Caratteristiche Nutrizionali dei Vegetali PDF

ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE in alimentazione animale Luciana Rossi I vegetali sono alimenti indispensabili per tutte le specie domestiche Differente capacità di utilizzo e ruolo funzionale. Differente % di inclusione nella razione giorna...

ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE in alimentazione animale Luciana Rossi I vegetali sono alimenti indispensabili per tutte le specie domestiche Differente capacità di utilizzo e ruolo funzionale. Differente % di inclusione nella razione giornaliera Ruminanti, erbivori monogastrici, onnivori carnivori. Gli alimenti vegetali non sono tutti uguali Caratteristiche morfologiche, fisico chimiche, e nutrizionali  Cosa sono i nutrienti? Alimentazione e nutrizione non sono sinonimi!!! Caratterizzazione chimica degli alimenti Carboidrati (AMIDO+FIBRA) Gli ALIMENTI sono composti Proteine da NUTRIENTI Sostanza organica Lipidi Acidi nucleici e organici Sostanza secca Alimento Vitamine Acqua Sostanza Minerali inorganica  Tutti gli alimenti contengono acqua, proteine, lipidi, glucidi, minerali, vitamine proteine lipidi glucidi GRANELLA MAIS FIENO ERBA MEDICA 1 UFL/kg SS 0,6 UFL/kg SS FARINA DI CARNE Alcuni hanno alto tenore proteico, altri ad alto tenore in lipidi; altri ancora sono prevalentemente utilizzati per fornire glucidi. La composizione Glucidi o carboidrati non è sufficiente possono a definire essere strutturali quanti (FIBRA) principi o non nutritivi strutturali sono (AMIDO) effettivamente forniti dall'alimento. Infatti, i principi alimentari possono essere più o meno digeribili e l'utilizzazione degli alimenti richiede di per sé un consumo di energia. Gli alimenti possono essere classificati per il loro contenuto (prevalente) di nutrienti : ALIMENTI FIBROSI, PROTEICI, AMIDACEI, LIPIDICI…. ACQUA (umidità) CONTIENE ACQUA? FIENO Per il fieno si considera un valore medio del 90% di sostanza secca. Un'umidità superiore al 14-18% indica il rischio di muffe.  Come si calcola? Alimento: acqua+sostanza secca Metodo per la determinazione SS Peso -PERDITA DI PESO DURANTE ESSICAZIONE % SOSTANZA 100 SECCA PESO CAMPIONE PRIMA DELL’ESSICAZIONE 100-%SS = % ACQUA FORAGGI E INSILATI Essicazione in stufa ventilata (65°C) per 24-36 h (tempo necessario affinché 2 pesate a distanza di 20 minuti non PESO: Prima differiscano PESO: Dopo Sostanza secca? Sostanza secca La sostanza secca in un campione di materiale (liquido o solido) è quella parte del campione che residua dopo l'allontanamento dell'acqua Il tenore di sostanza secca viene espresso come PERCENTUALE DEL PESO DEL CAMPIONE esaminato. SOSTANZA SECCA > > Erbe fresche: 20-30% di s.s. (70-80% di acqua) Fieni e paglie: 82-90% di s.s. (10-18 % di acqua) Semi farine: 88-90% di s.s. (14-10 % di acqua) Perchè è importante conoscere la sostanza secca? -Densità energetica di un alimento (quando volume gastrico limita assunzione, alimento secco pet…) -Soddisfacimento dei fabbisogni nutrizionali -Scopi commerciali -Salubrità e sanità del prodotto  Perchè è importante? -Granella di frumento (Contratti italiani 101-102): Se > deve essere 14% umidità, 2% impurità, 2% chicchi essiccato o rischio di sviluppo spezzati. muffe/aflatossine -Orzo (Contratto 104): 14% umidità,2% impurità utilizzabili, 1% impurità nulle. -Erba medica disidratata: ss 90% -Pastone di mais: raccolto a 30-35% ss (diverso metodo di conservazione) Caratterizzazione chimica degli alimenti La caratterizzazione chimica degli alimenti comprende la determinazione del contenuto di: PROTEINE (Proteina grezza) GRASSI (lipidi grezzi o estratto etereo) FIBRA (fibra grezza): SI TROVA SOLO NEI VEGETALI (scarsa nei semi) CENERI (minerali) Il TENORE DI CARBOIDRATI SI CALCOLA PER DIFFERENZA*** ALIMENTO XXXX: PROTEINE 20%; GRASSI 6%; CENERI 4%; FIBRA 10%, ACQUA 30% CARBOIDRATI??? La norma obbliga ad indicare l’umidità dei mangimi complementari solo se è superiore al 14%, per questo motivo può non essere riportata in etichetta. Il contenuto di nutrienti può essere espresso sia sul tal quale che sulla sostanza secca. Un alimento ha il 10% di proteina grezza sul tal quale: 100 grammi di alimento contengono 10g di proteine (200g ne contengono 20g…) Se la sostanza secca è il 50% quanto sarà il contenuto di proteine espresso sulla sostanza secca? I nutrienti possono essere espressi in due modi: sulla sostanza secca o sul tal quale SOSTANZA SECCA E ALIMENTO TAL QUALE % s.s. = % t.q. x 100 s.s. % t.q. = % s.s. x s.s. 100 Ex. Insilato di mais: s.s. = 32 % PG = 2.3 % t.q. PG % s.s. = 2.3 x 100 = 7.2 32  ESEMPIO Foraggio 82% di acqua (18% di sostanza secca) Sostanza secca 3% PG 30 g 3kg 3:18=x:100 x=3*100/18 x=16,6%(PG) 5% carboidrati 50 g 5kg 1% di grassi 10 g 5kg 1% ceneri. 10 g 1kg % s.s. = % t.q. x 100 8% di fibra grezza 80 g 8kg ss 100% 1000 g 100kg TAL QUALE  ESEMPIO Foraggio fresco con 18% di sostanza secca 10,6% PG 10,6:100=x:18 x=10,6*18/100 x=1,9%(PG) 52% carboidrati sul tal quale 4% di grassi 9,4% ceneri. 23,9% di fibra grezza 100% sulla sostanza secca 100% senza acqua Come faccio a determinare il contenuto di nutrienti? Laboratorio ….  PROTEINE GREZZE (PG) Metodo Kjeldahl ALIMENTO MINERALIZZAZIONE Sostanza organica (NH4)2SO4 Il livello distillazione proteico di un titolazione alimento viene di norma determinato in AZOTO base al suo PG = N x 6.25 TOTALE tenore in azoto. Il fattore 6,25 è stato scelto ipotizzando per tutte le proteine un tenore di azoto del 16% (100/16=6,25). Tra le specie vegetali le leguminose sono ricche di proteine  ESTRATTO ETEREO Metodo Soxhlet Grassi L’estratto etereo è il dato analitico riferibile alla quantità totale di sostanze solubili in etere di petrolio, tra cui trigliceridi, fofolipidi, cere, steroli e vitamine liposolubili (A, D, E e K). Valore energetico molto elevato: Grassi e OLI (insaturi) I semi (oleaginose) sono ricchi di lipidi Carboidrati: dal punto di vista nutrizionale è importante distinguere! Carboidrati I carboidrati sono sostanze organiche formate da carbonio, idrogeno ed ossigeno. Dal punto di vista della distribuzione nella cellula vegetale: carboidrati strutturali (SC): comprendono tutte le componenti fibrose e strutturali della parete cellulare dei vegetali (cellulosa, emicellulose) e lignina (FIBRA) carboidrati non strutturali (NSC): i carboidrati non strutturali sono costituiti da sostanze energetiche e di riserva contenute nella cellula vegetale (zuccheri, amido, pectine). Energia  Fibra grezza (FG) METODO WEENDE cellulosa e lignina legame β(1→4) glicosidico Trattamento con acetone -etere H2SO4 0.3 N a caldo per 1/2 ora KOH 0.3 N a caldo pesata incenerimento in muffola pesata ***Per questo i carboidrati non Nelle piante, meno nei semi: foraggi strutturali si calcolano per differenza. FIBRA (VAN SOEST): NDF-ADF-ADL Frazioni fibrose: cellulosa emicellulose lignina  FIBRA (VAN SOEST): NDF-ADF-ADL cellulosa emicellulose lignina ALIMENTO: preparazione del campione DETERGENTE NEUTRO (Sodio lauril solfato) Componente solubile endocellulare Pectine NDF (fibra NEUTRO DETERSA): emicellulose, cellulosa, lignina, minerali DETERGENTE ACIDO (H2SO4 e Nacetil N, N, N Emicellulosa trimetil ammonio bromuro ADF (fibra ACIDO DETERSA) : cellulosa, lignina, minerali H2SO4 72% Cellulosa ADL (lignina al detergente acido): lignina, minerali Importante per i ruminanti DISTRIBUZIONE DELLE FRAZIONI DI CARBOIDRATI IN UNA CELLULA VEGETALE CELLULOSA EMICELLULOSE NDF Fibra Neutro Detersa LIGNINA CELLULOSA ADF LIGNINA Fibra Acido Detersa NDF - ADF = EMICELLULOSE ADL LIGNINA lignina NDF - ADL = CELLULOSA e EMICELLULOSE Carboidrati non strutturali Amido Il campione viene trattato a caldo con HCl 3N: l’amido presente viene idrolizzato a glucosio; la soluzione filtrata viene versata in un tubo polarimetrico e posta in un polarimetro. Il polarimetro è uno strumento che permette di misurare il potere rotatorio di sostanze otticamente attive, quali sono gli zuccheri, ed in particolare il glucosio. Dalla lettura dell’angolo di deviazione della luce polarizzata effettuata col polarimetro, è possibile risalire alla concentrazione di glucosio, che moltiplicata per un opportuno coefficiente, dipendente dal tipo di amido (mais, orzo, frumento…) fornisce la percentuale di amido presente nel campione.  Micro e macroelementi CENERI Rappresentano la frazione minerale di un alimento che residua dopo trattamento in muffola a 550°C per 60 minuti circa. Macroelementi Microelementi Essenziali  Contenuto di minerali in alcuni alimenti +++ --- Foraggi - Graminacee K, Mn Ca,P,oligoelementi - Leguminose Ca, Mg, K, Fe P, oligoelementi Mais insilato K, Mg, Cl Ca,Se,P,Na,Zn Cereali semi e farine P,Ca,Mn Leguminose, oleaginose: semi e farine P Sottoprodotti industria molitoria P Polpe bietola Ca, Mg, K, Fe P Prodotti di origine animale Ca, P, Fe, Zn,Se Classificazione degli alimenti per l’alimentazione animale Alimenti fibrosi (solo di origine vegetale) FRESCHI: verdi Diverso contenuto di acqua CONSERVATI: fieno, insilati Alimenti concentrati (energia, proteine)  Foraggi Sono piante coltivate e/o utilizzate per l’alimentazione degli erbivori (devono essere presenti nella dieta) Possono essere presenti anche dei semi se sono raccolti insieme alla parte vegetativa (esempio trinciato di mais) Caratteristiche nutrizionali dei foraggi Specie botanica Sistema agronomico Stadio vegetativo (pianta giovane) VALORE Concimazione irrigazione Terreno NUTRITIVO Clima … LEGUMINOSE GRAMINACEE Erba medica Mais Trifoglio RICCHE RICCHE DI Riso Lupinella DI PROTEINE CARBOIDRATI Orzo Veccia Segale Loietto STRUTTURA con stelo STRUTTURA ad albero con una Festuca centrale che termina con maggiore quantità di stelo Avena spiga; foglie più grosse. (strutturale>invecchiamento>lignina) Foraggio verde Pianta al naturale AL PASCOLO (scelgono le specie più appetibili) PORTATO IN STALLA DOPO IL TAGLIO Valore nutritivo e appetibilità superiore rispetto al fieno e all’insilato (della stessa specie) ma non è conservabile (stagionalità). Loietto italico o Loiessa (Lolium multiflorum Lam.) Famiglia: Poaceae o Gramineae o Graminaceae Specie: Lolium multiflorum Lam.  Loiessa (Lolium multiflorum Lam.) Graminacea di maggior impiego FACILE IMPIANTO E SVILUPPO RAPIDO Specie annua o biennale (40- 100cm) Foglie larghe con orecchiette e ligule pronunciate Infiorescenza: Spighette aristate Loiessa - CARATTERISTICHE NUTRIZIONALI ERBA VERDE INSILATO FIENO SS 16.5 % SS 29.7 % SS 86% PG 1.73 % tq PG 4.78 % tq PG 9.3% tq FG 3.39% tq FG 8.5% tq FG 25.9 % tq CENERI 1.66% tq CENERI 2.85% tq CENERI 8.1% tq FIENO POLIFITA  Perdite: Fieno Respirazione cellulare (consumo carboidrati della pianta) La trasformazione di foraggio verde in fieno è un Meccaniche (foglioline) metodo che permette la conservazione. Fermentazioni (facilitate dalla presenza di acqua; Perdite che abbassano il valore nutritivo (-20-30%) rischio di autocombustione) Acqua (da 80% al 20%) Taglio Essicazione in campo Taglio Balle Breve essicazione in Fienile campo Essicatoi Balle Soggetto alle condizioni ambientali. Meglio se imballato in 7 giorni Costoso ma di ottima qualità Essiccatoi a balle o a fieno sfuso  Erba medica (Medicago sativa L.) Famiglia: Leguminosae Specie: Medicago sativa L. Infruttescenza con legumi spiralati Erba medica - CARATTERISTICHE NUTRIZIONALI ERBA VERDE INSILATO FIENO SS 16.2 % SS 40 % SS 83-85% PG 3.34 % tq PG 8.24 % tq PG 14.8-17.45 % FG 4.44% tq FG 11.68 % tq tq CENERI CENERI 4.68% tq FG 29 % tq 1.89% tq CENERI 7.9% tq CONTIENE SAPONINE: ATTENZIONE AL FORAGGIO BAGNATO!!!! Qualità del fieno Raccolta a inizio fioritura (più grandi sono maggiore è la resa del terreno ma minore il valore nutritivo) Colore (più verde possibile) Fieni polifiti con 85-90% di leguminose e graminacee Odore (gradevole per gli animali; no di catrame o vecchio) Tracce di muffa Sabbia o terra (contaminazioni, insabbiamento rumine, irritazione Ge) Insilato L’insilamento è un metodo di conservazione dei foraggi (ma non solo) che garantisce minori perdite del valore nutritivo rispetto alla fienagione. ERBA-SILO (subito dopo il taglio viene insilata) FIENO-SILO FORAGGIO VIENE TRINCIATO E BEN COMPRESSO (TRINCEE O SILOS ORIZZONTALI) FERMENTAZIONE ACETICA (breve) POI FERMENTAZIONE LATTICA (pH3,5) Foraggi che si conservano facilmente attraverso l’insilamento MAIS (PIANTA INTERA O GRANELLA) ORZO (raccolto prima della formazione ariste) SEGALE LOIESSA PRATO POLIFITA ERBA MEDICA UTILIZZO IN NUTRIZIONE ANIMALE 1) Insilato di mais INSILATO DI PIANTA INTERA R2 R3 R4 R5 R6 Mais raccolto 40-45 gg dopo la fioritura (maturazione cerosa R4) con biomassa al 35-40% di s.s. e granella al 50-60% di s.s., ridotta lignificazione della fibra e dentatura ben pronunciata. Taglio delle piante a 20-30 cm dal terreno (per evitare rischi di contaminzazione con terra).  1. INSILATO DI MAIS INSILATO IN TRINCEA TRINCIATURA UTILIZZO DI TUTTE LE PARTI DELLA PIANTA  Silomais Foraggio da pianta intera Raccogliere quando il mais contiene il 30 - 34% di S.S. per garantire il miglior equilibrio fra produzione di energia e qualità del prodotto Caratteristiche analitiche di tre insilati tipici Fibra 21-22 % Silomais Ins. Loetto Ins. Medica s.s. 33-35 20 40 PG, %s.s. 8.5 8.5 22 N-NH3, %PG 6 7 9 Ac acetico, %s.s. 0.5 2.2 1.5 Ac. Lattico, %s.s. 4.8 7.4 4.4 pH 3.8 3.9 4.75 Dell’Orto, 1996