مواد العلف المركزة ذات الأصل النباتي – الجزء الثاني

الفيتامينات في حبة الذرةVitamins in corn grain :

يعتبر محتوى الذرة من الفيتامينات هام بسبب استخدامها الواسع كغذاء للحيوان والدواب .وتمدنا الذرة بكميات معنوية من فيتامين أ ،حمض النيكوتينك والريبوفلافين وحمض البانتوثينك وفيتامين ه وعناصر غذائية أخرى .ويوضح الجدول ) (١٥٣محتوى

الذرة من الفيتامينات:

جدول ) (١٥٣متوسط محتوى الذرة من الفيتامينات

الفيتامين

المحتوى بالمللجرم/رطل

ذرة صفراء

ذرة بيضاء

كاروتين

٢.٢٠

-

فيتامين أ

١٩٩٠

-

ثيامين

٢.٠٦

٢.٢٢

ريبوفلافين

٠.٦٠

٠.٦١

نياسين

٦.٤٠

٦.٠٤

بانتوثينيك

٣.٣٦

-

١٣.٩٣

١١.٢١

فيتامين ه

)The endosperm and germ of yellow corn contain precursors of vitamin A (pro-vitamin A which are converted to vitamin A by animals. The vitamin A potency varies with yellow kernel color. Corn with white kernels contains practically no pro-vitamin A.

يحتوى اندوسبرم وجنين الذرة الصفراء على مصادر فيتامين أ )التى تتحول إلى فيتامين أ بواسطة الحيوانات( .وتتباين فاعلية فيتامين أ مع لون حبة الذرة الصفراء ،في حين لا تحتوى حبوب الذره البيضاء على مولدات فيتامين أ.

والفيتامينات الذائبة في الماء )فيتامين ب المركب( الموجودة في الذرة تتضمن:

الثيامين )فيتامين ب (١والريبوفلافين )فيتامين ب (٢والبيوتين وحمض البانتوثينيك والبيريدوكسين والنياسين .ومن وجهة اخرى فإن محتوى حبوب الذرة من الثيامين والريبوفلافين وحمض النيكوتينك يعتبر غير كاف عند تغذية الحيوانات التي تحتاج لكميات عالية من هذه الفيتامينات والاختلافات في محتوى كل من الذرة الصفراء والبيضاء من الريبوفلافين والثيامين تعتبر متشابهة كما هو موضح بالجدول ).(١٥٤

٢٧٤

جدول ) (١٥٤متوسط محتوى حبة الذرة من بعض فيتامين Bالمركب

نوع الذرة

الفيتامينات المحددة ،ملليجرام /كجم

ريبوفلافين

حامض بانتوثنيك

حامض نيكوتنيك

بيوتين

بيريدوكسين

ذرة صفراء

هجين

٠.٩٣

٢٥.٩

٤.٦

٠.٠٩٢

٦.٩

تلقيح مفتوح

١.١١

١٥.١

٣.٦

٠.٠٥٣

٥

ذرة بيضاء

٠.٩٧

١٨.٦

٣.٥

٠.٠٧٥

٦.٨

Flint

٠.٧٥

١٦.٣

٥.١

٠.٠٧٤

٦.٣

دقيق الذرة

١.٠٣

٢٤.٥

٦.٤

٠.٠٩٧

٦.٩

ذرة حلوة

١.٦٩

٣٠

٨.٢

٠.١٠١

٧

ذرة فيشار

٠.٠٦٥

٣.٤

١٧.٢

١.٠٣

USDA Northern Regional Research Laboratory

٤.٩

محتوى الذرة المزروعة في مناطق منفصلة بالولايات المتحدة الثيامين والريبوفلافين والنياسين والبانتوثنيك كالتالى ٦.٤٢ ،٢٨.٠٨ ،١.٠٢ ،٤.٩ :مللجرام /كجم على الترتيب ،ومستوى اى من هذه الفيتامينات غير مرتبطة ببعضها ولا يتوقف مستواها على محتوى الدهن في حبة الذرة ،وربما يرتبط النياسين بمستوى البروتين ،ولكن هذا الارتباط غير مؤكد لآن النياسين ليس له علاقة لمحتوى الليسين والزيين والتربتوفإن والفالين والليوسين والايزوليوسين وهى الاحماض الامينية الرئيسية الموجودة في بروتين الذرة.

تختلف أصناف الذرة )أو الخطوط الوراثية( في محتواها من النياسين ،فيتراوح محتوى النياسين في الخطوط الوراثية للتربية الداخلية للذرة المنغوزة من ٥٣.٣ – ١٣.٩ميكروجرام/

متوسطا )متوسط محتوى اباء الخوط

كجم .ومحتوى النياسين في هجين الذرة يكون

الوراثية( ،وبذرة الاباء لها تأثير اكبر على محتوى النياسين من حبة لقاح الاباء ،ففى حبة

عكسيا مع محتوى النشا .وحبوب

تناسبا

الذرة الناضجة يتناسب محتوى حمض النيكوتنيك

الذرة الناضجة ذات الاندوسبرم surgeryمحتواها عالي من النياسين .وكان محتوى النياسين بحبوب الذرة surgeryأعلى من مثيله في حبوب الذرة المنغوزة .وربما يكون محتوى النياسين متساو في كل من حبوب الذرة السكرية والنشوية في المراحل الاولى من النمو ولكنه يزداد في حبوب الذرة السكرية عند اقترابها من النضج.

٢٧٥

العوامل التي تؤثر على تركيب الحبةFactors that affect kernel composition :

تؤثر الظروف البيئية والصفات الوراثية على التركيب الكيماوى للذرة.

محتوى البروتينProtein content :

البروتين هو المادة الازوتية الاساسية في حبة الذرة التي يتباين محتواها من البروتين نتيجة التداخل بين العوامل الوراثيه والبيئية والفسيولوجية .ومنذ سنوات ذكر الباحث Hopkinsأن محتوى البروتين يمكن تعديلة بواسطة الانتخاب ،فقام بالانتخاب للمحتوى العالى والمنخفض من البروتين في صنف الذرة البيضاء .Burrواجري الانتخاب لعدد الصفوف في الكوز خلال الثمانية والعشرون جيل الاولى في حين تحكمت قوة الهجين للسلالات الداخلة في التكوين في التلقيح الخلطي الذى يستخدم في الاثنين وعشرين جيل الاخيرة ،وكان متوسط محتوى البروتين في الصف الاصلى في حدود .%١٠.٩٢وبعد خمسين جيل من الانتخاب كان متوسط محتوى البروتين العالي ) (%١٩.٤٥والمتوسط المنخفض في حدود .%٤.٩١وكان متوسط كمية محصول الحبوب لهذه السلالات المنتجة في حدود %٥٠تقر يبا من محتوى البروتين في الهجن المؤقلمة .adapted hybrids التأثيرات المباشرة لحبة لقاح الاباء على المحتوى الكلي للبروتين في حبة الذرة أختبرت بتلقيح سلالات Illinoisالعالية والمنخفضة في محتوى البروتين مع مخاليط من حبة لقاح انواع الذرة الصفراء والبيضاء المختلفة في محتواها من البروتين .والحبوب المنتجة على نفس كوز الذرة ولكن مع حبوب لقاح آباء مختلف تم فصلها بالتدريج حسب لون الاندوسبرم .والتأثيرات المباشرة لحبة اللقاح على محتوى البروتين كانت صغيرة للغاية

ولم يكن لها أهمية عملية.

تختلف الهجن التجارية في محتواها النسبي من البروتين والنشا فالهجين العالية في محتواها من البروتين ذات محتوى نشا منخفض والعكس صحيح .والسلالة الهجين Illinois hybrid 200محتواها عالي في البروتين والزيت ولكن محتواها منخفض في النشا ،وللإختلافات الوراثية أهمية نسبية اكبر من مرحلة النضج والاختلافات المحلية في ظروف الطقس أو نوع التربه الزراعية في تقدير محتوى البروتين والهجين العالية في محتواها من البروتين يتغير محتواها من البروتين بتغير الظروف البيئية.

٢٧٦

ربما يكون العاملان البيئيان الاكثر أهمية واللذان يؤثران على محتوى بروتين الهجن هما :كثافة مجموعة النباتات النامية ومستوى الازوت في التربة .ولقد لوحظ إنخفاض في بروتين الذرة عند التغذية الصناعية ويعزى هذا الانخفاض إلى نقص الازوت المتاح بالتربة وخاصة عند زراعة كمية محصول عالية من الهجن بمعدل زراعة كثيف .وفى اختبارات Coloradoوجد انه عندما نثرت حبوب الذرة في صفوف بينها مسافة ٤٢بوصة وكانت المسافة بين كل نبات وآخر داخل كل صف ٣ ،٦ ،٩ ،١٢بوصة فإن نسبة البروتين

%٨.٩ ،٩ ،٩.٤ ،٩.٩على الترتيب.

وفى Missouriوجد أن تعداد النباتات أدي إلى انخفاض طفيف في محتوى

البروتين الخام.

وأعلى كميات بروتين ظهرت في فرجيينا ،مع اعلى حصاد للنباتات )١٦٠٠٠ نبات/فدان( عند استخدام كميات كبيرة من سماد النيتروجين .وكل محتوى البروتين تحت معنويا من مثيلة عند ظروف الزراعة الجيدة ،وعندما ازداد النيتروجين

ظروف الجفاف أعلى

الكلي بالحبة عن طريق التربه أو التسميد الازوتى ازدادت المكونات الازوتية بحبة الذرة كلها.

نسبيا في النوعية ازداد عند المعدل الاسرع.

وكل من الزيين والبروتين المنخفض

اجريت اختبارات Michiganلمدة سنتان فتراوح محتوى البروتين في ثمانية هجن من %١٢.٨٨-٧.٤٤وهذا المدى يتوقف على الموسم والمكان ومرحلة النضج والتهجين.

ويعتبر ازوت التربة من العوامل البيئية الهامة التي تؤثر على النسب المئوية للبروتين بحبوب الذرة فكان محتوى البروتين بالذرة أعلى عندما تلت البرسيم الحجازى في الدورة الزراعية عندما قورنت بزراعتها بعد محاصيل أخري بالدوره وامداد التربة بالنيتروجين ربما كافيا للحصول على كميات جيدة من المحصول ولكنه غير كاف للحصول على

يكون

اقصي محتوى بروتين .وزيادة النيتروجين عن المستوى المطلوب لآقصي نمو ربما يزيد من محتوى البروتين في حبوب الذرة والاختلافات الموسمية في ظروف الطقس لها تاثير أقل على محتوى البروتين ،وفى هذه التجارب لم يكن هناك علاقة بين كمية محصول الذرة

ومحتوى الحبة من البروتين.

٢٧٧

محتوى الزيتOil content :

يعتبر زيت الذرة اكثر المنتجات الرئيسية ذات القيمة في مصانع طحن الذرة وذلك على اساس كل وحدة وزن وزيت جنين الذرة هو الذى يتم استخلاصه تجاريا فقط ،ومحتوى الزيت يعتبر صفة مميزة في الهجن الخاصة ،ولكن ربما ترجع بعض الاختلافات لتأثير البيئة.

نتج من التهجين الذى تم في قسم التجارب الزراعية ب Illinoisسلالات محتواها عالي في الزيت واخرى منخفضة :ويحتوى صنف الذرة الاصلى على %٤.٧زيت في عام ،١٨٩٦وبعد خمسين جيل من الانتحابات كان متوسط الزيت بسلالة Illnoisالعالية في محتواها من الزيت %١٥.٣٦في حين كان مستواه في السلالة المنخفضة المحتوى في حدود .%١.٠١وللسلالات المنخفضة المحتوى من الزيت كيزان كبيرة الحجم ذات عدد قليل من الصفوف والحبوب عميقة التسنن ولها اجنة صغيرة ،وأظهرت ابحاث اخرى أن النوع الوراثي لكوز الاباء له تأثير سائد على محتوى الزيت بالحبة .وربما يزداد محتوى

الزيت في حدود %٣بدون أن تنخفض كمية المحصول.

مكونات أخرىOther constituents :

الاختلافات في العمليات الزراعية في انتاج الذرة مثل استخدام الاسمدة أو السماد النباتي الاخضر فشلت في انتاج فروق معنوية في مستويات النياسين في الذرة ومن جهة اخرى ادى التسميد الازوتي والفوسفاتي الغزير إلى زيادة محتوى الثيامين وانخفاض محتوى

حامض النيكوتنيك في حبوب الذرة.

العمليات التصنيعية للذرةIndustrial Processing :

يدخل حوالى %١٠من انتاج حبوب الذرة السنوي في المنتجات الصناعية وتعتبر الذرة من أكثر المنتجات التصنيعيه من أى محصول آخر .ولكل جزء من اجزاء النبات قيمة تجارية الا أن حبوب الذرة من أكثر الاجزاء أهمية بسبب محتواها العالي من الكربوهيدرات ،وتعتبر عمليات الطحن الرطب والجاف وعمليات التقطير من أهم العمليات التصنيعية للذرة.

-١

الطحن الرطبWet milling :

تنتج عملية الطحن الرطب النشا ،ومشتقات النشا والزيت والغذاء من الذرة .وعادة ما

٢٧٨

تستخدم الذرة الصفراء .وهى عالية المحتوى من الرطوبة عندما يجرى لها عمليات التصنيع وذلك لأن الذرة يجرى نقعها في الماء ،ويفصل النشا والبروتين والزيت منها وهى في الحالة

سنويا.

الرطبة .ويستخدم في الطحن الرطب ١٥٠مليون بوشل ذرة شكل ) (٦٥نشا الذرة المتدفق من مناضد النشا بعد ما يطفو البروتين يتم الحصول على النشا من الذرة الناعمة المنزوعة الجنين والمطحونة ،وفى هذه العملية بعد نقع الذرة النظيفة ذات القشور في ماء دافئ لمدة ٦٠-٤٠ساعة تكون الحبوب

مطحونا

مطحونة خشنة وذلك لتحرير الجنين الذى ينفصل بالطفو ،والمتبقى بعد ذلك يكون

ناعما ثم تفصل القشور والألياف من النشا والجلوتين بواسطة مناخل وبعد ذلك يدفع مخلوط

النشا والجلوتين لداخل ماكينات طرد مركزى عالية السرعة حيث يتم فصل النشا ويقل الجلوتين الاخف بواسطة الطرد المركزي .وهذه الماكينات تحل محل مناضد النشا المسطحة القاع ،ويباع النشا الجاف بغرض استخدامه في الطعام أو الصباغة أو الأغراض الصناعية ايضا بعمليات تصنيع بواسطة الح اررة والضغط وتدخل معه

الأخري .والنشا الجاف يمر

كميات متعددة كمادة لاصقة .والنشا الرطب يحلل إلى عصير نباتى أو سكريات وخاصة

سكر الدكستروز.

يستخلص الزيت )كمنتج ثانوى( من الجنين بالضغط أو بالمذيبات ،وغذاء الجلوتين gluten feedيحتوى على البروتينات والمواد الذائبة بالذرة واجزاء من القشرة ،ويتبقى الكسب بعد استخلاص الزيت من الجنين ويعتبر الزيت بروتين ذائب في الكحول يستخدم

٢٧٩

في صنع الورنيش أو كمادة بلاستيكية تستخدم في تلوين النسيج أو في الاقمشة المطبوعة، ايضا كمادة لاحمة تشبة الغراء .والذرة المنقوعة في الماء قبل دخولها عمليات

ويستخدم

التصنيع تخلق بيئة لاسترزاع الفطريات التي تنتج البنسلين والمضادات الحيوية الاخري.

البوشل من الذرة المتوسطة النوعية )بها %١٦رطوبة( تعطي محصولا من النشا اللؤلؤي pearl starchمقداره ٣٥رطل بواسطة عملية التصنيع الرطب ١.٦ ،رطل زيت والمتبقي يستخدم كغذاء للحيوان ،وحوالى ٤٠رطل عصير شراب syrupأو ٢٧.٥رطل سكر ذرة )دكستروز( يتم الحصول علية من ٣٥رطل نشا مفصولا من بوشل ذرة.

-٢الطحن الجافDry milling :

منتجات الطحن الجاف للذرة هى المسحوق ،البرغل )جريس( وسكر hominy والدقيق والقشارة flakesوالعلف والزيت .وربما يتم تصنيع مسحوق الذرة بالعملية التصنيعية القديمة أو الحديثه .وتتم عملية التصنيع القديمة للمسحوق بطحن الحبه كاملة بين أحجار دوارة .وعادة ما يتم طحن الجنين مع المسحوق ،وفى حين تتم عملية التصنيع الحديثه بتصنيع المسحوق من حبوب الذرة ذات القشور المنزوعة الجنين باستخدام دوارات صلب واسطوانات ومعدات حديثة أخرى .ودقيق الذرة هو الحبيبات الناعمة المفصوله من حبيبات

ناعما مثل دقيق

الجريس الخشنة أو سكر homingبعد الطحن وهذا الدقيق ربما يكون

القمح.

الجريس أو homingهو اندوسبرم حبة الذرة المطحونة الخشنة والتى يفصل منها القشور والجنين ،وقشارة الذرة تصنع بلف الجريس بعد اعطائها نكهة عن طريق خلطها بسكر الشعير mattومواد أخرى ثم تحمص القشارة بعد ذلك.

يتطلب لصنع ١٠٠رطل من المسحوق المصنع بالعملية التصنيعية القديمة حوالى ٢ بوشل من الذرة ) ٥٦رطل لكل بوشل( .ولكن يتطلب لصنع نفس الكمية من المسحوق الذى يصنع بعملية التصنيع الحديثة أو من الذرة المنزوعة الجنين حوالي ٣بوشل ،وجدير بالذكر أن عملية التصنيع الحديثة للمسحوق تقل كمية مسحوق أو جريس بالطحن الجاف حوالى

سنويا حوالى ١٠٠مليون بوشل

٢٩رطل ٤ ،رطل دقيق ذرة من كل بوشل ذرة .وينتج

تستخدم في صنع المنتجات السابق ذكرها .وتستخدم الذرة المطحونة بجانب الشعير في

مصانع الخمور.

٢٨٠

Shelled grainحبوب ذات قشور

Cleanersمنظفات

Steepwaterنقع في الماء

Steep tanksأحواض نقع

مبخراتEvaporators

Degerminator mills مطاحن

تنقع في الماء المركز

Steepwater concentrate

Germ separatorsماكينات فصل الجنين

غسيل وتجفيف

Washing &

drying

الجنينGerm

Grinding millsماكينات طحن

Washing screens غسيل

مستخلص زيتOil extractors

مجففاتDriers

مسحوق زيتOil meal

جلوتينGluten

زيت خامCrude Oil

فصل بالطرد المركزيCentrifugal separators

مجففاتDriers

مرشحاتWashing hydroclones

or filters

بروتين%٩٠ مسحوق جلويتن

Gluten meal 60% protein

نشاStarch

مجففاتDriers

Soap

stock

فصل بالطرد

المركزي

Centrifugal

separators

نشاStarch

( شراب )النبات المركز،محولات السكرSugar&syrup convertors

اعادة تنعيمRefining

محمصات الدكسترينDextrein

roasters

نشا

stareh

ماكينات بللورةCrystalliezers

دكسترينDextrin

شراب نبات مركزSyrup

( رسم تخطيطى لخط سير عملية الطحن الرطب لحبوب الذرة السكرية والذي يطبق استخدامة مع الذرة٦٦) شكل

٢٨١

طرد مركزيCentrifugals

دكستروزDextrose

منتجات تقطير الحبوب *Distillers Dried Grains as a Protein Sources من المتوقع زيادة درامية في الطلب على منتجات طحن الذرة ،وهناك نوعين اساسين من طرق الطحن ينتج عنهما نوعيات مختلفة من النواتج الغذائية ،فالطريقة الجافة للطحن تنتج منتحات تقطير الحبوب + distillers grainsسائل ناتج التقطير distillers ،grains plus solubleوالطريقة الرطبة للطحن تنتج جلوتوفيد الذرة corn gluten feedهذه النواتج الغذائية ممكن تسويقها كأغذية رطبة أو من الممكن تجفيفها وتسوق اما جلوتوميتد ذرة جاف dry corn gluten feedأو منتجات تقطير حبوب الذرة المجففة dry distillers grainsمع أو بدون ذائبات أو سوائل .solublesوسيتم التركيز على Wet corn gluten feed (WCGF) and wet distillers grains plus soluble ) (WDGSوغالبية الاصطلاحات النباتية على الطحن الجاف للنباتات التي تنتج WDGSونتوقع زيادة في الطلب على ،WCGFولهذا فإن هذه الاغذية مثيرة للغاية

لمنتجى اللحوم كمصدر للطاقة في غذاء الماشية.

الطحن الرطبWet milling :

الطحن الرطب عملية تحتاج ذرة على درجة جودة عالية )رتبة ٢أو افضل( وتنتج عديد من المنتجات لاستخدام الانسان ،خلال هذه العملية تغمر الذرة في الماء بغرض النظافة والتنعيم وتفصل مكونات القشرة إلى ردة الذرة corn branوالنشا starchومسحوق جلوتين الذرة )بروتين( Corn gluten mealوالجنين germومركبات )مكونات( ذائبة اوسائلة Soluble componentsويتكون غذاء جلوتوفيد الذرة الرطب

wet corn

دائما من ردة الذرة ومنقوع الذرة Corn bran and steep٠مع مسحوق

gluten feed

جنين الذرة germ mealوغذاء جلوتوفيد الذرة الجاف Dry corn gluten feedيحتوى طاقة اقل من غذاء جلوتوفيد الذرة الرطب wet corn gluten feedعندما يقدم كغذاء

تبعا لقدرات النبات.

بمستويات عالية في العلائق الناهية ويختلف غذاء جلوتين الذرة الرطب ويحتوى سائل الغمر أو النقع steep liquorطاقة اكثر وبروتين اعلى من ردة الذرة The Nebraska corn board at 1-80-632-6761e-mail K.brunkhorst @ necorn. State. Ne. us.

٢٨٢

*

أو مسحوق جنين الذرة ،ولهذا فالنباتات التي تعطى من steepردة الذرة ومسحوق الجنين اكثر تنتج WCGFمحتواها عالى من البروتين الخام والطاقة.

شكل ) (٦٧عملية إنتاج الإيثانول بطريقة الطحن الرطب يحتوى %٣٢ – ١٦ WCGFبروتين خام معامل هضمها في المجترات ruminally degradableحوالى ) (DIP) %٨٠البروتين المتكسر المستهلك = DIP (degradable intake proteinوهو بروتين تستخدمه الميكروبات .وخلال عملية الطحن الرطب ينفصل مسحوق جلوتين الذرة ويسوق في اسواق عالمية ،وهذا لا يتعارض مع تسويق ،WCGFحيث مسحوق جلوتين الذرة يحتوى حوالى %٦٠بروتين خام%٤٠ ، فقط DIPأو ) %٦٠البروتين الهارب bypass protein (undegradable

جدا حتى بين الشركات وذلك راجع إلى

) (intakeprotein, UIPوالفروق واضحة

الاختلافات من نبات إلى نبات.

ويقسم ) WCGF, stock et al (1999إلى قسمين رئيسين ويعتمد ذلك على النسبة بين steepإلى .branوبسبب الاختلافات في كمية steep addedفإن WCGFتحتوى حوالى %١١٥ – ١٠١من قيمة طاقة dry – rolled cornعند تغذيتها على مستويات %٦٠-٢٠عليقة)،(DMوالطاقة العالية وكذلك البروتين يصاحبها زيادة في

addedفي .WCGF

٢٨٣

Steep