Prof. dr hab. Stanisław Wężyk
Tłuszcze są także bogatym źródłem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (Kulasek i in., 1996), w tym linolenowego i linolowego, którego najwięcej zawierają oleje roślinne. Kwasy te nie są syntetyzowane przez organizm ptaków, ale są niezbędne do ich prawidłowego wzrostu i rozwoju oraz wykorzystania możliwości produkcyjnych (Łepek, 2012).
Źródła paszowych tłuszczów oraz ich skład dla brojlerów i nieśnych kur
Niektóre odpadowe surowce mogą być wykorzystane jako komponenty paszy, by zwiększyć jej energetyczną wartości oraz dostarczyć niezbędnych składników odżywczych dla drobiu. Są to najczęściej oleje roślinne (głównie palmowy, słonecznikowy, rzepakowy i sojowy) oraz zwierzęce (smalec i tłuszcz drobiowy) oraz oleje kwasowe i destylaty, pochodzące z rafinacji tłuszczów (Rivindran i in., 2016). Tłuszcze paszowe wybrano wg. takich kryteriów jak: wartość odżywcza dla zwierzęcia w określonym wieku, cena, dostępność na rynku, skład chemiczny, stabilność i właściwości fizyczne, zwracając uwagę na różnice między nimi w składzie kwasów tłuszczowych, udziale (%) wolnych kwasów tłuszczowych lub kwasowości czy wartości nadtlenków.
Tłuszcze i oleje składają się głównie z trójglicerydów, które są estrami kwasów tłuszczowych i glicerolu. Znacznie mniej może być innych składników glicerynowych (fosfolipidy i glikolipidy).
Tłuszcze paszowe i oleje, mogą ulegać degradacji podczas przechowywania i chemicznej obróbki: hydrolizy, polimeryzacji i izomeryzacji, obniżającej wartość odżywczą i tworząc niepożądane związki (Nuchi i in., 2009). Utlenianie lipidów, skutkujące pierwotnymi i wtórnymi produktami, ujemnie wpływa na tłuszcz i jakość paszy, w zależności od długości czasu, temperatury, poziomu tlenu i obecność substancji o działaniu pro- i przeciwutleniającym.
Wpływ składu tłuszczów paszowych na wartość odżywczą
Wartość odżywcza tłuszczów związana jest głównie z ich wysoką wartością energetyczną, w porównaniu z innymi składnikami pasz. Zależy to od kilku cech składu tłuszczu, a także od stanu fizjologicznego ptaków (Ravindran i in., 2016) i jest ona zmienna, w zależności od dwóch podstawowych czynników. Po pierwsze, od udziału kwasów tłuszczowych , a po drugie – od ich strawności. U zwierząt monogastrycznych (Mateos i in., 1966), 4 główne czynniki, wpływają na strawność i wartość energetyczną tłuszczów:
- udział w nich energii brutto;
- stosunek wolnych kwasów tłuszczowych do nasyconych w postaci trójglicerydów;
- poziom nienasycenia kwasów tłuszczowych;
- długości łańcuch kwasów tłuszczowych (Codony i in., 2017).
Łączenia dwóch niemieszalnych substancji jest emulgacją, tworzącą trwałą emulsję. Nie wszystkie nienasycone kwasy tłuszczowe, mają taki sam pozytywny wpływ, natomiast długość łańcucha będzie miała znaczący wpływ tylko przy zastosowaniu określonych olejów i tłuszczów, takich jak np. laurynowego, bogatego w nienasycone kwasy, o średnio krótkim łańcuchu i/lub rybich olejów, o bardzo długim łańcuchu. Na strawność mogą wpływać niektóre inne właściwości tłuszczów i czynniki zależne od metabolizmu np. rozmieszczenie kwasów w resztach trójglicerydów. Codony i in., 2017).
Na rozkład kwasów tłuszczowych w trójglicerydach, wpływa punkt topnienia, bezpośrednio związany z procesem emulgowania w jelitach (Bracco,1994), który można modyfikować, stosując niektóre tłuszczowe związki, takie jak fosfolipidy, mono- i dwuglicerydy oraz nienasycone kwasy tłuszczowe, poprawiające tworzenie miceli (Vilarrasa i in.,2015). W roztworze, micele są grupą cząsteczek substancji powierzchniowo – czynnej, czyli chemicznego związku, posiadającego zdolność zmieniania właściwości powierzchniowych cieczy, w której jest rozpuszczona oraz jonów, zorganizowanych najczęściej w formę kulistą. Skutkuje to uprzywilejowanym przyswajaniem i strawnością kwasów tłuszczowych, a szczególnie długołańcuchowych, nasyconych. Do pasz dodaje się tłuszcze, natłuszczane mieszanki, uboczne produkty tłuszczowe itp., które powodują, że teoretyczne obliczenia nie odpowiadają wartością rzeczywistym.
Obliczenie wartości energetycznej ” surowców tłuszczowych” jest dosyć złożonym zadaniem, a prognozujące równania, powinny uwzględniać kwasowość oraz stosunek kwasów nienasyconych do nasyconych oraz do innych składników, wpływających na energię. Poza wartością, szczególnie niekonwencjonalnych surowców tłuszczowych (kwasy tłuszczowe, olejowe itd.), konieczne jest poznanie jakościowego wpływu zmieszanych tłuszczów, zapewniających synergiczny wpływ na wartość całej strawności paszy. Kwasy tłuszczowe są ważnym zapasowym materiałem energetycznym, przechowywanym w postaci trójglicerydów w tkance tłuszczowej. W wyniku utleniania kwasów tłuszczowych powstaje energia potrzebna do procesów życiowych.
Znaczenie parametrów oceny jakości tłuszczów paszowych
Wieloma analitycznymi parametrami można określić wartości odżywczą lub inne aspekty jakościowe tłuszczu paszowego, nierozpuszczalnych zanieczyszczeń, procentowy udział składników niezmywalnych, składników nieeluowanych tj. zaabsorbowanych w fazie stałej, podczas chromatografii. Elucja jest procesem wymywania, a faza wypływająca z fazy stałej – to eluat. Ponadto można określić zawartość nadtlenków, poziom wtórnego utleniania, sprzężonych dienów tj. grupy organicznych związków chemicznych, nienasyconych węglowodorów, w których występują dwa, podwójne wiązania, między atomami węgla, całkowitą zawartość tłuszczowych kwasów, wartość jodową, wartość zmydlenia, udział kwasów tłuszczowych, w tym głównie kwasu linolowego, Ω-6 i Ω-3, nasyconego i nienasyconego, zawartość tokoferoli i tokotrienolu, zawartość innych specyficznych składników niezmydlających się frakcji. Opracowując metodę oceny jakości, parametry te można podzielić na trzy grupy. Do pierwszej można zaliczyć podstawowe parametry jakościowe i niezbędne dla określenia globalnej jakości tłuszczu (zgodnie z rozporządzeniami UE lub wymogami krajowymi). Druga grupa, nie ma tak uniwersalnej wartości, którą powinno się oceniać tylko wtedy, gdy tłuszcz wykazuje szczególne cechy, wymagające sprawdzenia. Trzecią grupę stanowi seria jakościowych parametrów, charakteryzujących bardzo specyficzne cechy, interesujące jedynie w szczególnych przypadkach jak np. niektóre produkty degradacji lub skażenia.
Wśród ocenianych parametrów jest grupa, określająca duże lub złożone frakcje lipidowe, których globalne wartości mają zasadnicze znaczenie dla obliczenia wartości energetycznej. Można także znaleźć inne parametry dające bardziej szczegółowe informacje, związane z konkretnym aspektem wartości odżywczej.
Niektóre, parametry są często wykorzystywane, chociaż nie mają one istotnego znaczenia dla oceny jakości niektórych tłuszczów i olejów. Przed stwierdzeniem, który parametr dostarcza najbardziej istotnych informacji, należy wziąć pod uwagę, co jest celem oceny jakości próbki. Typowym argumentem w dyskusji, jest przydatność nadtlenków, kluczowego wskaźnika oceny poziomu degradacji tłuszczów i olejów. Zastosowanie standardowej metody jodometrycznej, informuje o nadtlenkowych grupach, obecnych w łańcuchach kwasów tłuszczowych, pomijając inne utleniane formy. W pełnej ocenie utleniania, nie można oprzeć się tylko na nadtlenkach, ale należy wybrać inne, uzupełniające parametry.
Wartość jodu daje w rzeczywistości jedynie ogólny wskaźnik nasycenia tłuszczu, określający jego właściwości topnienia w jelitach, wiążąc się bezpośrednio z jego strawnością. Określenie gazową chromatografią (podstawowa metoda we wszystkich laboratoriach kontrolnych) składu kwasów tłuszczowych, da bardziej szczegółowe informacje o procentowym udziale każdego z nich, z uwzględnieniem długości łańcucha i liczby nienasyconych wiązań.
Na podstawie zebranych informacji możemy również ekstrapolować liczbę jodową lub temperaturę topnienia oraz dokładnie poznać udział (%) niektórych kwasów tłuszczowych (linolowego, linolenowego, arachidonowego) niezbędnych dla zwierząt składników.
Zastosowanie oscylacyjnej spektroskopii w ocenie jakości tłuszczu
Oscylacyjna spektroskopia (Raman, IR) jest stosowana do ilościowej oceny czystości, wiarygodności (Nunes, 2014) oraz określenia głównych składników wielu surowców spożywczych i paszowych (Cozzolino, 2014). Metoda NIR, stała się podstawowym narzędziem w laboratoriach kontrolnych, gdzie jest stosowana nie tylko do oceny głównych składników paszy (wody, białka, tłuszczu, błonnika itp.) lub do potwierdzenia ich obecności, ale również do określania parametrów jakości tłuszczu i oleju, takich jak kwasowość, utlenienie, skład kwasów tłuszczowych, kwasy tłuszczowe – trans, liczba jodowa (Nunes, 2014).
Na szczególną uwagę zasługują metody: NIR lub vis-NIR, szeroko stosowane w kontrolnych laboratoriach, do oceny składu paszy i z możliwością ich wykorzystania do oceny różnych jakościowych parametrów. Ich zaletą to niski koszt, krótki czas przeprowadzania oceny, brak potrzeby stosowania rozpuszczalnika i generowanie wieloskładnikowej analizy w jednym cyklu. We wszystkich przypadkach zastosowanie chemometrii jest nieuniknione, a wykorzystywane różne rodzaje analiz statystycznych, powinny być indywidualnie badane i skalowane przez specjalistów. Istnieje dużo, powszechnie stosowanych, wielowariantowych statystycznych modeli, z których statystyk musi wybrać, najbardziej odpowiedni – dla każdego problemu analitycznego.
Często stosuje się reakcję PCR (polymerase chain reaction), łańcuchową reakcję polimerazy, przy użyciu której, można powielić dowolny fragment DNA o długości od kilku do kilkuset tysięcy nukleotydów.
By określić wiarygodność oznaczeń NIR, dowolnej właściwości tłuszczu, analityk powinien wybrać:
- najbardziej odpowiedni region/y widma powiązane z odpowiednią grupą funkcjonalną (grupami funkcjonalnymi), która ma być mierzona;
- najbardziej odpowiedni tryb pomiaru (absorbcja, transmisja, współczynnik odbicia);
- tryb skalowania i zestaw walidacji tj. potwierdzania, przez dostarczenie obiektywnego dowodu, że zostały spełnione wymagania odnośnie konkretnego użycia lub zastosowania dla ilościowych oznaczeń;
- najbardziej adekwatne równania liniowej regresji.
Niektóre urządzenia NIR, mają gotowe do użycia „prognozujące równania” , przygotowane przez dostawcę aparatury, które powinny być dobrze opracowane na widmach NIR, uzyskanych z rzeczywistych prób, by zwiększyć dokładne wartości przewidywania. Zaleca się przestrzeganie wytycznych, dotyczących żywności (AOCS, 2009).W ostatnich dwóch dekadach, omówiono bardzo dokładnie różne analityczne cele: charakteryzowanie, uwierzytelnianie lub wykrywanie zafałszowań , dodawanie produktów ubocznych, skład kwasów tłuszczowych, poziomy pierwotnego i wtórnego utleniania, kwasowość, liczby jodowej oraz tradycyjne chemiczne metody, itp. Prawie wszystkie dotyczą porównywania wartości uzyskanych w zastosowaniach IR, z wartościami uzyskanymi przy zastosowaniu odpowiedniej oficjalnej lub zalecanej metody (Codony i in., 2017).
Podsumowanie
W ostatnich 4 dekadach, dzięki zastosowaniu zaawansowanych metod, nastąpił duży postęp w chemicznej ocenie jakości oleju i tłuszczu,. Należy jednak określić, które z nich mają istotne znaczenie dla podstawowej, rutynowej kontroli, a które ją jedynie uzupełniają. W określeniu wartości energetycznej tłuszczów i olejów, należy uwzględnić różne aspekty. W ostatnich 20 latach, zaproponowano kilka prognozujących równań, ale okazały się nie zgodne z poziomem przemiennej energii (3100-3200 kcal/g) wymaganej w paszy dla brojlerów, zawierającej niekonwencjonalne, pojedyncze lub zmieszane tłuszcze. Należy uwzględnić wpływ tłuszczów na właściwości sensoryczne i skład kwasów tłuszczowych w mięsie. Z przedstawionej aktualnej wiedzy nt. kontroli jakości dietetycznych olejów i tłuszczów wynika, że należy dążyć do opracowania i stosowania, bardziej niezawodnych i uproszczonych schematów oceny tak z praktycznego jak i naukowego punktu widzenia jak np. spektrofotometrii NIR.
