NO323876B1 - Fôr til drovtyggere samt fremgangsmate for fremstilling derav - Google Patents

Abstract

S a m m e n d r a g Stivelsesinneholdende fôr for drøvtyggere inneholdende et kompleks mellom amylose og fett vil forbedre helsen hos dyrene ved å redusere nedbrytningshastigheten av stivelsen i rumen.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forsammensetning for drøvtyggere som angitt i krav 1 og som er rik på stivelse, hvor forsammensetningen omfatter amyloselipidkomplekser for å redusere nedbrytningshastigheten av stivelsen i slike komplekser i rumen hos dyrene. I tillegg angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å fremstille det stivelsesrike og fettinneholdende for i henhold til oppfinnelsen som angitt i krav 6.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Drøvtyggere, for eksempel normale som høyproduserende kyr, blir normalt gitt et for som er rikt på stivelse fordi dette representerer en diett som fordøyelsessystemet hos dyrene er i stand til å behandle, og i tillegg er dette et for som har en høy energikonsentrasjon, er billig og som er varig med hensyn på lagring. Stivelse vil delvis bli brutt ned av mikrofloraen i rumen, og delvis av fordøyelsesenzy-mene i tynntarmen.

Når kommersielle stivelsesrike for blir gitt til drøvtyg-gere, blir imidlertid stivelsesinnholdet i foret brutt ned i rumen relativt raskt og danner et ugunstig miljø i rumen som er særpreget ved en høy andel av propionsyre som dannes ved bakteriell nedbrytning av stivelse. Dette vil påvirke pH i rumen og danne et mer surt miljø som fører til en mulig usunn tilstand og således redusert effektivitet. Dette endrede miljø i rumen vil også påvirke den mikrobielle fauna på en uheldig måte og danne en mulighet for infek-sjonsdyktige og kompetitive mikroorganismer å etablere ko-lonier i rumen som konkurrerer med den normale mikrobielle fauna. En endret mikroflora kan også påvirke negativt for-døybarheten av andre komponenter. Dessuten er det energe-tisk mer effektivt å fordøye stivelse som glukose i tynntarmen enn å omdanne stivelse til kortkjedede fettsyrer i rumen. Dette favoriserer også metoder for å beskytte stivelse fra nedbrytning i rumen. Disse problemer er uttalte i for eksempel høyproduserende melkekyr hvor en optimal fordøybarhet kombinert med et heldebringende rumenmiljø for å unngå sykdommer, blir lett etter.

Følgelig eksisterer det et behov innen landbruks- og drøv-tyggeroppdrettssamfunnet for å få et stivelsesrikt for som reduserer fordøyelseshastigheten as stivelsen i rumen, og fortrinnsvis endrer området for fordøyelse av en del av stivelsen fra rumen til tynntarmen.

Innlysende bør en del av stivelsen bli (og blir) fordøyet i rumen for å stimulere en normal fordøyelseshastighet av stivelsen i foret.

Dannelse av amylose/lipidkomplekser er kjent å inntreffe under fuktige forhold når en blanding av stivelse og fett blir varmet opp (Bhatnagar og Hanna, 1994, Cereal Chemistry 71, 5 82; Karkalas et al., 19 95, Carbohydrate Research 268, 233; Botz og Thompson, 1999, Cereal Chemistry 76, 204; Tufvesson og Eliasson, 2000, Carbohydrate Polymers 43, 359; Kaur og Singh, 2000, Food Chemistry 71, 511; Tufvesson et al., 2003, Starch 55, 61; Tufvesson et al., 2003, Starch 55, 138). Kompleksene dannes grunnet ikke-kovalente kref-ter mellom amyloseheliksen og de ikke-polare ender av fettsyrer. Dette kompleks er motstandsdyktig overfor enzymatisk fordøying av stivelsen (Larsson og Miezis, 1979, Starch 31,. 301; Cui og Oates, 1999, Food Chemistry 65, 417; Tufvesson et al., 2001, Lebensmittelweissenschaft und Technologie 34, 131).

Det er videre kjent fra en artikkel av Tester et al. (2004) "Starch structure and digestability" Worlds poultry Science journal, vol. 60, s. 186-195 at nedbrytning av stivelse blir påvirket av hydrolytiske enzymet, og fra Csuchajowska Z. et. al. (1991) "Enzyme resistant starch", Cereal Chem. 68, 5, s. 53 7-542 er det kjent lipider som danner komplekser og endrer på nedbrytningsgraden av stivelse. Fra Tufuesson et al. (2001) "Digestibility of starch systems" Lebensm. Wiss. U. Technol., 34, s. 131-139; Tufuesson et al. (2003) "Formation of Amylose-lipid" starch/stårke., 55, s. 138-149; Gelders et. al. (2004) "Amylose-lipid complexation" Carbohydrate Polymers, 56, s. 447-458 og WO 2005 012317 er det kjent forskjellige komplekser mellom lipider og stivelse samt fremstilling av slike.

Kommersielt for for drøvtyggere innbefatter omkring 40%

(w/w) stivelse med et normalt amyloseinnhold (20-30%). Ifølge tidligere teknikk kan slikt for bli tilsatt opp til 4% (w/w) fett, vanligvis i form av vegetabilske oljer eller dyrefett fra slakteriindustrien. Slikt tilsatt fett har imidlertid ikke hatt noen spesiell sammensetning og det har ikke blitt tatt tiltak for å lette de uønskede effekter av øket nedbrytning av stivelse i rumen. Følgelig har dette ikke resultert i noen vesentlig reduksjon av nedbrytningen av stivelse i rumen med den påfølgende dannelse av det sure rumenmiljø og skadelige konsekvenser som beskrevet ovenfor.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse vil det egnede innhold av amylose i stivelsen i foret i henhold til oppfinnelsen ligge i intervallet 20 opp til 70% (w/w) hvor stivelse er avledet fra cerealer og innbefatter amylose og er fortrinnsvis blitt oppvarmet til en temperatur på over 70 <*>C slik at de foreligger en ikke-kovalent assosiasjon mellom lipidet og stivelsen og hvor det ved dannelse av amylose/lipidkomplekser ikke tilsettes mer enn 20-60 g vann per kg utgangsmateriale og hvor for sluttmaterialet inneholder tett/amylosekomplekser ved fett inklusjonsnivåer opp til 10 % (w/w) . Erkjennelsen at slike amylose/fett-komplekser kan bli brukt for å regulere fordøybarheten og derved helsen hos drøvtyggere via inntak av slike komplekser, har ikke tidligere eksistert innen det profesjonelle miljø.

Dessuten er dannelsen av slike komplekser mellom amylose og fett imidlertid ingen garanti for at de er egnet for for til drøvtyggere siden de kunne oppvise et antall ugunstige egenskaper, for eksempel for lav fordøybarhet, uønskede bieffekter (toksisitet, uegnet grunnet sykdomsfremkallende endring av det mikrobielle miljø i fordøyelseskanalen etc.), dårlig smakelighet hos foret for drøvtyggerne, endring av lagringsegenskapene hos foret, dannelse av harske biprodukter etc.

Overraskende og uventet har det imidlertid blitt funnet at tilsetningen av fett som vil danne slike komplekser mellom stivelsen og fettet som angitt ovenfor, til drøvtyggerfor som er rikt på stivelse og amylose, vil gi et for med en endret og gunstig fordøyelsesgrad som reduserer eller fjer-ner de ovenfor angitte ulemper hos normalt og kommersielt tilgjengelig stivelsesrikt for.

Generell beskrivelse av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse angår således i et første aspekt endring av tilgjengeligheten av stivelsen som er tilstede i foret til drøvtyggere ved å tilsette lipider, fortrinnsvis i form av fett, til foret under slike forhold og i slike mengder som er angitt ovenfor. Mer spesielt angår foreliggende oppfinnelse endring av for til drøvtyggere med et høyt innhold av stivelse, ved å tilsette lipider, fortrinnsvis med et høyt innhold av stearin-, palmitin-og/eller myristinsyre til foret. Fett-typene kan være tilstede i form av hvert lipid alene eller de kan være tilstede i form av enhver kombinasjon av de relevante fett-typer. Andre fett-typer enn dem som er angitt ovenfor, kan også bli brukt så lenge de danner de indikerte amylose/fettkomplekser. Tester for å undersøke hvilke fett-typer som har denne egenskapen, er tilgjengelige innen faget (se referansene som er nevnt ovenfor) og vil ikke representere noen urimelig forsøksbelastning for utføreren. Tilsetningen av fett til stivelsen reduserer biotilgjengeligheten av stivelsen for mikrofloraen i rumen. Mengden av fett som tilsettes stivelsen, vil være avhengig av mengden amylose i stivelsen. Forholdet mellom amylose og fett (amylose:fett) i foret i henhold til oppfinnelsen vil i enkelte utførelsesformer av oppfinnelsen være i størrelsesorden 2:0,5 - 0,5:2, og er fortrinnsvis omkring 1:0,5, selv om slike intervaller ikke nødvendigvis er påkrevd. Grunnlaget for å forbedre det stivelsesrike foret ved å tilsette fett ligger i hovedsak i å tilsette fett som har egenskapen å danne amylose/fettkomplekser i henhold til oppfinnelsen, selv om intervallene som er angitt ovenfor i forhold til dannelsen av amylose/fettkomplekser generelt kan bli brukt, og blir spesielt benyttet i forbindelse med de spesielle lipider som er nevnt særskilt.

Stivelsen som er tilstede i foret i henhold til oppfinnelsen er foretrukket, men ikke nødvendigvis, en høyamylose-stivelse (d.v.s. med et amyloseinnhold på opp til 70%

(w/w)), selv om også stivelser som ikke er så rike på amylose, kan bli brukt. I foreliggende forbindelse er uttryk-ket "stivelse" ment også å innbefatte forskjellige stivel-sesderivater eller stivelsestyper, for eksempel hydroksy-etylert stivelse eller hydroksypropylert stivelse, stivelse som har blitt utsatt for oksidering, syrebehandling eller enzymatisk behandling, stivelse avledet fra bioteknologisk modifiserte stivelseskilder (mais, potet, ris, etc.).

Foreliggende oppfinnelse angår videre i et andre aspekt en

fremgangsmåte for fremstilling av et slikt for som angitt i krav 6. Stivelseskilden i foret i henhold til foreliggende oppfinnelse er i hovedsak cerealer og/eller en mengde cerealer med et normalt til høyt amyloseinnhold, og fettkilden

i foret i henhold til foreliggende oppfinnelse inneholder fortrinnsvis et høyt nivå av stearin-, palmitin- og/eller myristinsyre. Eksempler på egnede cerealer som kan benyttes i foreliggende oppfinnelse, innbefatter bygg og havre. Fettkilden i foret i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefatter lipider så som monoglyserider, diglyserider, frie fettsyrer, emulgerende lipidøse substanser så som lechitiner etc.

Fordøybarheten av kjent for for drøvtyggere med et høyt innhold av stivelse kan endres, ved å tilsette til slikt for en kilde for lipider, fortrinnsvis fettyper og mer foretrukket de fettyper som er nevnt ovenfor.

Anvendelsen av fett i for for drøvtyggere kan også endre fordøybarheten av stivelse/amylosen i foret. Fettypene som kan benyttes innbefatter fettyper og lipider som er nevnt ovenfor. Fettypene bør ikke være umettet fett, og fettyper med en karbonkj edelengde på C10-35, nier foretrukket C14-26, for eksempel palmitin-, stearin- eller myrisinsyre kan bli brukt.

Utførelsesformer av oppfinnelsen

I henhold til et første aspekt av oppfinnelsen, angår denne en fremgangsmåte for å endre biotilgjengeligheten av stivelse for amyloseenzymet ved ikke-kovalent å assosiere amylosen av stivelsen til fett/lipider. Dette blir hensiktsmessig foretatt ved enkelt å tilsette fettypene/lipidene til foret for inkorporering. Enhver nær assosiasjon mellom fettet/lipidene og stivelsen/amylosen vil danne de relevante ikke-kovalente komplekser. Enhver fettkilde kan bli brukt for å danne de relevante komplekser, men det er foretrukket å bruke de ovennevnte lipider siden de har en gunstig kompleksfremstillende dannelseshastighet. Imidlertid er ikke dannelseshastigheten et kritisk trekk ved foreliggende oppfinnelse. Fett-typer som rakst danner amylose/lipidkomplekser, for eksempel fettypene som er nevnt, blir tilsatt til vanlige drøvtyggerdietter ved inklusjonsnivåer fra 4% og normalt fra 4% og opp til 10%, for eksempel 5-9% (w/w). Fettkilden kan innbefatte frie fettsyrer, monoglyserider eller emulgerende triglyserider lik lechitiner.

Dersom myristin-, palmitin- og/eller stearinsyre blir brukt, bør det totale nivå av disse fettyper være høyere enn 300 g/kg (30% w/w) i fettkilden. Dette fett blir meka-nisk blandet med foret, eller i det tilfelle et for blir dannet fra de grunnleggende forkomponenter, med de andre vanlige ingredienser i foret. Denne tilsetning blir fulgt av tilsetning av 2 0 til 6 0 g/kg vann i form av damp for å øke temperaturen av inklusjonsprosessen og derved øke amylose/lipidkompleks dannelseshastigheten i foret. I denne prosessen vil foret bli oppvarmet til over 70<*>C i en kondisjonsanordning, eventuelt fulgt av ytterligere oppvarming i en pelletpresse til en maksimal temperatur på 90<*>C.

Alternativt kan kondisjoneringsprosessen bli fulgt av en ekspanderprosess hvor temperaturen blir økt under trykk til et maksimum på 110<*>C. Trykket som skal benyttes i en slik prosess ligger normalt innen området 20-40 bar.

Etter kondisjonering/ekspanderprosessen vil foret bli pel-letert om nødvendig ved den høye temperaturen. Det pelle-terte for vil bli avkjølt til romtemperatur umiddelbart etter pelletering.

Den ovenfor gitte beskrivelse av tilsetningen av fett til drøvtyggerfor ifølge foreliggende oppfinnelse er relevant for både det å inkludere fett til kommersielt tilgjengelig drøvtyggerfor samt for fremgangsmåten å danne foret i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Fettsammensetningen kan være avledet fra enhver passende fettkilde, og fettet kan være i form av triglyserider, eller de kan være hydrolysert til frie fettsyrer eller monoglyserider. Et eksempel på et foretrukket fett er palme-ol j e.

Under prosesseringen av for i forfabrikken blir vann tilsatt og temperaturen blir økt i prosessen for det ytterligere formål å sterilisere foret samt dannelsen av pelleter. Således er det mulig å indusere amylose/lipidkomplekser under forprosesseringen. Den gunstige effekt av en slik prosess er at det ikke vil være nødvendig å endre forproduk-sjonsprosessen for å danne de oppfinneriske amylose/lipid-komplekser, men det kan være gunstig å optimalisere prosessen slik at et optimalt nivå av amylose/lipidkomplekser kan bli dannet. Et slikt optimalnivå for komplekser blir delvis bestemt av fordøybarhetsgraden av foret som er ønsket, og således kan et skreddersydd for bli dannet for å bli tilpasset drøvtyggere hvor fordøyeligheten av stivelsen skal endres. Bestemmelsen av et slikt optimalt nivå av stivelse/lipidkomplekser i foret ligger godt innenfor fag-kompetansen til fagpersonen.

Eksempler

Eksempel 1

En diett inneholdende 70% malt bygg med et stivelsesinnhold på omkring 60% (innbefattende 25% amylose) ble blandet med palmeolje med et innhold på 400 g/kg palmitinsyre slik at foret inneholdt 5% av dette tilsatte fett (fett:amylosefor-hold = 1:0,5) . Foret ble varmet sammen med fettet via tilsetning av damp til en temperatur på 75<*>C under grundig blanding med en rører, fulgt av pelletering. Det fremstilte for blir spist av drøvtyggere (kyr) i samme mengde som konvensjonelt for og reduserer tendensen til helsesvekkelse hos dyrene.

Eksempel 2

Et for inneholdende 70% malt bygg med et stivelsesinnhold på omkring 60% (innbefattende 25% amylose) ble blandet med palmeolje med et innhold på 400 g/kg palmitinsyre slik at foret inneholdt 5% av dette tilsatte fettet (fett:amylose-forhold = 1:0,5). Foret ble oppvarmet sammen med fettet ved tilsetning av damp til en temperatur på 75<*>C under grundig blanding med et røreverk, fulgt av ekspanderbehandling av foret under trykk slik at temperturen oversteg 100<*>C, og deretter pelletering. Det fremstilte for blir spist av drøvtyggere (kyr) i samme mengde som konvensjonelt for, og reduserer tendensen til helsesvekkelse hos dyrene.

Eksempel 3

Et for inneholdende 40% malt bygg og 40% malt havre med et stivelsesinnhold på omkring 60% (innbefattende 25% amylose) ble blandet med modifisert talg med et innhold på 40 0 g/kg palmitinsyre og stearinsyre slik at foret inneholdt 5% av dette tilsatte fett (fett:amyloseforhold = 1:0,5). Foret ble oppvarmet sammen med fettet via tilsetning av damp til en temperatur på 75<*>C under grundig blanding med en røre-innretning, fulgt av ekspanderbehandling av foret under trykk slik at temperaturen oversteg 100<*>C, og deretter pelletering. Det fremstilte for blir spist av drøvtyggere (kyr) i samme mengde som konvensjonelt for, og reduserer tendensen til helsesvekkelse hos dyrene.

Claims (8)

1. For for drøvtyggere omfattende stivelse, hvilket for reduserer fordøyelseshastigheten av stivelse i rumen hos drøvtyggerne samt fortrinnsvis endrer området for fordøyelse av en del av stivelsen fra rumen til tynntarmen, karakterisert ved at foret innbefatter et kompleks mellom tilsatte lipider og deler eller alt av nevnte stivelse for å redusere biotilgjengeligheten av stivelsen hos foret i rumen hos drøvtyggerne, idet stivelsen er avledet fra cerealer og innbefatter amylose og er fortrinnsvis blitt oppvarmet til en temperatur på over 70<*>C slik at det foreligger en ikke-kovalent assosiasjon mellom lipidet og stivelsen og hvor det ved dannelse av amylose/lipidkomplekser ikke tilsettes mer enn 20-60 g vann per kg utgangsmateriale og hvor for sluttmaterialet inneholder fett/amylosekomplekser ved fettinklusjonsnivåer opp til 10% (w/w).

2. For ifølge krav 1, karakterisert ved at fettet innbefatter lipider med en kjedelengde på 10-35 karbonatomer.

3. For ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at lipidene innbefatter frie fettsyrer , monoglycerider, eller emulgerende trigly-cerider så som lechitiner.

4. For ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at lipidene innbefatter myristin-, palmitin- og/eller stearinsyre.

5. For ifølge krav 4, karakterisert ved at myristin-, palmitin-og/eller stearinsyren er tilstede ved en konsentrasjon som er høyere enn 300 g/kg i det opprinnelige fettmaterialet.

6. Fremgangsmåte ved fremstilling av for for drøvtyggere ifølge ethvert av kravene 1-6, karakterisert ved at stivelsesinneholdende materiale, fortrinnsvis innbefattende amylose, tilsettes et lipid og blandes grundig med et stivelsesinneholdende materiale, fortrinnsvis ved oppvarming til temperaturer over 70<*>C for å danne en ikke-kovalent assosiasjon mellom lipidet og stivelsen og hvor det ikke tilsettes mer enn 20-6 0 g vann per kg utgangsmateriale.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at blandingen av stivelsesinneholdende materiale og lipidmateriale ytterligere utsettes for en pelleteringsprosess.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at pelleteringsproses-sen utføres ved temperaturer som ikke overstiger omkring 90 *C.