بخش اول. چرا کنجاله سویا همچنان مرجع اصلی منابع پروتئینی باقی مانده است
مقدمه
کیفیت کنجاله سویا یکی از مهمترین شاخصهای موفقیت در صنعت خوراک دام است. خوراک تقریباً ۶۵ تا ۷۵ درصد کل هزینه تولید طیور را به خود اختصاص میدهد و پروتئین یکی از پرهزینهترین اجزای آن است. بر همین اساس، انتخاب و کیفیت منابع پروتئینی تأثیر عمیقی بر عملکرد پرنده، بازده تبدیل خوراک، سلامت گله و در نهایت سودآوری واحد پرورشی دارد. در میان تمامی منابع پروتئین گیاهی موجود، کنجاله سویا (Soybean Meal؛ SBM) جایگاه خود را بهعنوان مرجع اصلی که سایر منابع پروتئینی با آن مقایسه میشوند، حفظ کرده است.
کنجاله سویا برای بیش از نیم قرن، سنگبنای تغذیه طیور بوده است. در جیرههای متداول بر پایه ذرت-کنجاله سویا، این ماده بیش از نیمی، و غالباً تا ۷۰ درصد، اسیدهای آمینه قابلهضم مورد نیاز جوجههای گوشتی و مرغهای تخمگذار را تأمین میکند. مواد خوراکی معدودی هستند که ترکیبی چنین مطلوب از الگوی اسیدآمینهای، قابلیتهضم بالا، تأمین پایدار و کیفیت نسبتاً یکنواخت را در خود جمع کرده باشند. حتی با افزایش توجه به منابع پروتئینی جایگزین نظیر کنجاله کانولا، کنجاله آفتابگردان، پروتئین حشرات، مواد خوراکی تخمیرشده و پروتئینهای تکیاختهای، کنجاله سویا همچنان معیار تغذیهای مرجع باقی مانده است.
اهمیت این ماده خوراکی نهتنها در میزان استفاده از آن در جیره طیور، بلکه در تأثیرش بر کیفیت کلی خوراک نیز نمایان است. اگر کنجاله سویا عملکرد مطلوبی داشته باشد، کل خوراک عملکرد مطلوبی خواهد داشت؛ برعکس، هنگامیکه ارزش تغذیهای آن کاهش یابد، دقت بالا در فرمولاسیون هم، نمیتواند بهطور کامل این افت را جبران کند.
با این حال، بهرغم شهرتی که کنجاله سویا دارد، این ماده خوراکی به هیچوجه یکدست نیست. متخصصان تغذیه طیور غالباً جیرهها را بر اساس مقادیر جدولهای منتشرشده برای پروتئین خام، اسیدهای آمینه و انرژی قابلمتابولیسم فرموله میکنند. در واقعیت، کنجاله سویای واردشده به یک کارخانه خوراکسازی میتواند از یک محموله به محموله دیگر تفاوت قابلتوجهی داشته باشد. این تفاوتها همیشه قابلمشاهده نیستند و لزوماً در محتوای پروتئین خام نیز منعکس نمیشوند. دو کنجاله سویا با سطح یکسان پروتئین خام ممکن است از نظر غلظت اسیدآمینه قابلهضم، انرژی قابلمتابولیسم و در نهایت قابلیت حمایت از رشد، تفاوت قابلملاحظهای داشته باشند.
همانگونه که ون آیس (Van Eys, 2012) بهدرستی اشاره کرده است، کنجاله سویا را نباید صرفاً بهعنوان یک کالای پایه بلکه باید بهعنوان یک ماده خوراکی پیچیده از نظر زیستی در نظر گرفت که ارزش تغذیهای آن به عوامل متعدد و متقابل بستگی دارد. در میان این عوامل، فرآوری احتمالاً بیشترین تأثیر را بر ارزش خوراکی آن دارد. از این رو، درک کیفیت کنجاله سویا دیگر یک گزینه اختیاری نیست؛ بلکه برای تغذیه دقیق (Precision Nutrition) طیور، ضرورتی اجتنابناپذیر به شمار میرود.
چرا کنجاله سویا به مرجع اصلی تبدیل شد
محبوبیت کنجاله سویا تصادفی نیست و حاصل ترکیبی منحصربهفرد از مزایای تغذیهای، اقتصادی و عملیاتی است. پس از استخراج روغن، کنجاله سویای پوستگیریشده (dehulled) معمولاً بین ۴۶ تا ۴۸ درصد پروتئین خام دارد، در حالیکه کنجاله سویای پوستگیرینشده تقریباً ۴۴ درصد یا کمتر پروتئین دارد. نکته مهمتر آنکه، این پروتئین دارای الگوی اسیدآمینهای است که بهطور قابلتوجهی با نیازهای طیور تطابق دارد.
کنجاله سویا بهویژه از نظر لیزین، اسیدآمینهای که بهطور طبیعی در غلاتی مانند ذرت و گندم کمبود دارد، غنی است. این ماده همچنین مقادیر قابلتوجهی ترئونین، تریپتوفان، والین، ایزولوسین و آرژینین فراهم میکند. اگرچه امروزه از اسیدهای آمینه سنتتیک مکمل بهطور معمول استفاده میشود، کنجاله سویا همچنان تأمینکننده اصلی اسیدهای آمینه ضروری در جیرههای تجاری طیور است.
قابلیتهضم نیز به همان اندازه اهمیت دارد. کنجاله سویای فرآوریشده بهدرستی، اسیدهای آمینهای با قابلیتهضم بالا فراهم میکند که در روده کوچک بهطور کارآمد جذب میشوند. این قابلیتهضم بالا امکان میدهد پرنده پروتئین جیره را با کمترین اتلاف نیتروژن به بافت عضلانی، پر، تخممرغ، آنزیمها، هورمونها و پروتئینهای ایمنی تبدیل کند.
در مقایسه با بسیاری از پروتئینهای گیاهی جایگزین، کنجاله سویا نیز غلظت نسبتاً پایینی از فیبر و ترکیبات ضدتغذیهای، پس از فرآوری صحیح، دارد. این ترکیب از تراکم مواد مغذی و قابلیتهضم بالا توضیح میدهد که چرا کنجاله سویا بهطور مستمر بازده تبدیل خوراک و عملکرد رشد برتری را پشتیبانی میکند.
برای متخصصان تغذیه، کنجاله سویا مزیت مهم دیگری نیز دارد: قابلیت پیشبینی. دههها پژوهش، پایگاههای داده مغذی گسترده، ضرایب قابلیتهضم و مقادیر فرمولاسیون را تدوین کردهاند که امکان فرمولاسیون جیره را با اطمینان قابلتوجه فراهم میکنند، مشروط بر آنکه کنجاله سویا بهاندازه کافی فرآوری شده باشد. با این حال، این شرط پایانی غالباً نادیده گرفته میشود.
کنجاله سویا: فراتر از صرفِ پروتئین خام
برای سالهای متمادی، پروتئین خام (crude protein) بهعنوان شاخص اصلی کیفیت ماده خوراکی در نظر گرفته میشد. امروزه، متخصصان تغذیه دریافتهاند که پروتئین خام بهتنهایی اطلاعات اندکی درباره ارزش تغذیهای واقعی کنجاله سویا ارائه میدهد. طیور نیازی به پروتئین خام ندارند؛ آنها به اسیدهای آمینه قابلهضم نیاز دارند. این تمایز، بنیادین است.
پروتئین خام صرفاً برآوردی از محتوای نیتروژن ضربشده در یک ضریب تبدیل (۶٫۲۵) است. این شاخص هیچ اطلاعی درباره اینکه آیا آن پروتئین واقعاً قابلهضم، قابلجذب و قابلاستفاده توسط پرنده است یا خیر، ارائه نمیدهد. دو نمونه کنجاله سویا را در نظر بگیرید که هر یک حاوی ۴۷ درصد پروتئین خام هستند. روی کاغذ، این دو نمونه یکسان به نظر میرسند. در عمل، ممکن است یکی از رشد عالی حمایت کند، در حالیکه دیگری، بهرغم فرمولاسیون یکسان جیره، عملکرد و بازده تبدیل خوراک ضعیفتری ایجاد کند. تفاوت در دسترسیپذیری مواد مغذی (nutrient availability) نهفته است.
کنجاله سویا: فراتر از صرفِ پروتئین خام
آسیب حرارتی، فاکتورهای ضدتغذیهای باقیمانده، دناتوراسیون پروتئین، تخریب اسیدآمینه، محتوای فیبر و ترکیب کربوهیدراتی، همگی بر نسبت مواد مغذی که در نهایت برای پرنده در دسترس قرار میگیرد، تأثیر میگذارند.
همانگونه که چندین پژوهشگر بارها نشان دادهاند، محتوای اسیدآمینه قابلهضم پیشبینیکننده بسیار بهتری برای ارزش خوراکی نسبت به پروتئین خام یا حتی غلظت کل اسیدآمینه است. مقالات منتشرشده نشان دادهاند که فرمولاسیون بر پایه اسیدهای آمینه قابلهضم ایلئومی استانداردشده (standardised ileal digestible amino acids)، ارزیابی دقیقتری از ارزش ماده خوراکی نسبت به غلظت کل اسیدآمینه ارائه میدهد. بنابراین، تغذیه نوین طیور بهطور فزایندهای بر دسترسیپذیری مواد مغذی تمرکز میکند تا غلظت آنها.
دامنه تغییرپذیری کنجاله سویا
بسیاری از تولیدکنندگان تصور میکنند کنجاله سویا، از آنجا که تحت مشخصات استاندارد در سطح جهانی مورد معامله قرار میگیرد، ماده خوراکی بسیار یکدستی است. یافتههای پژوهشی حاکی از خلاف این موضوع است. طی دو دهه گذشته، مطالعات متعددی تغییرپذیری قابلتوجه میان کنجالههای سویای حاصل از کشورها و کارخانههای فرآوری مختلف را مستند کردهاند. یکی از جامعترین بررسیها توسط راویندران و همکاران (Ravindran et al., 2014؛ دانشگاه مسی، نیوزیلند) انجام شد که کنجالههای سویای بهدستآمده از چندین کشور عمده تولیدکننده سویا را ارزیابی کردند. اگرچه مقادیر پروتئین خام تنها به میزان متوسطی تغییر داشت، تفاوتهای قابلتوجهی در قابلیتهضم اسیدآمینه و انرژی قابلمتابولیسم ظاهری مشاهده شد. این یافتهها نشان دادند که کنجالههای سویا با ترکیب شیمیایی ظاهراً مشابه، میتوانند هنگام تغذیه به جوجههای گوشتی، از نظر ارزش تغذیهای، بهطور محسوس تفاوت داشته باشند.
دلایل این تغییرپذیری چندعاملی است. برخی پیش از برداشت محصول آغاز میشوند؛ برخی دیگر در جریان فرآوری رخ میدهند؛ و برخی نیز در طول انبارداری و حملونقل پدید میآیند. این منابع تغییرپذیری، در مجموع، یکی از مفروضات زیربنای فرمولاسیون کمهزینه (least-cost formulation) را به چالش میکشند: این فرض که هر تن کنجاله سویا ارزش خوراکی یکسانی دارد. این در حالی است که در واقعیت، هر محموله اثر انگشت تغذیهای منحصربهفرد خود را دارد.
منابع تغییرپذیری پیش از فرآوری
مسیر دستیابی به کیفیت کنجاله سویا، مدتها پیش از ورود دانههای سویا به کارخانه استخراج روغن آغاز میشود.
ژنتیک
اصلاح نژاد نوین سویا، ارقامی تولید کرده است که از نظر غلظت پروتئین، بازده روغن، الگوی اسیدآمینهای و ترکیب کربوهیدراتی تفاوت قابلتوجهی با یکدیگر دارند. برخی ارقام بهطور طبیعی غلظت پروتئین بالاتری تولید میکنند، در حالیکه برخی دیگر تولید روغن را در اولویت قرار میدهند. با وجود پیشرفتهای ژنتیکی مستمر، اصلاحگران غالباً با رابطه معکوس میان غلظت پروتئین و روغن مواجهاند که بهبود همزمان این دو ویژگی را دشوار میسازد.
محیط رشد
اقلیم تأثیر عمدهای بر ترکیب سویا دارد. دما در طول مراحل تکوین دانه بر تجمع پروتئین، ذخیرهسازی روغن و ترکیب اسیدآمینهای تأثیر میگذارد. الگوهای بارندگی بر پرشدن دانه اثرگذارند. حاصلخیزی خاک بر تثبیت نیتروژن و در نهایت سنتز پروتئین تأثیر میگذارد. در نتیجه، دانههای سویای کشتشده در برزیل، آرژانتین، ایالات متحده، هند یا چین، بهرغم داشتن زمینه ژنتیکی مشابه، غالباً از نظر ترکیب شیمیایی تفاوت دارند. استاین (Stein) و همکارانش نشان دادهاند که خاستگاه جغرافیایی بهطور معناداری در تغییرپذیری غلظت اسیدآمینه قابلهضم مشاهدهشده میان کنجالههای سویای تجاری نقش دارد.
برداشت و انبارداری
زمانبندی برداشت نیز بر کیفیت اثرگذار است. تأخیر در برداشت، خطر آسیب ناشی از شرایط جوی، آلودگی قارچی و فرسودگی فیزیکی را افزایش میدهد. انبارداری نامناسب میتواند به رشد کپک، آلودگی به آفات انباری، اکسیداسیون چربی و از دست رفتن مواد مغذی، پیش از آغاز فرآوری، منجر شود. خوشبختانه، مدیریت این عوامل بهطور کلی آسانتر از مدیریت خودِ فرآیند فرآوری است.
فرآوری: جایی که کیفیت کنجاله سویا نهایتاً تعیین میشود
اگرچه ژنتیک و شرایط محیطی، پتانسیل ارزش تغذیهای دانههای سویا را تعیین میکنند، این فرآوری است که در نهایت مشخص میکند چه میزان از آن پتانسیل به پرنده میرسد. دانههای خام سویا برای تغذیه طیور مناسب نیستند، زیرا حاوی چندین فاکتور ضدتغذیهای فعال از نظر زیستی هستند. از مهمترین آنها میتوان به بازدارندههای تریپسین (trypsin inhibitors) اشاره کرد. این پروتئینهای طبیعی، با آنزیمهای گوارشی در روده کوچک تداخل ایجاد میکنند، هضم پروتئین را کاهش میدهند و فعالیت بیشازحد لوزالمعده را تحریک میکنند. سایر ترکیبات ضدتغذیهای از جمله لکتینها، اورهآز، پروتئینهای آنتیژنیک و برخی الیگوساکاریدها نیز، در صورت عدم غیرفعالسازی، عملکرد جذب مواد مغذی یا عملکرد گوارشی را کاهش میدهند.
بنابراین، هدف فرآوری سویا در اصل ساده است: غیرفعالسازی فاکتورهای ضدتغذیهای همراه با حفظ کیفیت تغذیهای. در عمل، دستیابی به این توازن بهطور قابلتوجهی دشوار است. حرارتدهی ناکافی، ترکیبات ضدتغذیهای را فعال باقی میگذارد. حرارتدهی بیشازحد، مواد مغذی مورد نیاز پرنده را از بین میبرد. فرآیند بهینه تنها در یک دامنه عملیاتی بسیار محدود قابل انجام است. همانگونه که ون آیس توصیف کرده است، فرآوری سویا فرآیندی مبتنی بر بهینهسازی است، نه حداکثرسازی. حرارت کمتر قطعاً پذیرفتنی نیست. حرارت بیشتر لزوماً بهتر نیست. تنها میزان صحیح حرارت است که کنجاله سویایی با حداکثر ارزش تغذیهای تولید میکند. متأسفانه، حفظ مستمر این توازن در مقیاس تجاری، همچنان یکی از بزرگترین چالشهای پیشِروی صنعت فرآوری دانههای روغنی است.
چرا کیفیت کنجاله سویا بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد
سویههای امروزی جوجههای گوشتی شباهت اندکی به جوجههایی دارند که پنجاه سال پیش پرورش مییافتند. گزینش ژنتیکی، پرندگانی تولید کرده است که قادرند در تقریباً یکسوم زمان مورد نیاز در دهه ۱۹۷۰ به وزن بازار برسند. به همین ترتیب، سویههای امروزی مرغهای تخمگذار، تولید تخممرغ را در سطوحی حفظ میکنند که زمانی غیرممکن تصور میشد. چنین عملکرد خارقالعادهای، به دقت تغذیهای خارقالعادهای وابسته است.
کاهشهای اندک در لیزین قابلهضم، انرژی قابلدسترس یا قابلیتهضم پروتئین که زمانی ممکن بود بدون توجه باقی بمانند، اکنون میتوانند به کاهشهای قابلسنجش در میانگین افزایش وزن روزانه، ضریب تبدیل خوراک، بازده گوشت سینه، توده تخممرغ و یکنواختی گله ترجمه شوند. علاوه بر این، افزایش قیمت مواد اولیه خوراک، تحمل صنعت نسبت به ناکارآمدی تغذیهای را کاهش داده است. هر گرم اسیدآمینه هضمنشده، هم یک زیان اقتصادی و هم یک بار زیستمحیطی، از طریق افزایش دفع نیتروژن، به همراه دارد. در نتیجه، کیفیت کنجاله سویا دیگر صرفاً یک ملاحظه خرید نیست؛ بلکه به هسته مرکزی تغذیه دقیق، پایداری و سودآوری تبدیل شده است.
چالش پیشِروی متخصصان تغذیه دیگر این نیست که آیا کنجاله سویا در جیره گنجانده شود یا خیر. چالش این است که چه میزان ارزش تغذیهای پس از فرآوری باقی میماند. این پرسش با درک توازن ظریف میان حرارتدهی ناکافی و حرارتدهی بیشازحد آغاز میشود. این همان توازنی است که در بخش بعدی این مقاله مروری بررسی خواهد شد.