrydeligheden (= in vitro nedbrydelighed), effektiv proteinnedbrydelighed i vommen (EPN-værdien) og rotte-tarmfordøjelighed, beregnet ud fra værdien af pepsin-pankreatin opløseligheden. Ud fra disse parametre er by-pass proteinmængden blevet beregnet. Desuden er varmebehandlingseffekten udtrykt ved stødpudeopløseligheden, den såkaldte Wohlt's opløselighed.

Inden diskussionen af de opnåede resultater er det passende at diskutere egnetheden af de anvendte metoder i forbindelse med bedømmelse af varmebehandlingseffekter i nærværende arbejde såvel som i forbindelse med kommercielle varmebehandlingen af foderstoffer i øvrigt.

Nedbrydeligheden i vomvæske er en analysemetode, der er baseret på omsætningsprocesser, der direkte er knyttet til vommens mikroorganismer. Metoden minder hermed principielt om den nyligt udviklede nylonpose-metode (in sacco metoden), der antageligt i sin nuværende eller i en let modificeret form vil blive den officielle analysemetode til bestemmelse af foderstoffers effektive proteinnedbrydelighed i vommen (EPN-værdien) (Jensen, 1985).

De fysiske rammer for de to metoder er forskellige (reagensglas kontra aktiv kovom), ligesåvel som den eksperimentelle udførelse og datagrundlaget til simulationsmodellerne er det.

Så selv om begge metoder simulerer vombiologiske processer, vil in sacco metoden i kraft af 7 "delmålinger" mere præcist end in vitro metodens 2 "delmålinger" kunne simulere de reelle vombiologiske processer. Imidlertid er in vitro metoden eksperimentelt mindre krævende, hvilket har været argumentet for at vælge netop denne analysemetode.

Hvor god korrelationen er mellem in vitro og- in sacco metoderne, er ikke belyst hidtil. Erfaringsmæssigt er det svært at reproducere in vitro resultater, og dette vil - sammen med den relativt lange analysetid - gøre metoden mindre velegnet i forbindelse med produkt- og produktionskontrol.

Til forskningsmæssig opgaver vil metoden kunne anvendes, hvis analysebetingelserne, dvs. især vomvæske, er strengt standardiserede

Den effektive proteinnedbrydelighed i vommen er beregnet ud fra den enzymatiske proteinnedbrydelighed, fundet ved den såkaldte PIVE-metode. PIVE-metoden er udviklet specielt til at kunne reproducere in sacco metodens analyseresultater. Det skal her bemærkes, at PIVE-metoden er rimeligt godt korreleret (r² = 0,93, Sy/x = 5,63) til den oprindelige in sacco metode, hvor de vomfistulerede køer blev fodret med hø. For bomuldsfrøskrå vil den beregnede EPN-værdi være ca. 0-5 procentenheder under det forventede in sacco resultat, mens overensstemmelsen mellem de beregnede og de eksperimentelt bestemte EPN-værdier for rapsskrå, solsikkeskrå og sojaskrå erfaringsmæssig er fin.

Korrelationen mellem PIVE-metoden og den nye in sacco metode (høet erstattet af et hø-kraftfoder ( 50/50 ration ) er ikke kendt på nuværende tidspunkt (se i øvrigt diskussion i Beretning nr. 129 fra Bioteknisk Institut ).

Netop fordi PIVE-metoden er nem at udføre, lidet arbejdskrævende, samt rimelig godt korreleret til den forventede, officielle analysemetode (in sacco metoden), skønnes den velegnet til produkt- og produktionskontrol, herunder i forbindelse med bedømmelse af varmebehandlingseffekter .

Stødpudeopløseligheden, bestemt efter Wohlt's metode, angiver mængden af opløst råprotein i en stødpudeopløsning (buffer-opløsning). Stødpudeopløseligheden er stofafhængig (Madsen og Hvelplund, 1985), og det vil ikke være muligt uden kendskab til råvaren /råvaresammensætningen at tolke stødpudeopløseligheden. Omvendt vil det med et eksakt kendskab til råvaresammensætningen være muligt med ret stor sikkerhed at forudsige vomnedbrydeligheden (= in sacco værdien) ved hjælp af et passende regressionsudtryk. Regressionsudtrykkene, der er strengt stofspecifikke (eksempelvis et udtryk for bomuldsfrøkager etc.), bestemmes på grundlag af in sacco analyseresultater (Madsen og Hvelplund, 1985). På nuværende tidspunkt (medio 1985) findes der ikke offentliggjorte regressionsudtryk, der kan benyttes til beregning af in sacco nedbrydeligheder ud fra stødpudeopløseligheder. Stødpudeopløseligheden kan derfor indtil videre kun opfattes som en semi-kvantitativ parameter, der antyder behandlingseffekten uden præcis at kunne omsættes til den effektive proteinnedbrydelighed i vommen (EPN-værdi), bestemt ved in sacco metoden.

Fordøjeligheden er målt efter pepsin-pankreatin enzymmetoden (PP2-metoden), og resultaterne er omregnet til rottefordøjelighed efter et passende regressionsudtryk (se figur 3). Fordøjelighed, udtrykt som rottefordøjelighed, opfattes normalt som retningsgivende for foderproteinets løbe-tarmfordøjelighed. Hertil kan der rettes en del indvendinger. Alene de fysiologiske forskelle mellem rotters fordøjelsessystem (enmavet) og drøvtyggeres løbetarm-kanal vil afstedkomme afvigende proteinfordøjeligheder. Når kvælstofbalancen ydermere vides at afhænge af foderblandingens ikke-kvælstofholdige komponenter, vil analyseresultaterne yderligere være behæftede med en vis usikkerhed i forhold til in vivo resultater, opnået ved direkte bestemmelse af foderproteinets løbe-tarmfordøjelighed. Dertil kommer, at det anvendte regressionsudtryk alene er bestemt ud fra ubehandlede og (formalin- og varme-) behandlede sojaskrå og rapskager. Hvorvidt regressionsudtrykket ligeledes vil være anvendeligt til omregning af PP2-værdier af behandlede og ubehandlede rapsskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå til rottefordøjelighed, er ikke hidtil belyst.

I dette arbejde, såvel som i foderstofindustriel sammenhæng, vil direkte bestemmelse af løbe-tarmfordøjelighed være for økonomisk krævende, og rottefordøjeligheden, bestemt ud fra PP2-værdier, er indtil videre den eneste realistiske analysemetode.

Sojaskrå

Varmebehandlingseffekten ses at være afhængig af både holdetiden og produkttemperaturen (tabel 4 og figur 4.9).

For den samme produkttemperatur ses vomvæskenedbrydeligheden at blive mindre med stigende holdetid. Der synes at være en tendens til, at øgningen af holdetiden fra 0 til 15 min. har en stærkere nedsættende virkning på vomvæskenedbrydeligheden end yderligere øgning af holdetiden fra 15 til 60 min. Således sænkes vomvæskenedbrydeligheden med ca. 4 procentenheder ved at øge holdetiden fra 0 til 15 min., mens sænkningen i vomvæskenedbrydeligheden kun falder ca. 2 procentenheder ved yderligere forlængelse af holdetiden fra 15 til 60 min. Dette kunne tolkes som et udtryk for, at der findes en proteinfraktion, der relativt nemt proteinbeskyttes, og en anden fraktion, der ikke bliver det (jf. i øvrigt opdelingen af foderproteinet i let og tungt hydrolyserbare fraktioner, f.eks. Noeck et al., 1983). Disse nedsættelser af vomvæskenedbrydeligheden ved forlængelse af holdetiden skal dog sammenholdes med den samlede nedsættelse af vomvæskefordøjeligheden, der opnås ved at øge Produkttemperaturen fra 135°til 155°C. I gennemsnit sænkes vomvæskefordøjeligheden med ca.15 procentenheder ved holdetiden fra 0 til 60 min. Størst nedsættelse af vomvæskenedbrydeligheden opnås således ved at øge Produkttemperaturen fremfor at øge holdetiden.

Den effektive proteinnedbrydelighed i vommen (EPN-værdien) ses ligeledes at være afhængig af Produkttemperaturen og holdetiden. Stigende produkttemperatur fra 135°til 155°C medfører således en sænkning i EPN-værdien på 20-23 procentenheder. Modsat vomvæskefordøjeligheden synes EPN-værdien ved samme temperatur at have tendens til at mindskes mere ved at øge holdetiden fra 15 til 60 min., end ved at øge holdetiden fra 0 til 15 min., jf. figur 5. Som det fremgår af resultaterne, sænkes EPN-værdien i gennemsnit med ca. 14 procentenheder ved at øge holdetiden fra 0 til 60 min. ved samme temperatur, hvilket er en markant effekt.

Stødpudeopløseligheden ses at have samme tendens, jf. figur 6, hvilket direkte synes at være forklaringen på de observerede tendenser for EPN-værdien. En nær sammenhæng mellem proteinopløselighed og enzymaktivitet er velkendt.

Som det fremgår af tabel 4, påvirkes tarmfordøjeligheden kun beskedent af varmebehandlingen. Ved behandling, svarende til en produkttemperatur på op til 155°C og en holdetid på op til 60 min., sænkes tarmfordøjeligheden kun med ca. 2 procentenheder. Sojaskrå kan således behandles ved en produkttemperatur på op til mindst 155°C, uden det får nævneværdig betydning på tarmfordøjeligheden. Dette betyder samtidig, at sænkningen i vomvæskefordøjeligheden og EPN-værdien næsten fuldt ud vil omsættes til stigende by-pass proteinmængden, idet by-pass mængden er udtrykt ved differencen mellem tarmfordøjeligheden og skønnene over vomnedbrydeligheden. I figur 8 er by-pass proteinmængden udtrykt som differencen mellem tarmfordøjeligheden og vomvæskefordøjeligheden. I figur 9 er by-pass proteinmængden udtrykt som differencen mellem tarmfordøjeligheden og EPN-værdien. Tendenserne for øgningen i by-pass proteinmængden som funktion af produkttemperatur og holdetid er tilnærmelsesvis

ens for de to sæt af beregnede by-pass proteinmængder. Niveauerne og stigningstakten er dog forskellig. Resultater, baseret på den gennemsnitlige vomvæskenedbrydelighed fra 24 og 48 timer, giver stigningen i by-pass proteinmængden fra 13,5 procentenheder i råvare til ca. 40 procentenheder i varmebehandlede varer med produkttemperatur på 155°C og holdetid på 60 min. Stigningen i by-pass proteinmængden er jævnt stigende med stigende produkttemperatur og holdetid og ikke karakteriseret ved markante, stærke stigninger - specielt fra råvare til varmebehandlet vare med produkttemperatur på 135 C, som netop er karakteristisk for by-pass proteinmængderne, beregnet på grundlag af EPN-værdier. For de EPN-baserede resultater er det endvidere karakteristisk, at stigningen i by-pass proteinmængderne - som følge af varmebehandlingen - er stor. Således øges by-pass proteinmængden fra ca. 19 procentenheder i råvare til ca. 57 procentenheder i varmebehandles vare med produkttemperaturer på 155°C og holdetid på 60 min. Altså en stigning på 38 procentenheder i by-pass proteinmængde. Da denne stigning er bestemt på grundlag af analysemetoder (PIVE og PP2-metoden), der er udviklet til bl.a. sojaskråvarer ( jf. tidligere), er det rimeligt at opfatte stigningen på 38 procentenheder som udtryk for, hvad der reelt kan opnås ved varmebehandling af sojaskråvarer under de valgte behandlingsbetingelser.

Det skal ligeledes bemærkes, at by-pass proteinmængden ikke falder med stigende produkttemperatur op til 155°C og holdetid på 60 min., hvilket er set ved varmebehandling af bl.a. rapsfrø og rapskager (Schmidt, 1985). Der er dog tendens til, at stigningstakten i by-pass proteinmængden aftager med højere produkttemperatur, og det skønnes, at maks. behandlingseffekt for sojaskrå opnås ved en produkttemperatur på ca. 150°C og en holdetid på 60 min. Hvorvidt det vil være muligt at opnå en tilsvarende eller højere behandlingseffekt ved højere produkttemperatur, men kortere holdetider, er ikke belyst i nærværende arbejde. Formentlig vil en nedsættelse af tarmfordøjeligheden for alvor sætte ind ved produkttemperaturer over °C (jf. figur 7), hvilket vil reducere den positive behandlingseffekt, og evt. direkte få negativ virkning på by-pass proteinmængden.

Rapskrå

Varmebehandlingseffekten ses at være afhængig af produkttemperatur og holdetid. Desuden synes der at være en del variation mellem de to undersøgte rapsskråpartier.

Vomvæskenedbrydeligheden sænkes markant med stigende produkttemperatur. For en holdetid på 60 min. er det maksimale fald i vomnedbrydeligheden således på 28 procentenheder for det 1. parti og 30 procentenheder for det 2. parti. Resultaterne for øget holdetid ved samme produkttemperatur antyder en uændret behandlingseffekt ved holdetider på 0 og 15 min., mens effekten derefter stiger med stigende holdetid (jf. figur 10 og 16). I gennemsnit sænkes vomvæskenedbrydeligheden med ca. 9 procentenheder for 1. parti og ca. 7 procentenheder for 2. parti ved at øge holdetiden fra 0 til 60 min. Det er i øvrigt bemærkelsesværdigt, at de absolutte niveauer for vomvæskenedbrydelighederne for de to rapsskråpartier er forskellige. For 1. råvareparti er vomvæskefordøjeligheden på ca. 58 pct., mens 2. råvareparti har en vomvæskenedbrydelighed på ca. 72 pct.

Trods denne store forskel i udgangsmaterialet for varmebehandlingen, er den maksimale sænkning i vomvæskenedbrydeligheden tilnærmelsesvis den samme (ca. 28-30 procentenheder). Dette kunne tolkes som et udtryk for, at behandlingseffekten, udtrykt ved vomvæskenedbrydelighed, alene er en funktion af Produkttemperaturen og holdetiden, og ikke som det umiddelbart kunne ventes - en funktion af råvarens vomvæskefordøjelighed. Det kan dog ikke udelukkes, at de observerede forskelle alene skyldes markante forskelle i forgæringsaktivitetsniveauet i de to anvendte vomvæsker.

Tendenserne for vomvæskenedbrydelighe den genfindes i vid udstrækning i EPN-værdierne. Dog synes forskellen i råvarernes EPN-værdier ikke at være så markant, som det ses ved vomvæskenedbrydeligheden. Den maksimale sænkning i EPN-værdien, der blev opnået, er på ca. 24 procentenheder for begge partier. Vurderet i forhold til råvarernes EPN-værdi er der tale om en stor behandlingseffekt. Holdetiden ses at have en gunstig indflydelse. Ved øgning af holdetider fra 0 til 60 min. opnås der en yderligere sænkning af EPN-værdien på gennemsnitlig 4 procentenheder. Virkningen synes proportional med holdetiden.

Stødpudeopløseligheden er vist i figur 12 og 18. Som det fremgår af graferne, afspejles de ovenfor nævnte tendenser i stødpudeopløseligheden. Råvarernes stødpudeopløselighed på 19,4 og 22,7 pct. sænkes ved optimal behandling med 11-12 procentenheder.

Varmebehandlingseffekten på tarmfordøjeligheden er vist i figur 13 og 19. Tendenserne er her ikke helt entydige. Det synes dog sikkert, at tarmfordøjeligheden ikke sænkes nævneværdigt for holdetider op til 15 min. og produkttemperaturer under ca. 155°C. Ved længere holdetider vil der tilsyneladende være risiko for, at fordøjeligheden nedsættes. Eksempelvis falder fordøjeligheden markant for det 1. parti allerede ved produkttemperaturer over 145°C, mens faldet i 2. partis fordøjelighed først indtræder ved produkttemperaturer over ca. 155°C. Hvorvidt der er tale om reelle forskelle i behandlingseffekten på de to partier, eller om det blot er udtryk for behandlingsusikkerhed, har ikke kunnet belyses i nærværende projekt, da ingen af varmebehandlingerne er udført som dobbelt forsøg.

I figur 14-15 og 20-21 ses, hvordan by-pass proteinmængden påvirkes af varmebehandlingen. Det er karakteristisk for begge sæt værdier af beregnede by-pass proteinmængder, at der tilsyneladende ikke - selv ved høje produkttemperaturer og lang holdetid opnås en overbehandling af varen, svarende til en nedgang i by-pass proteinmængden.

En vurdering af de absolutte stigninger i by-pass proteinmængden som følge af varmebehandlingen er vanskelig, da stigningsniveauerne er forskellige for de to sæt af by-pass proteinresultater. By-pass proteinmængden, beregnet på grundlag af EPN-værdien, stiger således 14-17 procentenheder for de to partier ved de stærkeste behandlinger, hvilket svarer til en relativ svag behandlingseffekt, vurderet i forhold til f.eks. sojaskrå og solsikkeskrå (se senere). Derimod er der en markant stærk stigning i by-pass proteinmængden, beregnet på grundlag af vomvæskefordøjeligheden. Her opnås der en stigning på ca. 24 procentenheder ved den stærkeste varmebehandling (parti nr. 2). Dette svarer til niveauet for sojaskrå og solsikkeskrå.

Vurderingen af behandlingseffekten på rapsskrå afhænger derfor af, hvilken af de to analysemetoder (vomvæskefordøjelighed og PIVE) til bestemmelse af vomfordøjeligheden, der skønnes mest præcise. Korrelationen mellem vomvæskefordøjeligheden af rapsskrå og in sacco metoden (nylonpose-metode) er ikke belyst hidtil (jf. side 24), hvilket er tilfældet mellem PIVE-metoden og in sacco metoden, hvor korrelationen er god. Det skønnes derfor, at der kan opnås forøgelse i rapsskrå by-pass proteinmængde ved varmebehandling, men at denne stigning i absolutte procentenheder vil være lavere end de stigninger, der opnås for f.eks. sojaskrå og solsikkeskrå.

Solsikkeskrå

Der er varmebehandles to forskellig partier af solsikkeskrå, og behandlingseffekten ses at være afhængig af produkttemperaturen og holdetiden. Desuden er der tale om niveauforskelle mellem de to undersøgte partier (figur 22-23 og tabel 7-8).

Vomvæskefordøjelighederne af de to råvarer er væsentlig forskellige (ca. 70 pct. for 1. parti og ca. 88 pct. for 2. parti). Trods denne forskel i råvarerne er den absolutte sænkning i vomvæskefordøjeligheden tilnærmelsesvis ens efter varmebehandling med produkttemperaturer på ca. °C og holdetid på 60 min. Sænkningen er her på 29-34 procentenheder. Behandlingseffekten på vomvæskenedbrydeligheden for solsikkeskrå er derfor efter alt at dømme alene afhængig af produkttemperaturen og holdetiden og ikke af råvarens vomvæskenedbrydelighed. Dette svarer til erfaringerne fra rapsskrå.

Betydningen af holdetiden på behandlingseffekten er noget uklar. For produkttemperaturer under 145°C ses der ingen effekt ved øget holdetid fra 15 til 60 min. for det 1. parti, mens vomvæskefordøjeligheden tydeligvis sænkes ved øgning af holdetiden for det 2. parti. For produkttemperaturer over 150°C ses holdetiden at få større betydning, hvilket synes at være en generel tendens. Typisk sænkes vomvæskefordøjeligheden med 7-9 procentenheder ved øgning af holdetiden fra 0 til 60 min. Effekten af øgning af holdetiden fra 0 til 15 min. synes derimod minimal.

Den effektive proteinnedbrydelighed (EPN-værdien) af de to solsikkeskrå-råvarepartier er næsten ens, hvorimod varmebehandlingseffekten er væsentlig forskellig. Behandlingseffekten synes generelt at være størst på 1 parti, hvor sænkningen typisk er 10-15 procentenheder højere end de tilsvarende sænkninger for 2. parti. Eksempelvis sænkes EPN-værdien med ca. 34 procentenheder for 1. parti og med ca. 26 procentenheder for 2. parti efter behandling med produkttemperatur på ca.°C og holdetid på ca. 60 min. Denne forskel kunne tolkes som udtryk for, at behandlingseffekten - ud over at være afhængig af produkttemperatur og holdetid ligeledes vil være afhængig af råvaren.

Holdetidens betydning er noget usikker. Som det fremgår af figur 23 og 29, minder forholdene for EPN-værdien om forholdene for vomvæskenedbrydeligheden. Det synes dog sikkert, at øget holdetid sænker EPN-værdien for produkttemperaturer over ca. 145°C. Effekten er størst ved øgning af holdetiden fra 15 til 60 min., hvorimod effekten er begrænset ved øgning fra 0 til 15 min. For produkttemperaturer under ca. 140°C synes effekten af øget holdetid begrænset - under 2-3 procentenheder.

Stødpudeopløseligheden afspejler i vid udstrækning tendenserne for vomvæskenedbrydelighederne, jf. figur 24 og 30. Råvarernes stødpudeopløselighed er forskellige (29,4 og 37,1 pot.), hvilket ligeledes gælder behandlingseffekten, udtrykt som sænkning i stødpudeopløseligheden. Størst sænkning i stødpudeopløselighed, og dermed størst behandlingseffekt opnås på 2. parti. Dette svarer til tendenserne for vomvæskenedbrydelighederne, men står i kontrast til EPN-resultaterne. En forklaring på disse afvigende tendenser kan ikke gives.

Behandlingseffekten på tarmfordøjeligheden er beskeden. Først ved produkttemperaturer over ca. 155°C og holdetiden på 60 min. ses sænkninger i tarmfordøjeligheden på over 4 procentenheder (jf. figur 25 og 31).

De beregnede by-pass proteinmængder er illustreret i figur 26-27 og figur 32-33. Som det umiddelbart fremgår, opnås der stigende by-pass proteinmængder ved at øge holdetiden og især produkttemperaturen. Stigningen i by-pass proteinmængden, beregnet på grundlag af vomvæskenedbrydeligheden, er på 26-29 procentenheder ved den stærkeste behandling, mens den tilsvarende stigning for by-pass proteinmængden, beregnet på grundlag af EPN-værdien, er på 31, henholdsvis 21 procentenheder for de to solsikkeskråpartier. Variationen afspejler direkte de tidligere omtalte forhold for vomvæskenedbrydelighederne og EPN-værdierne. Vurderet i forhold til råvarepartiernes by-pass proteinmængder er der tale om markante, positive behandlingseffekter.

Hvorvidt det vil være muligt at øge by-pass proteinmængden ved yderligere at øge produkttemperaturen er ikke belyst. Sænkningstakten af vomvæskenedbrydeligheden og EPN-værdien synes ikke at aftage væsentligt ved stigende produkttemperaturer, og sænkningen af tarmfordøjeligheden synes endnu beskeden ved produkttemperaturer på °C. Disse forhold betyder, at en yderligere øgning af by-pass proteinmængden antagelig vil kunne opnås ved produkttemperaturer på op til 165-170 °C.

Bomuldsfrøskrå

Der er varmebehandles to partier af bomuldsfrøskrå, og resultaterne er gengivet i tabel 9-10 og illustreret i figur 34-45.

Behandlingseffekten ses generelt at være svagere, end det er set for de tre øvrige undersøgte skråvarer. Vomvæskenedbrydeligheden sænkes således kun med 17-18 procentenheder efter varmebehandling med produkttemperaturer på ca. °C og holdetider på 60 min. Denne nedgang kan f.eks. sammenlignes med de tilsvarende nedgange for sojaskrå, rapsskrå og solsikkeskrå på 29, 29 og 33 procentenheder. Holdetiden ses at have effekt på vomvæskenedbrydeligheden for produkttemperaturen på 135 til °C. For samme produkttemperatur kan der således fås en yderligere sænkning i vomvæskenedbrydeligheden på 6-8 procentenheder ved at øge holdetiden fra 0 til 60 min. (Resultaterne fra nr. 85 og nr. 87 er her udeladt af vurderingen). Effekten er svagere, men dog signifikant ved blot 15 min. holdetid i forhold til 0 min. holdetid ( figur 34 og 40).

Nedsættelsen af EPN-værdien som følge af varmebehandling er ligeledes beskeden, set i forhold til de øvrige undersøgte skråvarer (jf. figur 35 og 41). Efter varmebehandling med produkttemperatur på ca. °C og holdetid på 60 min. falder EPN-værdien kun med 11-12 procentenheder. For sojaskrå, rapsskrå og solsikkeskrå er tallene 40, 23 og 30 procentenheder. Virkningen af øget holdetid fra 0 til 60 min. er 1-2 procentenheder ved lave produkttemperaturer og ca. 5 procentenheder ved produkttemperaturer på °C. Denne effekt er beskeden sammenlignet med de øvrige skråvarer.

Med hensyn til de absolutte EPN-værdier skal det bemærkes, at den analytiske metode (PIVE-metoden) har tendens til at undervurdere den reelle, vombiologiske nedbrydelighed med 0-5 procentenheder. De angivne EPN-værdier vil derfor angiveligt ligge en smule under de reelle nedbrydeligheden.

Mest karakteristisk for stødpudeopløselighederne er den markante niveauforskel, der er mellem de undersøgte bomuldsfrøskråpartier (figur 36 og 42). Stødpudeopløseligheden af det ubehandlede 1. parti er på 26 pct. mod 13,6 pct. for 2. parti. Behandlingseffekten, udtrykt ved sænkningen i stødpudeopløseligheden, er ligeledes markant højere for 1. parti. Disse markante forskelle i stødpudeopløseligheden mellem de to partier står i kontrast til de netop omtalte vomvæskenedbrydeligheder og EPN-værdier, hvor forskellene mellem partierne var minimale. Der kan ikke gives nogen forklaring på fænomenet, og resultaterne kan derfor opfattes som et udtryk for stødpudeopløseligheds-metodens ufuldkommenhed i forbindelse med vurdering af behandlingseffekten på bomuldsfrøskråvarer.

Tarmfordøjeligheden påvirkes kun beskedent ved produkttemperaturer under °C og holdetider på op til 60 min. Faldet i tarmfordøjelighed er således kun 2-5 procentenheder ved den stærkeste varmebehandling (figur 37 og 43).

De skønnede by-pass proteinmængder er illustreret i figur 38-39 og 44-45. Behandlingseffekten, udtrykt som stigning i by-pass proteinmængde, er på 17-18 procentenheder, beregnet på basis af vomvæskenedbrydningsenheder, og på 11-12 procentenheder, beregnet på basis af EPN-værdien. Disse værdier kan sammenlignes med råvarernes by-pass protein mængder på ca. 28 pct., henholdsvis ca. 43 pct. Forøgelsen ved den gennemførte varmebehandling er således ringe. Det er næppe sandsynligt, at der opnås væsentlig bedre behandlingseffekter, udtrykt ved by-pass proteinmængder ved højere produkttemperatur end °C

Forklaringen på de generelt ringe behandlingseffekter på bomuldsfrøskrå er formentlig, at råvarerne allerede i olieindustrien har været udsat for behandlingsbetingelser, der har haft proteinbeskyttende virkning. Dette underbygges af råvarernes relativt høje by-pass proteinmængder.

Reference
-	Frederiksen, J. H., 1966: Fordøjelighedsforsøg efter in vitro metoden. Ugeskrift for landmænd 111: 63-66.
-	Jensen, O. N., 7985: Bestemmelse af vomnedbrydeligheden af foderprotein ved hjælp af en enzymatisk in vitro metode. Beretning nr. 129 fra Bioteknisk Institut, Kolding. Under trykning.
-	Madsen, J. og Hvelplund, T., 1985: Protein degradation in the rumen. A comparison of in vivo, nylon bag, in vitro, and buffer measurements. NJF joint seminar no . 72, March 12- 13, Kollekolle, Denmark . 8 sider.
-	Møller, D., Pedersen, P. E. og Hvelplund, T., 7983: Undersøgelser over forskellige fodermidlers proteinnedbrydning i vommen, målt med nylonposeteknikken. Meddelelse nr. 472 fra Statens Husdyrbrugsforsøg. 4 sider.
-	Møller, J. og Schmidt, F., 1982: Varmebehandling af proteinfodermidler. Meddelelse fra Afd. for Foderstofteknologi, Bioteknisk Institut, 4.3: 56-60.
-	Møller, J., 7983: Teknisk proteinbeskyttelse. Beretning nr. 106 fra Bioteknisk Institut, Kolding. 53 sider, ill.
-	Noeck, J. E., Herbein, J. H. og Polan, C. E., 1983: Total amino acid release rates of soluble and insoluble protein fractions of concentrate feedstuffs by Streptomyces griseus. J. Dairy Sci. 66: 1663-1667.
-	Schmidt, F., 1983: Proteinbeskyttelse og oparbejdning af raps. Meddelelse fra Afdelingen for Foderstofteknologi, Bioteknisk Institut, Kolding 5,2: 31-36.
-	Schmidt, F., 1985: Termisk proteinbeskyttelse af sojabønner, rapsfrø og rapskager. Beretning nr. 121 fra Bioteknisk Institut, Kolding. 38 sider, ill.
-	Waagepetersen, J., 1979: Behandling af proteinfodermidler til drøvtyggere. Meddelelse fra Afd . for Foderstofteknologi, Bioteknisk Institut, Kolding 1,3-4: 19-88.
-	Wohit, J. E., Sniffen, C. J. og Hoover, W. H., 1973: Measurement of protein solubility in common feedstuffs. J. of Dairy Sci. 56: 1052.

Kilde:

Beretning nr. 127, 1985. Bioteknologisk Institut, Holdbergsvej 10, 6000 Kolding. Tlf. 75520433

Termisk proteinbeksyttelse af sojaskrå, rapsfrøskrå, solsikkeskrå og bomuldsfrøskrå