الأهمية الغذائية لمخلفات ودرنات البطاطا واستخدامها في تغذيه الحيوانات

الاهداف البحثية

•  الهدف من الدراسة حل مشكلة التغذية باستخدام مخلفات معامل البطاطا او المنتوج الفائض بالأسواق المحلية
•  استخدام البطاطا في تصنيع السيلاج وحفضها لفترات الشتاء عند عدم توفر المراعي
•  استخدام مخلفات البطاطا كمنتج صديق للبيئة
•  الاستفادة من البدائل الغذائية عند ارتفاع اسعار الاعلاف او عدم توفرها
• تحديد حل متكامل وصديق للبيئة نظرًا للطبيعة المتعددة الوظائف لقشر البطاطا
•  استجابة الحيوانات لمخلفات معالجة البطاطا كمصدر غير تقليدي للطاقة
• معرفة قابلية هضم بقايا معالجة البطاطا في علف الأبقار
• معرفة القيمة الغذائية للبطاطا ومخلفات تصنيع البطاطا للحيوان

القيمه الغذائيه للبطاطا

•  كربوهيدرات البطاطا

النشا هو المكون الرئيسي بين الكربوهيدرات البطاطا. له بنية شبه بلورية ويتكون من اثنين من البوليمرات من د -الجلوكوز: اميلوز، وهو أساسا السكريات المتعددة والأميلوبكتين،. الأميلوبكتين هو العنصر الرئيسي في نشا البطاطس مع الأميلوز الذي يمثل عادة ربع إلى أقل من ثلث إجمالي النشا، على الرغم من أن محتوى الأميلوز من 18-19٪ إلى 30٪ حسب الاصناف المختلفة

نسبه النشا ما بين 60-85٪ من الوزن الطازج من درنات البطاطا. يختلف محتوى السكر في درنات البطاطا باختلاف التنوع والنضج والمرحلة الفسيولوجية (من الدرنة إلى النضج) والتداول والتخزين وغيرها من ظروف ما بعد الحصاد التي تتعرض لها البطاطا. السكريات الرئيسية القابلة للذوبان في البطاطا هي السكروز (0.08-1.39 غرام/100 غرام من الوزن الطازج)، والجلوكوز (0.015-0.34 غرام/100 غرام من الوزن الطازج)، والفركتوز (0.0- 0.18 غرام/100 غرام من الوزن الطازج ، على الرغم من أن المستويات تصل إلى 1.5، 1.8 و 1.0 غرام/100 غرام من الوزن الطازج  و تتأثر كربوهيدرات البطاطا بعوامل تشمل ممارسات الزراعة ، ودرجات الحرارة أثناء نمو المحصول ، ومدة التخزين ودرجات الحرارة ، والمعالجة) .

• الألياف الغذائية في البطاطا

الألياف الغذائية (عبارة عن سكريات متعددة النشويات وغير النشوية ولها تأثير كبير على فسيولوجيا الأمعاء. حيث يعزز عملية التخمير، ويغذي البكتيريا المعوية الأمعاء، ويحسن وظيفة الأمعاء الغليظة. الجرعة الموصى بها من الالياف في نظامنا الغذائي هي 20-35 جم / يوم، مما يدل على مدى أهمية دورها في نظامنا الغذائي كما يوفر أيضًا دورًا وقائيًا في الإصابة بسرطان الأمعاء الغليظة والسكري وأمراض القلب التاجية. يمكن تصنيف الالياف إلى نوعين، القابلة للذوبان في الماء وغير قابل للذوبان في الماء. يشمل الألياف القابلة للذوبان في الماء الصمغ والبكتين والصمغ، في حين يشتمل الالياف غير القابل للذوبان في الماء على السليلوز، والهيميسليلوز، واللجنين. تعد البطاطا المطبوخة مصدرًا غذائيًا جيدًا للكربوهيدرات التي تحتوي على حوالي 1. 8٪ من إجمالي الوزن الجاف. يمكن أن يمنح استهلاك الألياف الغذائية فوائد لصحة القلب من خلال التأثير على التمثيل الغذائي للدهون والجلوكوز

•  بروتينات البطاطا

هي أحد المكونات الرئيسية لتغذية الإنسان. من بين المصادر المختلفة للبروتينات، تساهم البطاطا وحدها بنحو 3٪ من الحصة الغذائية الموصي بها من البروتين على مستوى العالم مع محتوى البروتين الذي يتراوح من 1 إلى 3 ٪ من بروتينات البطاطا ذات الوزن الطازج الدرنة لها قيمة بيولوجية ممتازة من 90-100. يتم تصنيف بروتينات البطاطا بشكل أساسي إلى ثلاث مجموعات: الباتاتين ومثبطات الأنزيم البروتيني والبروتينات الأخرى. تعتبر بروتينات البطاطا ونواتج تحللها المائية “معترف بها عمومًا على أنها آمنة” وغير مسببة للحساسية ويتم دمجها في العديد من المنتجات النباتية.

تعتمد مستويات البروتين لدرنات البطاطا على التنوع وظروف النمو، وعلى طريقة الكشف المستخدمة. ومع ذلك، فإن جزءا كبيرا من النيتروجين في البطاطا ليست مرتبطة بالبروتين، مثل الأحماض الأمينية الحرة والنيتروجين غير العضوي، وتتراوح نسبته بين 4٪ و7٪ من المواد الجافة الدرنة. يتكون جزء كبير من الجزء البروتيني للبطاطا (حوالي 40٪ من بروتينات الدرنات القابلة للذوبان) من الباتاتين، هو مجموع من البروتينات الجليكوبروتينية المختلفة ذات الكتل الجزيئية العالية.

• الدهون في البطاطا

تحتوي البطاطا أيضًا على الدهون الأساسية ويبلغ إجمالي محتوى الدهون في البطاطا حوالي 0.15٪ -0.5٪ من الوزن الطازج وتكون دهون البطاطا غنيه بأحماض اللينوليك واللينولينيك. وتحتوي على مركبات دهنية نشطة بيولوجيًا مثل الجليكوليبيد والفوسفوليبيد والستيرولات والكاروتينات التي تكون مرغوبة أكثر لتأثيراتها المعززة للصحة.

دهون البطاطا تمثل حوالي 0.1-0.5٪ من الوزن الطازج من درنة البطاطا. المكونات الرئيسية الثلاثة هي فوسفوليبيدات (47٪)، الجليكوليبيدات (22٪)، أسيلجلسيرول (21٪)

• المعادن في البطاطا

البطاطا مصدر غني بالمعادن مثل البوتاسيوم والكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم والسيلينيوم واليود والحديد والزنك. هناك تباين كبير في محتوى المعادن في الأصول الوراثية المتاحة للبطاطا مما يوفر مجالًا واسعًا لمربي النباتات والمهندسين الوراثيين لاستكشاف آلية امتصاص المعادن في البطاطا وتعزيز التوافر البيولوجي للمعادن.

• فيتامينات البطاطا

تعتبر الفيتامينات عنصرًا غذائيًا أساسيًا تنتمي الفيتامينات إلى مجموعة متنوعة من المركبات العضوية أو مجموعة المركبات ذات الصلة. عادة، لا يتم تصنيعها من قبل البشر ولكنها ضرورية للحفاظ على الأداء السليم والصحة العامة للجسم. يعتمد محتوى الفيتامينات على عدد من العوامل، أهمها التنوع والظروف البيئية. تصل إلى 45٪ من البديل اليومي الموصى به لفيتامين ج، 8٪ نياسين، 10٪ فيتامين ب 6و 6٪ حمض الفوليك يتم توفيره بواسطة درنة واحدة بحجم 150 جرام. للبطاطا، وقد تم ذكر تحسينها في جعل البطاطا “كغذاء كامل” باستخدام التقنيات الحيوية المتقدمة، وأساليب التربية، وطريقة التقدير، وتأثير ظروف النمو وفوائدها الصحية، يمكن زيادة محتوى الفيتامينات والمغذيات النباتية بشكل كبير.

يمكن أن تكون البطاطا جزءًا من الحل الامثل لزيادة الإنتاج الزراعي لتلبية الزيادة المتوقعة في الطلب على الأمن الغذائي العالمي بحلول عام   2050

فيتامين ج (حمض الأسكوربيك) هو فيتامين الأكثر الغالب في البطاطا وبشكل عام، ينخفض محتوى فيتامين ج بنسبة 30-45 في المائة خلال الأشهر الثلاثة الأولى من التخزين مع تلفه أثناء الطهي بسبب المعاملة الحرارية، تتراوح محتويات فيتامين ج في البطاطا غير المقشورة بين 10.4 و25.9 ملغ/100 غرام من الوزن الطازج أو بين 8.4 و26.1 ملغم/100 غرام من االوزن الطازج في البطاطا المقشرة. وتعتبر البطاطا مصادر غذائية لفيتامينات B6 (بيريدوكسين) وB9 (حمض الفوليك).

• كاروتينات البطاطا

تعتبر الكاروتينات من المكونات الرئيسية المحبة للدهون التي تعتبر من مضادات الأكسدة النشطة في البطاطا. تحتوي البطاطا على محتوى من الكاروتين المهم في علاج الفئات الذين يعانون من سوء التغذية في العديد من البلدان في العالم، وهي مصدر مهم للتخفيف من نقص فيتامين أ والاضطرابات الأخرى المتعلقة بالصحة. تتأثر بلون لحم الدرنات (أرجوانية، صفراء، بيضاء، حمراء) وتأثير العوامل المختلفة على مستويات الكاروتين الكلية والفردية، مثل التركيب الجيني، منهجية التربية، تطوير الدرنات، تأثير السنة، المكان، التخزين، المعالجة الحرارية -الطبخ، القلي، إلخ .

يمكن استخدام نفايات قشر البطاطا بنجاح لإنتاج العلف الحيواني أو الأسمدة أو كونها مادة خام للغاز الحيوي مع معالجه علف الحيوان المحتوي على نفايات البطاطا والبطاطا الكاملة قبل تقديمه للحيوان، وبالتالي يمكن استخدام المواد الغذائية الوفيرة داخلها التي لها خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للبكتيريا وأ ووقائية كيماوية وخصائص مضادة للالتهابات. وقد استخدم قشر البطاطا والبطاطا والمنتجات المشتقة من النفايات المعالجه في العلف الحيواني. نفايات البطاطا المخمرة هي مصدر النيتروجين ممتازة للحيوانات المجترة. يمكن أن تحل بقايا البطاطا محل الشعير كمصدر للطاقة للماشية البقرية ويمكن اعتبار وجبة نفايات البطاطا نظاما غذائيا عمليا للدجاج والماشية الأخرى.

سيلاج البطاطا

يقصد ب سيلاج  Silage  هو علف أخضر تم حفظه عن طريق عملية التخمير في سايلو . يستخدم للمواشي كعلف سهل الهضم ومرتفع القيمة الغذائية

ويمكن تغذية الحيوانات على درنات البطاطا بعد تحويلها إلى سيلاج للحفاظ على النباتات من التلف بسبب الرطوبة لان البطاطا الغضة تحتوي رطوبة اعلى من البطاطا الجافة وتتلخص الطرق الثلاثة في صناعة سيلاج البطاطا كما يلي:

• تخلط البطاطا القديمة الزائدة مع محصول أخضر بمعدل جزء من الأول لجزئين من الثانى وتوضع فى كومة الصومعة (السيلو (Silo). ويمكن عمل سيلاج بهذه الطريقة بوضع طبقة من مخلوط) برسيم+ راى  جراس(  * ملاحظة  حشيشة  الراي جراس محصول علفي من الحشائش  Lolium  multiflorum .L  بطبقات متبادلة  مع طبقة من البطاطا بعد إزالة التراب والبراعم  منها بهزها ويستمر عمل  الطبقات حتى الانتهاء من عمل الكومة. تقطع نهايات الكومة وتوضع على القمة ثم تغطى الكومة بنحو 15 سم من التراب، ثم تغطى الجوانب بعد ذلك ببضع أيام بالتراب ثم يضاف لقمة الكومة طبقة من التراب بسمك 7-10 سم.
• تطهى الدرنات فى غلاية ثم تخزن فى حفرة تحفر بأرض جافة جيدة الصرف. ويجب أن تبطن الحفرة بطبقة خرسانية بسمك 10سم مع توافر فتحة صرف بالقاع. ويمكن الاستغناء عن التبطين بالخرسانة بطبقة من القش فى حالة الغير مستديمة.وينصح بحفرة عرضها 2م، وعمقها 75سم الى 1م. وينبغى أن تنحدر الجوانب قليلا للداخل. تغطى الدرنات المطهية بعد وضعها بالحفر بالقش ثم بتراب بسمك 30سم يتم غالبا تغذية الخنازير بسيلاج البطاطا المحضر بهذه الطريقة بنفس المقادير التي تتغذى عليها من الدرنات الطازجة.
•  تقطع الدرنات لشرائح وتخلط بمقدار 5% من وزنها من مطحون الذرة المخمر ثم تخزن بالحفرة كما سبق. ويتخمر مطحون الذرة بنقعه بالماء وتركه لمدة يومين تقريباً حيث يصبح حامضي المذاق. ويمكن أن تتغذى الماشية والأغنام والماعز على السيلاج الناتج بهذه الطريقة.
• ويمكن تجنب تحلل المواد بخفض رقم الحموضة إلى 3-4 بالرش بحامض معدني على المواد الداخلة فى صناعة السيلاج أثناء وضعها فى كومة السيلاج

يختلف التركيب الكيميائي للسيلاج بإختلاف طريقة التحضير والمواد المختلطة بالبطاطا وغير ذلك. ويتركب السيلاج من:

83.37% رطوبة، 1.2% بروتين، 0.06% مستخلص أثيرى (دهن)، 1.06% ألياف، 0.51% معادن (رماد)، 13.8% مستخلص خالي من النتروجين (الكربوهيدرات).

وينتج من مصانع النشا أثناء استخراج نشا البطاطس مواد تسمى لب البطاطا. ويختلف مقدار اللب الناتج اختلافاً واسعاً حسباً لطريقة الاستخراج وتحقق الطرق والآلات الحديثة نسبة استخلاص مرتفعة مما يؤدى لانخفاض نسبة المواد الصلبة باللب.

ويختلف التركيب الكيميائي للب باختلاف طريقة الاستخلاص وغير ذلك من العوامل. ويتركب اللب من: 91.7% رطوبة، 0.7% بروتين، 0.1% دهن، 0.9% ألياف، 0.3% رماد، على أساس المادة الغضة.ويمكن أن تتغذى الحيوانات على لب البطاطا الغض والجاف على حد سواء. ولما كان اللب الغض يحتوي على قدر مرتفع من الرطوبة يتم خفض مقدار الرطوبة بطرق متعددة.

• تا ثير التغذية باستخدام مخلفات البطاطا على انتاج الأبقار الحلوب

علائق الحيوانات غنية بالكربوهيدرات وتشكل حوالي-70 75%من مجموع مكونات العليقة وهي مصدر للطاقة اللازمة لحياة الاحياء المجهرية في الكرش والحيوان العائل

ينتج من تحلل النشاء سكر الماتوز والكلكوز او يتحلل الى دكسترين حسب نوع الانزيم بعد ذلك يتحلل كل من الماتوز والدكسترين الى كلكوز بواسطة انزيمات المالتيز والايزومالتيز الموجدين بالكرش

.للمجترات القابلية على تصنيع كميات كبيرة من الكلوكوز وتختلف هذه الكمية المنتجة حسب الحالة الفسيولوجية وتوفر الاحمااض الدهنية الطيارة فالمجترات تأقلمت على الاحتفاظ بالكلكوز للفعاليات الاساسية ولايمكن استخدام اي مادة بديلة لها. وبما ان   النشا هو مصدر الطاقة ويتكون من اميلوز   Amylose الذي تكون من سكر المالتوز والاميلوبكتين Amylopectin   الذي هو عبارة عن جزيئات كلوكوز مرتبطة بأواصر معينه.

نتيجة هضم الاميلوبكتين هو المالتوز والايزومالتوز. تخضع الكربوهيدرات والنشا والسكريات الذائبة الداخلة   في الكرش للهدم بواسطة الانزيمات المفرزة من الاحياء المجهرية ونواتج الهدم بواسطة هذه الانزيمات هي السكريات الاحادية تتحول بعد تكوينها مباشرة الى خليط من الاحماض الدهنية الطيارة   واهمها حامض الخليك Acetic   مصدر الطاقة لمختلف الانسجة

والبروبوننيك propionic  ينتج من تهدم الكربوهيدرات  ليمر عبر جدار الكرش الى الكبد يتحول الى كلكوز

 والبيوتركButyric  يتحول الى hydroybutate خلال عبوره من جدار الكرش  ويستخدم كمصدر  طاقة

اشارت احدى الدراسات بان الأبقار التي تتغذى على 20٪ من مخلفات البطاطا تسببت في انخفاض في نسبة الدهون في الحليب المنتج مع انخفاض قابلية هضم الالياف. وتفسير هذا الانخفاض الحاصل هو التخمرات في الكرش عند تغذية الحيوانات على كميات كبيرة من البطاطا   مما ينعكس على انخفاض دهون   الحليب لزيادة نسبة حمض البروبونيك المتحول لحامض الخليك الذي شجع على تسمين الحيوانات على انتاج دهن الحليب .

أجريت دراسه هضميه لعشره من ابقار Hereford تم تغذيتها على مستويات مختلفة من مخلفات البطاطا كعلف تسمين

وأشارت تلك دراسة ان استخدام   مخلفات البطاطا كانت متفوقة على الشعير كمصدر للطاقة في علف الأبقار. عند تغذيتها بنسبة 15٪ من المادة الغذائية الجافة.

التوصيات

1.  ادخال البطاطا في علائق الحيوانات   على ان تحدد الكمية حسب وزن الحيوان ونوعه وتبدأ ١٠٠ غم
2.  تثقيف المربين بإمكانية استخدام البدائل في التغذية وخصوصا عندما تكون الظروف الجوية غير مناسبة للرعي او عدم توفر المراعي الطبيعية
3.  يمكن الاستفادة من بقايا محصول البطاطا لعمل السيلاج وادخاله في برنامج التغذية للأمهات حديثة الولادة
4.  توجيه الباحثين   لدراسة البدائل الغذائية المتوفرة لحل مشكلة التغذية المكلفة