Projekt badawczy BIOŻYWNOŚĆ - innowacyjne, funkcjonalne produkty pochodzenia zwierzęcego

Transkrypt

1 Projekt badawczy BIOŻYWNOŚĆ - innowacyjne, funkcjonalne produkty pochodzenia zwierzęcego Zadanie nr 5 - Tytuł: Pozyskiwanie wołowiny i jagnięciny o wysokiej wartości odżywczej i prozdrowotnej spełniającej kryteria żywności funkcjonalnej Podzadanie nr Opracowanie metody produkcji kulinarnej jagnięciny z wykorzystaniem produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego Autorzy: prof. dr hab. Bronisław Borys (kierownik podzadania), prof. dr hab. Andrzej Borys, dr hab. Eugenia Grześkowiak, prof. IBPR-S, inż. Stanisław Grześkiewicz Termin realizacji: Informacja o wynikach Głównymi celami naukowymi i praktycznymi podzadania było: - określenie efektów tuczu i wartości rzeźnej jagniąt tuczonych według zmodyfikowanej technologii tuczu półintensywnego przy zastosowaniu mieszanek treściwych z udziałem produktów ubocznych produkcji biopaliw (makuch rzepakowy, suszony wywar kukurydziany) oraz wypasu na pastwisku - określenie efektów zmodyfikowanej technologii tuczu jagniąt w zakresie jakości mięsa, w tym wybranych aspektów jakości zdrowotnej. - opracowanie założeń technologicznych produkcji jagnięciny o właściwościach prozdrowotnych z zastosowaniem zmodyfikowanej technologii tuczu i przerobu surowca mięsnego. Zrealizowane badania wykazały, że zastosowanie produktów ubocznych powstających przy produkcji biopaliw w mieszankach treściwych dla jagniąt tuczonych półintensywnie pozwala uzyskać w pełni zadawalające wyniki w zakresie tempa wzrostu oraz wartości rzeźnej. Metoda tuczu, rodzaj paszy objętościowej w dawce (siano zadawane w owczarni lub wypas na pastwisku) oraz pochodzenie rasowe jagniąt mają wpływ na wzrost i wartość rzeźną tuczonych jagniąt, przy czym wielkość i rodzaj efektów oddziaływania tych czynników uzależniona jest oddziaływaniem wielu czynników, głównie środowiskowych. Niezależnie od metody tuczu jagniąt, wprowadzenie do dawki komponentów bogatych w tłuszcze roślinne, o wysokiej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych pozwala na korzystną pod względem jakości zdrowotnej modyfikację składu kwasów tłuszczowych bez wpływu na zawartość cholesterolu. Nie stwierdzono większego wpływu badanych czynników genetycznych (pochodzenie rasowe, typ urodzenia) oraz uwzględnianych czynników żywieniowych (metoda tuczu, rodzaj paszy objętościowej w dawce) na badane parametry jakości zdrowotnej mięsa kulinarnego jagniąt. Obróbka cieplna mięsa metodą grilowania lub pieczenia nie zmieniała składu kwasów tłuszczowych i parametry jakości zdrowotnej opartych na profilu lipidowym tłuszczu mięsa, przy istotnie wyższej zawartości tłuszczu, CLA i cholesterolu w mięsie po obróbce cieplnej w porównaniu z surowym. Na potrzeby praktyki zostały opracowane i upowszechnione zasady efektywnego stosowania produktów ubocznych produkcji biopaliw w tuczu jagniąt w celu uzyskania surowca mięsnego o podwyższonej jakości zdrowotnej a dla przetwórców mięsa i gastronomii zasady racjonalnego zagospodarowania mięsa jagnięcego pod kątem uzyskania produktów spożywczych i potraw o korzystnie zmodyfikowanych walorach kulinarnych i prozdrowotnych.

2 Statutowe zadanie badawcze pt. Jakość surowców pochodzenia zwierzęcego i metody modyfikacji ich składu Podzadanie : Stabilność oksydacyjna tłuszczu i cholesterolu mięsa jagniąt przy tuczu mieszanką z suszonym wywarem kukurydzianym bez łub z supłementacją witaminy E Autorzy : prof. dr hab. Bronisław Borys (kierownik podzadania), dr hab. Marek Pieszka, prof. IZ PIB, prof. dr hab. Andrzej Borys, dr hab. Eugenia Grześkowiak, prof. IBPR-S Termin realizacji: Informacja o wynikach Celem badań było określenie stabilności oksydacyjnej związków lipidowych (tłuszczu i cholesterolu) w mięsie jagniąt przy żywieniu mieszanką z suszonym wywarem kukurydzianym (DDGS) bez lub z supłementacją witaminą E. Określono efekty w zakresie: wyniki tuczu, wartość rzeźna i jakość mięsa surowego i grilowanego, w tym profil lipidowy i zawartość witaminy E. Zastosowanie 30% suszonego wywaru kukurydzianego (DDGS) w mieszance treściwej dla intensywnie tuczonych jagniąt w porównaniu ze standardową mieszanką treściwą spowodowało 2- krotny wzrost zawartości tłuszczu w dawce oraz spożycia tego składnika, przy wyraźnym wzroście udziału kwasu linolowego (Cl8:2) w puli spożytych kwasów tłuszczowych. Zastosowanie DDGS w mieszance treściwej, niezależnie od stosowania lub nie suplementacji witaminą E, nie wpłynęło istotnie na tempo wzrostu intensywnie tuczonych jagniąt i pozwoliło uzyskać bardzo dobre dobowe przyrosty masy ciała; średnio na poziomie 365 g/dobę Nie stwierdzono istotnego wpływu badanych czynników żywieniowych na wartość rzeźną jagniąt, a uzyskane średnie wartości ocen i parametrów mierzalnych były typowe dla jagniąt merynosowych tuczonych intensywnie do wysokich standardów masy ciała. Zastosowanie 30% suszonego wywaru kukurydzianego (DDGS) w mieszance treściwej oraz jej suplementacja witaminą E nie wpłynęło w większym stopniu na podstawowy skład chemiczny mięsa kulinarnego z udźca i jego cechy fizyko-chemiczne jak również na ocenę organoleptyczną po obróbce termicznej metodą grilowania. Żywienie mieszanką z DDGS wpłynęło ogólnie korzystnie na profil lipidowy tłuszczu mięsa kulinarnego i wyliczone na tej podstawie parametry jakości zdrowotnej mięsa. Tłuszcz jagniąt żywionych mieszanką z DDGS zawierał istotnie więcej kwasu linolowego Cl8:2 i w sumie kwasów wielonienasyconych PUFA, co skutkowało poprawą proporcji UFA:SFA i PUFA:SFA, a pogorszeniem (wzrostem) stosunku PUFA n6:n3, przy zbliżonej w stosunku do grupy kontrolnej zawartości CLA i cholesterolu. Suplementacja mieszanki z DDGS witaminą E spowodowała wzrost jej zawartości w mięsie surowym jak i po obróbce cieplnej metodą grilowania. Zastosowanie DDGS nie wpłynęło na zawartość oksysteroli w jagnięcinie po 100 dniach przechowywania w stanie zamrożenia, zarówno w mięsie surowym jaki po obróbce cieplnej. Natomiast suplementacja mieszanki z DDGS witaminą E powodowała istotną poprawę stabilności oksydacyjnej cholesterolu, tj. zmniejszenie zawartość oksysteroli o 20-30% tak w mięsie surowym jak i w grilowanym. W sumie badania zrealizowane w ramach podzadania wykazały możliwość uzyskania w pełni zadawalających efektów zastosowania 30% udziału suszonego wywaru kukurydzianego (DDGS) w mieszance dla tuczonych intensywnie jagniąt w zakresie wyników tuczu, wartości rzeźnej i jakość mięsa, przy ogólnie korzystnym wpływie na jakość zdrowotną mięsa. Wykazano również korzystny wpływ suplementacji mieszanki tuczowej z DDGS witaminą E na stabilność oksydacyjną tłuszczu i cholesterolu w kulinarnym mięsie jagnięcym. Praktycznym efektem podzadania było opracowanie i upowszechnienie zasad stosowania produktu ubocznego przy produkcji bioetanolu w żywieniu tuczonych jagniąt, oraz zabezpieczenie mięsa kulinarnego o zmodyfikowanym profilu lipidowym przed zmianami oksydacyjnymi tłuszczu i cholesterolu. Pozytywne efekty produkcyjne (wyniki tuczu, wartość rzeźna) oraz wysoka jakość mięsa o korzystnie zmodyfikowanych parametrach prozdrowotnych i zwiększonej stabilności oksydacyjnej stanowią istotne przesłanki do upowszechniania oraz skuteczniejszych działań marketingowych w odniesieniu do badanych metod modyfikacji jakości dietetycznej mięsa jagnięcego.

3 Zadanie 05. pt. Żywienie zwierząt przeżuwających w aspekcie ochrony środowiska, poprawy ich wydajności i zdrowotności. Podzadanie : Efektywność żywieniowa tuczonych jagniąt z uwzględnieniem obniżenia me- tanogenezy żwaczowej i modyfikacji zdrowotnej mięsa Autorzy: prof. dr hab. Bronisław Borys (kierownik podzadania), prof. dr hab. Adam Cieślak, dr hab. Dariusz Lisiak, dr hab. Eugenia Grześkowiak, prof. IBPR-S, dr hab. Marek Pieszka, prof. IZ PIB, prof. dr hab. Małgorzata Szumacher- Strabel Termin realizacji: r. Informacja o wynikach Celem naukowym podzadania było określenie możliwości równoczesnego korzystnego modyfikowania jakości zdrowotnej mięsa jagnięcego i ograniczenia metanogenezy żwaczowej przez zastosowanie w dawkach dla tuczonych jagniąt zielonki z koniczyny czerwonej oraz pasz oleistych bogatych w nienasycone kwasy tłuszczowe. Analizowano efekty tuczu półintensywnego jagniąt do wysokich standardów wagowych (33-38 kg), wartość rzeźną i jakość mięsa jagniąt oraz nasilenie procesów metanogenezy żwaczowej przy stosowaniu w dawce pokarmowej zielonki z traw lub zielonki z koniczyny czerwonej oraz żywienia mieszanką treściwą opartą na komponentach zbożowych (>50%) lub z dużym udziałem komponentów oleistych (35%), głównie produktów ubocznych biopaliw (makuch rzepakowy i DDGS + siemię lniane). Zastosowane czynniki żywieniowe nie miały większego wpływu na wyniki półintensywnego tuczu jagniąt. Rodzaj zielonki w dawce nie wpłynął na poubojową wartość rzeźną jagniąt, natomiast żywienie mieszanką z udziałem 35% komponentów oleistych wpłynęło na wzrost otłuszczenia tusz. Stosowanie w tuczu jagniąt różnego rodzaju zielonek (trawa vs. koniczyna czerwona) nie wpłynęło na podstawowy skład chemiczny oraz zawartość cholesterolu i jego form utlenionych (oksysteroli) w mięsie, natomiast częściowe zastąpienie w mieszance treściwej komponentów zbożowych i śruty rzepakowej komponentami oleistymi wpłynęło na wzrost zawartości tłuszczu w tkance mięśniowej. Rodzaj zielonki w dawce oraz udział komponentów oleistych w mieszance treściwej nie różnicowały istotnie składu kwasów tłuszczowych w tłuszczu jagniąt przy korzystnej z punktu widzenia jakości zdrowotnej mięsa tendencji w zakresie zawartości MCFA i LCFA oraz proporcji PUFA n6/n3. Najlepsze efekty ograniczenia produkcji metanu uzyskano przy żywieniu jagniąt zielonką z koniczyny czerwonej i mieszanką z komponentami oleistymi, co było bezpośrednio związane ze zmianami w wartościach podstawowych parametrów płynu żwacza oraz zmianami ilościowymi i jakościowymi mikroorganizmów uczestniczących w procesie metanogenezy. W sumie wyniki zrealizowanych badań pozwalają stwierdzić, że zastosowanie w tuczu półintensywnym jagniąt zielonki z koniczyny czerwonej zamiast zielonki z traw oraz 35% komponentów oleistych zamiast zbożowych w mieszance treściwej pozwoliło uzyskać istotne (o 25%) zmniejszenie produkcji metanu bez pogorszenia wyników tuczu i wartości rzeźnej jagniąt, przy pewnym zwiększeniu otłuszczenia tusz i mięsa oraz tendencji do poprawy wybranych parametrów jakości zdrowotnej mięsa.

4 Streszczenie rozprawy doktorskiej mgr inż. Anny Jarzynowskiej pt: Wpływ dodatku mieszanki ziół dla owiec na wydajność i skład mleka oraz jakość uzyskiwanego sera, wykonanej pod kierunkiem prof. dr hab. Bronisława Borysa Wzrost zainteresowania konsumentów serami owczymi, będącymi synonimem żywności naturalnej o właściwościach funkcjonalnych, przy niedostatecznej ilości owczego surowca serowarskiego do ich produkcji, było przesłanką do podjęcia badań zmierzających do poprawy produkcyjności mlecznego użytkowania owiec, utrzymywanych alkierzowo. Eksperyment przeprowadzono w Instytucie Zootechniki PIB, Zakładzie Doświadczalnym w Kołudzie Wielkiej. W ramach badań, zrealizowano dwa doświadczenia: 1. na owcach merynosa polskiego odmiany barwnej (MB) dojonych w okresie żywienia konsekrowanymi paszami objętościowymi (luty-kwiecień); 2. na matkach plenno-mlecznej owcy kołudzkiej (OK) dojonych w okresie żywienia zielonką z lucerny (czerwiec-sierpień). Celem naukowym badań, było określenie wpływu dodatku autorskiej mieszanki ziołowej do paszy treściwej dla dojonych owiec, w ilości 1,45% lub 2,90%, na spożycie pasz i składników pokarmowych, masę ciała i kondycję owiec, wydajność i skład chemiczny mleka, stan zdrowotny wymion i higieniczny mleka, przydatność technologiczną mleka do produkcji bundzu oraz jakość i wartość odżywczą wyprodukowanego sera. Oszacowano również efektywność ekonomiczną stosowanych dodatków ziół przy produkcji mleka i sera. Celem praktycznym zastosowania dodatku mieszanki ziołowej do paszy treściwej, było uzyskanie poprawy efektywności ekonomicznej produkcji sera z mleka owiec utrzymywanych alkierzowo, poprzez uzyskanie wzrostu wydajności mlecznej owiec w okresie doju i poprawę jakości produkowanego sera. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dodatek ziół do paszy treściwej zwiększył w niej zawartość substancji biologicznie czynnych i poprawił wyjadanie konserwowanych pasz objętościowych. Nie miało to jednak wpływu na masę ciała i kondycję owiec. Dodatek ziół w ilości 2,90% wpłynął natomiast na poprawę zdrowotności wymion, ocenianej na podstawie oporności elektrycznej mleka. Korzystny wpływ ziół w tym zakresie, potwierdza także obniżenie liczby komórek somatycznych zimą z 366 do 254 tys./ml (NS), a latem z 802 do 283 tys./ml (P 0,01) oraz obniżenie ogólnej liczby drobnoustrojów, odpowiednio z 134 do 48 tys./ml (NS) i z 267 do 66 tys./ml (P 0,05). Zastosowane zioła, zwiększyły wytrwałość udojową owiec oraz dobową wydajność mleka, co przełożyło się na większą produkcję mleka od 1 matki za cały okres dojenia. Oszacowana na podstawie indywidualnych dojów kontrolnych wydajność mleka owiec

5 żywionych z 1,45 i 2,90% dodatkiem ziół, była wyższa niż w grupie kontrolnej, przy żywieniu zimowym odpowiednio o 10,9 i 20,4%, a przy żywieniu letnim o 8,2 i 16,4%. Korzystne działanie ziół na użytkowość mleczną owiec znalazło potwierdzenie w towarowej produkcji mleka całych grup, ale tylko przy stosowaniu wyższego dodatku ziół (2,90%). Różnice w stosunku do grupy kontrolnej były dwukrotnie większe przy żywieniu letnim, niż zimowym; odpowiednio 15,1 i 8,0%. Zastosowana w sezonie zimowym mieszanka ziołowa nie miała wpływu na zawartość podstawowych składników chemicznych w mleku. Natomiast w sezonie letnim 2,90% dodatek ziół obniżył istotnie zawartość tłuszczu w mleku. W obu sezonach żywienia nie stwierdzono wpływu czynnika doświadczalnego na większość parametrów przydatności technologicznej do przerobu i skład chemiczny surowca serowarskiego, a tym samym na wydatek masy serowej. Jedynie w doświadczeniu letnim, stosowanie obu poziomów dodatku ziół istotnie poprawiło zwięzłość skrzepu serowego. Tłuszcz mleka pozyskanego od OK w warunkach żywienia letniego charakteryzował się korzystniejszym, ze zdrowotnego punktu widzenia, składem, niż tłuszcz mleka matek MB z okresu żywienia zimowego i ulegał zmianom w trakcie doświadczeń. Zimą wskaźniki jakości prozdrowotnej tłuszczu mlecznego pogarszały się; wzrastała zawartość SFA, a malała UFA. Natomiast w dwóch pierwszych miesiącach żywienia paszami letnimi parametry jakości prozdrowotnej tłuszczu ulegały korzystnym zmianom; malała zawartość SFA i wzrastała UFA, jednakże w końcowym etapie laktacji zmiany miały niekorzystny charakter. W obu sezonach żywienia dodatek ziół, poprawiał parametry prozdrowotne tłuszczu surowca serowarskiego. Na skutek tego, w końcowym okresie doju w sezonie zimowym, w tłuszczu mlecznym owiec żywionych z 1,45 i 2,90% dodatkiem ziół stwierdzono statystycznie potwierdzoną, mniejszą zawartość kwasów SFA i OFA, a większą MUFA, PUFA, w tym PUFA n-3 i n-6 oraz CLA i DFA. Poprawie uległy również proporcje kwasów UFA/SFA, PUFA/SFA i DFA/OFA. W efekcie powyższego, tłuszcz mleka owiec żywionych dodatkiem ziół w okresie zimowym, miał podobny skład do tłuszczu mleka pozyskanego od owiec grupy kontrolnej w sezonie letnim. Przy żywieniu owiec paszami letnimi, stwierdzono podobną modyfikację profilu tłuszczu mlecznego, ale tylko przy stosowaniu wyższego dodatku ziół. Stwierdzono statystycznie potwierdzony wpływ dodatku ziół na obniżenie średniej zawartości cholesterolu w surowcu serowarskim od matek MB żywionych paszami zimowymi. Natomiast mleko pozyskane od tych owiec, w końcowym etapie laktacji, zawierało istotnie więcej cholesterolu, niż mleko owiec grupy kontrolnej. Mogło to wynikać z większej zawartości w nim tłuszczu, dodatnio skorelowanej z zawartością cholesterolu. Nie stwierdzono wpływu stosowania ziół na średnią zawartość

6 cholesterolu w surowcu serowarskim pozyskanym od matek OK żywionych paszami letnimi. Natomiast w końcowym etapie laktacji 2,90% dodatek ziół obniżył istotnie zawartość tego lipidu w mleku, w stosunku do grupy kontrolnej. Wyprodukowany w obu doświadczeniach bundz, uzyskał wysokie oceny sensoryczne wszystkich analizowanych cech. Obydwa dodatki ziół stosowane w zimowej diecie owiec wyeliminowały niepożądane w tym gatunku sera oczkowanie, a dodatek 2,90% ziół poprawił istotnie także smak sera, w stosunku do grupy kontrolnej. Przy żywieniu letnim 2,90% dodatek ziół istotnie podwyższył oceny bundzu za ogólne wrażenia sensoryczne. Wyższy dodatek ziół zwiększył zawartość składników mineralnych w bundzu, a różnice w stosunku do grupy kontrolnej okazały się istotne statystycznie (P 0,05) w warunkach zimowego żywienia owiec MB. Nie wykazano natomiast wpływu czynnika doświadczalnego na zawartość białka i tłuszczu w serze. Tłuszcz bundzu charakteryzował się podobnym profilem kwasów tłuszczowych, jak tłuszcz surowca, z którego został wyprodukowany. Analogicznie do zmian składu tłuszczu mlecznego następowały zmiany w składzie tłuszczu bundzu w trakcie doświadczeń. Zmiany te miały ogólnie niekorzystny charakter w warunkach zimowego żywienia owiec MB, a korzystny w warunkach żywienia paszami letnimi matek OK. W obu sezonach produkcyjnych, dodatek ziół do paszy wpłynął, na poprawę parametrów zdrowotnych tłuszczu sera, a więc na zmniejszenie zawartości mniej pożądanych kwasów SFA i OFA, a zwiększenie zawartości kwasów o działaniu prozdrowotnym czyli: MUFA i PUFA (w tym PUFA n-3 i n-6) oraz CLA i DFA. Stwierdzone różnice w stosunku do grupy kontrolnej nie zostały potwierdzone statystycznie przy analizie średniego składu frakcji lipidowej bundzu. Zaznaczyła się jednak wyraźna tendencja do korzystnej modyfikacji profilu kwasów tłuszczowych bundzu przy stosowaniu obu poziomów dodatku ziół w warunkach żywienia zimowego owiec oraz dodatku 2,90% przy żywieniu paszami letnimi. W obu doświadczeniach nie wykazano wpływu czynnika doświadczalnego na zawartość cholesterolu w bundzu. Przeprowadzona kalkulacja ekonomiczna wykazała, że zastosowanie dodatku ziół do paszy treściwej zwiększyło koszty żywienia owiec w trakcie doświadczeń. Większa w obu doświadczeniach produkcja mleka od owiec żywionych z 2,90% dodatkiem ziół, zrekompensowała jednak koszty stosunkowo drogich ziół. Dzięki temu, koszt pasz w grupie z wyższym dodatkiem ziół, w przeliczeniu na produkcję 1 kg mleka i bundzu, był podobny jak w grupie kontrolnej, a dla bundzu w przypadku matek MB nawet niższy. Większa, w porównaniu do grupy kontrolnej, produkcja mleka przez owce żywione z 2,90% dodatkiem ziół, przy podobnym w tych grupach koszcie pasz zużytych na jego wyprodukowanie,

7 zwiększyła dochód z produkcji mleka i bundzu: w sezonie zimowym odpowiednio o 7,5 i 11,1%, a w sezonie letnim o 15,1 i 16,4%. Dodatek ziół w ilości 1,45% okazał się ogólnie mało efektywny zarówno produkcyjnie jak i finansowo. W obu sezonach żywienia, przychody z udojonego mleka były znacznie wyższe, niż wartość pasz zużytych przez owce; w okresie zimowym średnio o 21,4%, a w okresie letnim ponad dwukrotnie (o 109,8%). Wynika z tego, że produkcja mleka owczego jest bardziej opłacalna w warunkach żywienia letniego niż zimowego. Natomiast, produkcja bundzu okazała się bardziej efektywna w doświadczeniu zimowym, niż w okresie letnim. Różnica między wartością handlową bundzu, a wartością pasz zużytych przez dojone owce w okresie zimowym była średnio większa o 26,1%, niż w okresie letnim. Wynikało to z większego o 33,3% uzysku sera z mleka owiec MB żywionego paszami zimowymi, niż z mleka matek OK żywionych w oparciu o zielonkę z lucerny. Kołuda Wielka,