יואב יקיר¹, ג'סטין קילמה², סמיר מבג'יש², יואב שעני¹, סמיר קעדאן¹, גבי עדין¹
1שה"מ, תחום בקר לחלב ותחום צאן, אגף בעלי חיים
2הפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה, האוניברסיטה העברית
עבודה זו מומנה מתקציב קרן המחקרים של שה"מ (870-6738-19)
קישור לחוברת- https://www.gov.il/he/pages/alternative-feed-components-for-ruminants
תקציר
החקלאות ותעשיית המזון המקומית מפיקים חומרי לוואי רבים כתוצאה מתהליכי הייצור. חומרים אלו נקראים תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים (AIBPs).
החומרים הללו מהווים עול בהיותם דורשים טיפול כמו הטמנה או באופנים אחרים המונעים זיהום סביבתי, מה שמייקר את עלויות הייצור. בעבודה, שפורסמה בשנת 2015 על ידי א. יוסף וחוב', העריכו כי הכמות של חומרי הלוואי בארץ שוות ערך ל-630,000 טון חומר יבש לשנה. אחת ממטרות המחקר הנוכחי הייתה לעדכן את היקפי תוצרי הלוואי של החקלאות ותעשיית המזון המקומית, אך ראינו כי ביצוע הערכה כזאת אינו אפשרי, מאחר שאין גורם ממשלתי או פרטי המרכז נתון זה.
מכיוון שחומרים אלו הם בעלי ערכים תזונתיים לבקר ולצאן (עתירי דופן תא, חלבון, סוכרים), קיימת חלופה נוספת לטיפול בהם באופן כלכלי, אקולוגי ובריא לסביבה, והיא לשלבם במנות של מעלי גירה (מע"ג). הודות למערכת העיכול הייחודית של מע"ג, חומרים בעלי ערך תזונתי נמוך לחד-קיבתיים יכולים להוות תחליף הולם באספקת נוטריינטים לצרכיו השונים של בעל החיים (קיום, גדילה, ייצור חלב ובשר). בדרך זו של הזנת מע"ג במוצרי לוואי מהתעשיות השונות ניתן לגוון במקורות המזון, לייצר חלופות למזונות המסורתיים, להקל את העומס הסביבתי והכלכלי שיוצרות התעשיות וחשוב מכול: להוזיל את מחירי המנה של מע"ג, ובכך לצמצם את הוצאות הייצור.
מחקר זה הוקדש לניתוח ההרכב התזונתי וזמן חיי המדף של AIBP נבחרים מייצור מקומי בישראל. הניתוח נעשה בהתאם לשיטות התקנים המתאימות שאושרו על ידי איגוד הכימאים האנליטיים הרשמיים (AOAC).
במחקר מצאנו שרוב ה-AIBPs עשירים בסיבים, בעמילן, בחלבונים ובמינרלים. מוצרים כמו פולפת חוחובה ואוקרה (תוצר לוואי מפולי סויה) הציגו רמת חלבון כללי (CP) גבוהה של 32.1% ו-28.1% על בסיס חומר יבש, בהתאמה. תכולת העמילן הייתה גבוהה בשאריות תפוחי אדמה ובתוצרי לוואי של לחם – 65.2% ו-49.8%, בהתאמה. בנוסף, נמדדו רמות ניכרות של נתרן, אשלגן, זרחן, סידן וברזל ב-10 מ-16 ה-AIBPs שנבדקו. בשאריות יוגורט נמצאה תכולת השומן הגולמי הגבוהה ביותר – 42.8%, ואחריה פולפת חוחובה – 11.7%. במרבית החומרים שנבדקו (ב-11 מבין 16 החומרים) נמצאה תכולת לחות גבוהה, הנעה בין 56.9% בסחיט עגבניות ל-97.3% במי גבינה, וכתוצאה מכך חיי המדף של חומרים אלו הם קצרים: פחות מ-6 ימים, עקב היווצרות של זיהום פטרייתי. יישום של טכניקות אחסון מיוחדות כמו החמצה או ייבוש עשוי להאריך את חיי המדף שלהם.
מחקר זה מצביע על כך שלמיחזור AIPBs להזנת מעלי גירה יש פוטנציאל מבטיח. הוא מצביע על הפקת יתרונות כלכליים וסביבתיים באמצעות הורדת עלויות ההזנה, שיפור ביטחון המזון והפחתת כמות הפסולת, היכולים לתרום ישירות ליוזמת הכלכלה המעגלית הדרושה כדי להאיץ את השגת יעדי הצריכה והייצור בני-קיימא של האו"ם (SDG12) עד 2030.
הקדמה
האוכלוסייה העולמית גדלה ללא הרף וצפויה להגיע ל-8.6 מיליארד בני אדם עד 2050 ול-11.2 מיליארד בני אדם עד שנת 2100 (האומות המאוחדות, 2017). ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO) מעריך שייצור המזון העולמי צריך לגדול ב-70% בכדי שניתן יהיה להאכיל את האוכלוסייה הצפויה עד 2050 (Doering & Sorensen, 2018). בנוסף, מערכות ייצור המזון של המאה ה-21 מכירות באופן נרחב בפרקטיקות חקלאיות בנות-קיימא, המפנות תשומת לב לתרומה כלכלית ולבריאות הסביבה.
מאידך, כשליש מהמזון המיוצר לצורכי הזנת בני אדם מתבזבז מדי שנה (Jenkins et al., 2016). דו"ח של המשרד להגנת הסביבה, BDO ו"לקט ישראל" העריך כי בשנת 2020 בוזבזו בישראל כ-35% מייצור המזון המקומי. אובדן מזון וייצור פסולת במהלך תהליכי הייצור, העיבוד, ההובלה, האחסון וההפצה מפיקים מאגר עצום של תוצרי לוואי ופסולת אגרו-תעשייתיים. ה- AIBPs כוללים ביומסה המופקת מפירות וירקות, שאריות מזון ממסעדות ושירותי קייטרינג, שאריות טחינת גרעינים, תוצרי לוואי של תעשיית החלב, פסולת מבשלות, שאריות לחם ומאפיות, תוצרי לוואי של מיצוי שמן ועוד.
ה-AIBPs, המגיעים למזבלות ולאתרי הטמנת פסולת, הם תורמים חשובים לשינויי אקלים שליליים.
על פי התוכנית האסטרטגית לטיפול בפסולת עד שנת 2030, ממשלת ישראל והמשרד להגנת הסביבה שמו להם למטרה להגדיל את מיחזור הפסולת מ-24% ל-51% מסך הפסולת שנוצרה ותיווצר עד שנת 2030, וכדי להשיג זאת, נדרשות פעולות מאומצות מכלל התעשיות והמגזרים למיחזור של תוצרי לוואי ופסולת למוצרים שימושיים באופן בר-קיימא. מדענים העוסקים בתחום גידול בעלי חיים וטכנולוגיית מזון, בוחנים אפשרויות לשימוש בתוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים כמקור תזונתי, כדי לצמצם את ההשלכות הסביבתיות הנגרמות כתוצאה מהפקת פסולת (Rahman et al., 2020, 2021).
בין האפשרויות השונות למזעור סילוק הפסולת, ניצול תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים למזון לבעלי חיים היא בת-קיימא ביותר. השימוש ב-AIBPs כמזון למעלי גירה אינו רק מקדם מיחזור פסולת (Rutgers University & EPA, 2015, ReFeed, 2016) אלא גם מגוון את מקורות המזון לבעלי החיים (Dou et al., 2018) ומשפר את הביטחון התזונתי על ידי רתימת היכולות של מעלי הגירה לעיבוד ביולוגי של AIBPs לבשר, לחלב ולשאר מוצרים.
בנוסף, הרעיון להזין בעלי חיים יצרניים ב- AIBPs עשוי לתרום לפתרון משבר הזנת בעלי החיים, לאור הגידול באוכלוסייתם ולנוכח דלדול משאבי ההזנה (Sahoo et al., 2017). בהתחשב בכך שהזנת בעלי החיים היא ההוצאה המשמעותית ביותר בתהליך הייצור, המהווה בממוצע כ-60% מסך ההוצאות, בחינת חלופות הזנה זולות יותר עשויה להעניק תמריצים משמעותיים לחקלאים, תוך קידום הגישה של AIBPs כמשאב יקר ערך וההתייחסות למעלי הגירה כבעלי חיים "סניטריים".
המידע הקיים לגבי ההרכב התזונתי ואורך חיי המדף של תוצרי הלוואי האגרו-תעשייתיים מוגבל מאוד. כדי שנוכל להפיק את המירב מהשימוש בחומרים אלו, עלינו לייצר ידע חדש בתחומים שצוינו ולגבי היכולות לטיפול נכון, לשינוע ולאחסון שלהם באתר הייצור, לשילובם במנה במרכזי המזון ולאספקתם למשקים.
היכרות מדויקת עם ההרכב התזונתי של תוצרי הלוואי הוא צעד חיוני לקראת שילובם בתזונה של בעלי החיים, שכן ההרכב מסייע לסווגם בהתאם למאפיינים הרצויים עבור קבוצת בעלי חיים נתונה.
מטרת המחקר הנוכחי היא להעריך את חיי המדף, ההרכב התזונתי והנעכלות במבחנה של כמה AIBPs עיקריים, הזמינים באופן מקומי בישראל. בהמשך יפורטו הנחיות לשימוש בחומרים אלו בשלוחות השונות, הערכים המקסימליים המומלצים לשימוש, המזונות שאותם ניתן להחליף בחומרי הלוואי, התייחסות לעונות השונות ועוד.
הנחת המחקר הייתה שה-AIBPs שנבחרו עשירים בחומרים מזינים, שהם עשויים להתאים להזנת מעלי הגירה, ושהשימוש בהם יכול להפחית את הצורך בהטמנה ובסילוק פסולות, ובעקבות זאת למזער את טביעת הרגל הסביבתית שלהם.
מקורות ה- AIBPs במחקר
מדריכי אגף בעלי חיים בשה"מ קבעו את ה-AIBPs החשובים ביותר שייכללו במחקר. הקריטריונים שנלקחו בחשבון בקביעה זו היו חשיבות מוצרי הלוואי להזנת בעלי חיים ותדירות השימוש בהם.
רשימת חומרים חלקית מוצגת להלן, את הרשימה המלאה תוכלו למצוא בקישור לדוח המחקר המלא.
קליפת שקדים ושומר שקד: תוצרי לוואי שמקורם בתהליך הקילוף של פרי השקד (Prunus dulcis). שומר השקד (Almond hull) היא המעטפת החיצונית של השקד, המהווה כ-45%-50% ממשקלו הכולל, והוא מקיף את קליפת השקד (Almond shell), המהווה כ-30% ממשקל הפרי. הן שומר השקד והן קליפת השקד עוטפים יחד את הגלעין, שמשקלו כ-25% מהפרי כולו. עונת הקטיף של השקד נמשכת בין יוני לאוגוסט, ותהליך הפיצוח מתחיל באוגוסט ונמשך עד נובמבר, המוצר זמין כל השנה כתלות ביבול, לאחר שעבר תהליך של ייבוש. היבול השנתי בישראל מוערך ב-8000 טון גלעין נכון ל-2022, ומכאן נובע כי כמות השומר והקליפות מוערכת ב-24000 טון.
"מעורב תימורים": מוצר מסחרי ייחודי של חברת "שחר תשלובות". מורכב ממוצרי מזון הומני יבשים, אשר יוצרו בתעשיית המזון לבני אדם, אך נפסלו למאכל אדם מסיבות לוגיסטיות או בשל תקלות בייצור או באריזה, אך לא מסיבות הנוגעות בבטיחות המוצר. המוצרים עוברים תהליך הפרדה, לאחריו נאגרים במכולות ייעודיות בחצר היצרנים ומשם מובלים למפעל "שחר תשלובות" בתימורים, והוא מבצע בהם תהליך של הפרדת האריזות ומרכיבים אנאורגניים אחרים מהמזון. לאחר תהליך ההפרדה מיוצבים הערכים התזונתיים במזון המופרד, מועמסים ומובלים לשימוש במרכזי מזון וברפתות.
שאריות גזר (Daucus carota) ותפוחי אדמה (Soalanum tuberosum L.), שנפסלו לשיווק מסיבות מסחריות, כמו גודל וצורה, בשל עודפים בעונת הייצור או משום שאינם עומדים בתקנים הנדרשים לשיווק טרי או לעיבוד.
סחיט עגבניות: תוצר לוואי של עיבוד עגבניות. הוא מורכב מקליפות עגבניות, מזרעים ומעיסה ומכיל בסביבות 5%-30% מהפרי (Dolores et al., 2022). המוצר משמש למאכל או לכיסוי בורות תחמיץ בשל היותו חומר רטוב, המספק את המשקל הרצוי על בור התחמיץ וניתן למאכל בהמות.
מי גבינה: תוצר לוואי של ייצור גבינה – רק חלק מהחלב מתגבש לחומר מוצק למחצה, הנקרא גֶבֶן, והנוזלים הנותרים מכונים 'מי גבינה'. חלק קטן ממי הגבינה משמשים לייצור מוצרים, כגון ריקוטה, משקאות עתירי חלבון, תוספי מזון, מזון לתינוקות ומוצרי אפייה, אך למרביתם נדרש פתרון, כדי שלא יישפכו למערכות הביוב.
גפת בירה: תוצר לוואי של תהליך ייצור הבירה, הכולל תסיסה וחימום. לאחר הפקת הבירה נותרים הדגנים בצורת גפת. המוצר מסופק כל השנה ואינו כשר לפסח.
גפת בירה [צילום: דן טאוב]
פולפת חוחובה: תוצר לוואי של מיצוי שמן של זרעי חוחובה, בעיקר ליישומים פרמצבטיים וקוסמטיים.
שיטות וחומרים
אורך חיי מדף
כל דגימה חולקה לשני חלקים שווים, כאשר אחת יועדה לבדיקת אורך חיי המדף, והשנייה – לביצוע אנליזה כימית.
המנה, המיועדת לבדיקות חיי מדף, חולקה לשלושה חלקים שווים שנשקלו והועברו לכלים מסומנים, והוקצו לשלוש תקופות אחסון: 0, 3 ו-6 ימים. קלקול כלשהו שנמצא ביום 0, נבדק באופן מידי, ומנות הדגימה הנותרות נשמרו בתנאי אחסון של סביבה לא מבוקרת, האמורה לדמות את תנאי האחסון במרכז המזון.
חיי המדף נקבעו באמצעות מאפיינים ביו-פיזיו-כימיים: אובדן חומר יבש, הערכת ריח לוואי, שינויי pH וצמיחה פטרייתית.
הערכת ריח לוואי סובייקטיבית נעשתה על ידי פאנל של שלושה חברים. כל מכל דגימה נפתח בנפרד, עורבב באופן אחיד והורח על ידי שלושת חברי הפאנל, כדי לקבוע את עוצמת הריח. הריחות תועדו בסולם של 0 עד 5: 0=ריח רגיל; 1=ריח לוואי קל לזיהוי; 2=ריח לוואי בינוני; 3=ריח לוואי חזק; 4=ריח חזק מאוד; 5 =ריח עז ביותר הקשור לקלקול. ציונים של 0 ו-1 נחשבו מקובלים, בעוד ש-2 עד 5 ייצגו קלקול בלתי מקובל. הציונים הממוצעים של שלושת חברי הפאנל שימשו לקביעת מידת הקלקול של דגימות הזנה בודדות.
ניתוח זיהום פטרייתי – בוצעה ספירת צמיחה של שמרים ועובשים.
אנליזה כימית נעשתה בהתאם לשיטות התקנים שאושרו על ידי איגוד הכימאים האנליטיים הרשמיים (AOAC).
הפרמטרים שנבדקו: תכולת חומר יבש (DM), NDF (Neutral Detergent Fiber), ADF (Acid Detergent Fiber), צלולוז, ליגנין, חלבון (Crude Protein), שומן (Crude Fat) – מצויין בטבלה כ-EE, עמילן, נעכלות במבחנה (In Vitro digestibility).
תוצאות
טבלה 1. הרכב תזונתי וערכי נעכלות של תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים נבחרים
DM a חומר יבש OM b חומר אורגני CP b חלבון כללי NDIP b EE b מיצוי אתרי Starch b עמילן NDF c ADF b Cellulose c צלולוזה Lignin b ליגנין IVNDFD48 d IVDMD e AIBP תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים 82.3±0.21 97.4±0.19 5.0±0.28 1.8±0.25 2.4±0.16 2.7 38.1±1.49 24.4±1.24 13.4±0.48 11.0±0.78 41.9±0.61 48.9±3.07 AH 88.2±0.0 97.3±0.06 2.6±0.23 0.8±0.05 1.0±0.04 NF 82.8±1.11 51.7±0.56 29.1±0.67 22.5±1.20 10.3±0.09 13.5±1.28 AS 98.6±0.0 95.4±0.14 9.53±0.18 2.6±0.16 1.8±0.39 2.8 82.8±0.60 63.4±3.82 19.8±4.20 26.1±4.18 11.8±0.79 8.3±3.74 PH 58.6±2.01 97.1±0.45 16.5±0.77 1.4±1.37 1.4±0.32 49.8±1.47 14.1±3.66 2.7±0.48 1.9±0.43 0.6±0.10 73.5±4.45 80.6±2.38 BBP 79.3±1.64 96.6±0.65 11.9±0.65 2.5±0.49 9.8±1.39 33.7±6.95 12.4±4.03 3.6±1.52 2.7±1.10 0.7±0.45 52.7±8.52 68.0±6.95 TM 8.8±0.04 92.9±0.95 13.1±0.03 1.7±0.20 2.9±0.04 4.6 11.5±0.13 7.9±0.10 7.9±0.01 0.1±0.02 99.0±1.16 77.5±2.96 CC 15.8±0.06 93.9±0.68 15.3±0.49 1.3±0.15 0.9±0.04 65.2 5.5±0.25 2.8±0.21 2.6±0.22 0.1±0.02 96.2±4.81 90.4±5.31 IPC 56.9±0.07 96.9±0.16 21.2±0.003 9.5±0.01 5.3±0.89 NF 67.1±1.14 53.3±1.09 15.8±0.45 37.0±1.14 39.8±0.23 30.4±3.13 TP 13.3±0.006 95.3±0.02 23.4±0.72 – 42.9±0.5 NF – – – – – 67.5±3.13 YG 4.4±3.16 91.6±0.11 21.7±4.06 – 9.4±0.11 NF – – – – – 85.1±1.96 WW 19.7±3.34 80.4±0.59 10.1±0.59 – 3.5±0.56 NF – – – – – 88.5±0.90 ML 23.0±2.01 95.1±1.95 19.7±0.91 0.9±0.08 3.1±0.12 1.5±1.29 66.6±5.46 26.6±4.18 18.5±1.25 7.6±3.08 40.0±5.39 24.9±8.72 BP 28.1±1.13 95.9±0.13 31.9±4.44 1.6±0.10 7.4±0.47 10.3 34.3±4.33 10.2±0.18 7.7±0.04 1.6±0.16 77.5±0.90 61.8±3.60 OK 30.4±2.01 93.0±1.19 11.2±2.83 1.0±0.49 4.6±1.35 4.1±4.33 50.7±3.08 30.0±11.37 17.7±6.21 12.1±5.03 36.0±6.11 34.9±7.99 SG 94.0±0.0 97.0±0.13 32.1±0.38 5.0±0.14 11.7±0.2 NF 37.3±0.69 23.4±0.46 10.1±0.12 13.2±0.59 59.4±1.94 62.6±2.08 JC a Percentage on As Is Basis, N=6; b Percentage on DM Basis, N=6; c Percentage on DM Basis, N=12; d Percentage of NDF, N=6; e Percentage on DM Basis, N=24. קיצורים: תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים (AIBPs); שומר שקד (AH); קליפות שקד (AS); קליפות בוטנים (PH); שאריות לחם (BBP); מעורב תימורים (TM); שאריות גזר (CC); שאריות תפוחי אדמה (IPC); סחיט עגבניות (TP); עודפי יוגורט (YG); מי גבינה (WW); מאדר ליקר (ML); גפת בירה (BP); אוקרה (OK); סוגוט (SG); פולפת חוחובה (JC). חומר יבש (DM); חומר אורגני (OM); חלבון כללי (CP); Neutral Detergent Fiber (NDF); NDF Insoluble Protein (NDIP); Ether Extract (EE); Acid Detergent Fiber (ADF); In Vitro NDF Digestibility after 48 hours incubation (IVNDFD48); In Vitro Dry Matter Digestibility (IVDMD); לא נמצא (NF) .
טבלה 2. פרמטרים של חיי מדף של תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים נבחרים
שמרים ועובשים (Log CFU/g DM) %DM אובדן חומר יבש pH שינויי התפתחות ריח לוואי (סולם: 0 עד 5) פרמטרים של חיי מדף D0 D3 D6 D3 D6 D0 D3 D6 D0 D3 D6 זמן אחסון (ימים) 0 5 5.5 0 0.4 4.3 4.4 4.6 0 0 1 שומר שקד 0 6.7 6.9 0 0.6 4.79 4.77 4.82 0 0 1 קליפות שקד 0 4.9 6 0.1 0.6 6.2 6.4 6.5 0 0 0 קליפות בוטנים 0 9.5 8.3 23.2 28.2 3.4 3.49 3.54 0 2 4 שאריות לחם 0 6.9 7.7 0.9 5.6 3.58 3.65 3.67 1 2 4 מעורב תימורים 0 0 0 41.7 90.0 4.1 4.57 5.37 0 0 1 שאריות גזר 0 0 6.9 32.7 65.5 4.4 4.6 6.26 0 0 2 שאריות תפוחי אדמה 9.3 9.6 10.1 8.4 12.6 5.51 6.4 6.37 1 5 5 סחיט עגבניות 0 0 7.7 9.4 33.3 4.14 4.16 4.36 0 3 4 שאריות יוגורט 0 6.4 10.1 49.1 54.9 3.5 3.6 6 1 3 5 מי גבינה 7.6 8.4 7.3 36 44.2 4.6 4.5 4.2 1 3 5 מאדר ליקר 8.5 9.9 9.3 8.8 16.8 4.12 4.39 5.33 0 2 5 גפת בירה 0 9 8.3 9.3 21.6 4.32 4.8 7.06 0 2 4 אוקרה 0 8.7 7.6 10.3 13.9 4.17 6.4 6.7 0 3 5 סוגוט 0 0 7.4 0.0 0.0 3.89 3.99 4.03 0 3 4 פולפת חוחובה
Log CFU/g DM = Logarithms to base 10 of Colony forming Units per gram of samples expressed on Dry Matter Basis.
D0 = יום 0 של אחסון; D3 = לאחר 3 ימי אחסון; D6 = לאחר 6 ימי אחסון.
על פי הממצאים, התפתחות של שמרים ופטריות מתרחשת בסחיט עגבניות, בגפת בירה ובמאדר ליקר החל מיום 0, אך שאר ה-AIBPs שבטבלה מעידים על צמיחה פטרייתית רק לאחר 3 ימים של אחסון. עוד עולה מהמחקר כי מיום 0 עד יום 6 בכל הדגימות, רמות ה-pH וריח הלוואי עלו בהדרגה. קלקול משמעותי נראה ב-11 מתוך 15 החומרים שבטבלה, כשהרמה הגבוהה ביותר נראתה בגזר ובתפוחי אדמה.
טבלה 3: תכולת אפר ומינרלים של תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים
Ash a אפר Ca a סידן P a זרחן Mg a מגנזיום K a אשלגן Na a נתרן S a גופרית Cu b נחושת Fe b ברזל Mn b מנגן Zn b אבץ Mo b מוליבדן AIBPs תוצרי לוואי
אגרו-תעשייתיים2.6±0.02 0.38 0.16 0.14 3.17 0.03 0.04 7.08 143.6 14.47 13.2 0.28 שומר שקד 2.7±0.07 0.27 0.04 0.06 1.32 0.01 0.02 5.61 322.45 12.54 4.71 0.27 קליפות שקד 4.6±0.15 0.5 0.08 0.14 0.65 0.11 0.1 11.59 930.14 40 13.3 1.19 קליפות בוטנים 2.9±0.38 0.43 0.25 0.08 0.29 0.56 0.18 3.55 69.95 24.57 22.02 0.85 שאריות לחם 3.4±0.61 0.37 0.35 0.14 0.5 0.56 0.13 6.07 193.46 42.53 29.3 1.08 מעורב תימורים 7.1±0.95 0.36 0.35 0.14 2.95 0.34 0.12 18.65 45.68 10.35 22.93 0.31 שאריות גזר 6.1±0.68 0.08 0.34 0.14 2.77 0.05 0.17 12.13 27.25 7.13 18.69 0.29 שאריות תפוח אדמה 3.1±0.16 0.16 0.34 0.19 1.25 0.05 0.15 6.46 353.92 24.05 17.98 0.27 סחיט עגבניות 4.7±0.02 0.73 0.62 0.07 0.96 0.23 0.22 0.17 3.62 0.027 25.02 0.28 שאריות יוגורט 8.4±0.11 1.16 1.07 0.19 3.26 0.8 0.28 125.5 17.07 0.14 46.65 0.32 מי גבינה 19.6±0.59 3.29 2.24 0.35 4.96 1.38 0.21 0.08 4.04 0.13 30.77 0.29 מאדר ליקר 4.9±1.95 0.48 0.52 0.23 0.64 0.04 0.22 8.93 433.66 40.83 70.93 1.38 גפת בירה 4.1±0.09 0.39 0.48 0.16 1.16 0.04 0.23 4.59 98.49 28.45 36.88 2.76 אוקרה 7.0±1.17 0.52 0.61 0.26 2.07 0.15 0.16 9.3 633.5 66.53 41.73 1.2 סוגוט 3.0±0.14 0.15 0.47 0.24 0.89 0.01 0.36 8.98 109.65 27.16 28.8 1.44 פולפת חוחובה קיצורים: תוצרי לוואי אגרו-תעשייתיים (AIBPs); a Percentage on DM Basis; b mg/kg on DM Basis.
דיון
הערכת זמן חיי מדף, ערכים תזונתיים ונעכלות החומר היבש וה-NDF במבחנה של AIBPs הם פרמטרים חיוניים לבחינת כדאיות שילובם במנות בקר וצאן ולניצולם המיטבי. חשוב לחזור ולציין כי לניצול הפוטנציאל של פסולת אגרו-תעשייתית יש תגמול כפול: הפחתת עלויות ההזנה (מבלי לפגוע בביצועי המקנה) וקידום ניהול פסולת בר-קיימא (Sahoo et al., 2021). תוצאות מחקר זה מצביעות על כך שAIBPs- רבים בישראל יכולים לשמש כמספוא איכותי למעלי גירה מחד, ולהפחית את הנטל על הסביבה מאידך. השימוש ב"פסולת" זו מתורגם בסוף התהליך למוצרים הניתנים למאכל לבני אדם.
חיי מדף
מחקר זה העריך את חיי המדף של החומרים הנבדקים. פעולה זאת נעשתה כדי למנוע בעיות של בטיחות ביולוגית ושל טעימות בעקבות קלקול אירובי של החומר עקב הופעת עובשים ושמרים, אובדן חומר יבש, שינויים ב-pH והופעת ריח לוואי (נתון סובייקטיבי). מהמחקר עלה כי חלק מה- AIBPs שנחקרו מפתחים בדרך כלל זיהום ממקור של שמרים או פטריות לאחר שלושה ימי אחסון בתנאי סביבה רגילים, כמו במרכזי המזון (טבלה 2). סחיט עגבניות וגפת בירה הראו את ההופעה המוקדמת ביותר של שמרים ועובשים ביום 0 כשהתקבלו. הסיבה לכך יכולה להיות לחות גבוהה ועושר בחומרי הזנה, המספקים תנאים נוחים לצמיחה פטרייתית, בעוד שבגזר, בתפוחי אדמה, בפולפת חוחובה וביוגורט נראתה צמיחה פטרייתית רק לאחר היום ה-6 של האחסון. לגבי הופעת השמרים בגפת הבירה, ניתן להציע הסבר חלופי: גפת הבירה מכילה שמרים באופן מובנה, כך שניתן לחשוב שהם מקור הזיהום שנצפה במוצר.
על פי Rappert & Müller, (2005), "ריח רע" קשור בקשר הדוק למטבוליטים הנוצרים מפעילויות פטרייתיות וחיידקיות, ולכן יכול גם להצביע על רמת הקלקול. שמונה מהחומרים שנחקרו החלו לפתח ריח לוואי ביום השלישי, ועוצמת הריח עלתה ביום השישי.
כמו כן, ראינו מגמה של עלייה עקבית ברמת ה-pH עבור כל הדגימות בין יום 0 ליום 6 בטווח של 3.5 עד 7 (טבלה 2), כאשר טווח ה-pH של 5.1 עד 8 נמצא אידיאלי הן לשכפול חיידקים והן לצמיחת פטריות [(Wang et al., (2017), Odeyemi et al., (2020].
בהסתכלות על אובדן החומר יבש, נצפתה רמה משמעותית ב-9 מתוך 15 ה- AIBPs שנבדקו, נתון המצביע על איבוד אנרגיה רבה "לטובת" פעילות חיידקית.
כפי שדווח על ידי Odeyemi et al. (2020), pH גבוה קשור באופן מורכב לשכפול חיידקים ולצריכה של נוטריינטים, ולכן "מרים את הדגל האדום" של הבטיחות הביולוגית.
הפרמטרים שנבדקו במחקר זה מראים שחיי המדף של AIBPs הם בדרך כלל פחותים מ-6 ימים, ולכן שימוש בהם ידרוש טיפול מיוחד: תנאי אחסון נאותים ותכנון מיטבי של השימוש בהם בהתאם למחיר, לפחת, למידת השימוש היומית או השבועית ברפת ובדיר, וכל זאת במטרה להפחית את זיהומם. בנוסף, קיימות אסטרטגיות להארכת חיי המדף, כגון: ייבוש (דה-הידרציה או מיצוק עם מרכיבים יבשים) והחמצה.
המשמעות התזונתית של AIBPs
לפני הכנסתם של תוצרי הלוואי למנה, יש לתת את הדעת להיבטים של בטיחות המוצר והשונות של ההרכב התזונתי של AIBPs בין אצוות שונות ובמהלך עונות השנה. בגלל השוני בתהליכי הייצור והמקורות השונים של תוצרי הלוואי (גם אם זהו אותו המוצר כביכול), יש לקחת בחשבון כי עשויים להיות הבדלים משמעותיים בהרכבים הכימיים של המוצרים (Getachew et al., 2004, Haile et al., 2017).
חומר יבש וחומר אורגני (DM% ו-OM%)
במחקר נראה שלמוצרים בכל הקטגוריות תכולת ביומסה אורגנית גבוהה. לעומת ממצאים מוקדמים יותר שדווחו, לשאריות פירות וירקות, כגון גזר, תפוחי אדמה וסחיט עגבניות, נמדדה במחקר זה תכולת חומר יבש נמוכה יותר (טבלה 1). ניתן להסביר זאת על ידי תכולת לחות גבוהה יותר ברוב הפירות והירקות הטריים. מגמה דומה של רמת החומר היבש נצפתה גם במוצרים מאדר ליקר (מי גבינה מרוכזים), יוגורט ומי גבינה. תכולת הלחות הגבוהה ב-AIBPs יוצרת סיכונים של הידרדרות איכותית מנקודות מבט תזונתיות, אורגנולפטיות ובטיחותיות ודורשת התייחסות. מבחינה כלכלית, אין זה רצוי להוביל מוצרים בעלי תכולת חומר יבש נמוכה למרחקים ארוכים. פליטת גזי חממה מהאספקה ומהשימוש בדלק להובלת טון אחד של פסולת למרחק של ק"מ אחד – מסתכמת ב-0.557 ק"ג שוות CO2.
לפיכך, פעולות שיפחיתו את רמת הלחות במוצרים, עשויות לתת מענה לבעיות הקשורות לחיי מדף קצרים.
מאידך, AIBPs אחרים, כגון קליפות שקדים, שומר שקד, קליפות בוטנים, שאריות לחם, פולפת חוחובה ומוצרים נוספים עם תכולת חומר יבש גבוהה יחסית (טבלה 1), קלים יותר לטיפול, אך עדיין דורשים אחסון מתאים ושימוש במהלך חיי המדף שלהם.
סיכום ומסקנות
מחקר זה התמקד בהערכת חיי המדף, הפרופיל התזונתי, נעכלות החומר היבש וה-NDF במבחנה של תוצרי לוואי נבחרים בתעשיית המזון בישראל.
תוצאות המחקר הנוכחי מעידות על כך כי AIBPs רבים הם בעלי פוטנציאל גדול לשמש כמקור מזון לבעלי חיים יצרניים.
הממצאים גם מצביעים על כך שלרוב ה-AIBPS יש חיי מדף קצרים למדי, לרוב עקב תכולת לחות גבוהה, ולכן נדרשת תשומת לב מיוחדת באשר לטיפול, לאחסון, להובלה ולניצול במועד הנכון.
ראינו שונות משמעותית בהרכב הכימי וביכולת העיכול בין ה-AIBPs, כשנתון זה יכול לספק מידה רבה של גמישות ביצירת מנות לבעלי החיים.
מכיוון ש-AIBP מכילים שפע של חומרים מזינים ומינרלים חשובים, אנו יכולים לראות בהם תחליפים ראויים למזון בעלי חיים.
נדרש שיתוף פעולה של כל הגורמים הרלבנטיים לנושא והשקעה של המשאבים הנחוצים לביצוע מיפוי והערכה כוללת של חומרי הלוואי האגרו-תעשייתיים, שקיים פוטנציאל לעשות בהם שימוש להזנת מעלי גירה.: משרד הבריאות שמפקח על המפעלים, משרד החקלאות שאחראי על המזון לבעלי-החיים והמשרד להגנת סביבה שבאחריותו נושא הפסולות.
כמו כן, מוצע בעתיד לבצע מיפוי והערכה כוללת של חומרי הלוואי האגרו-תעשייתיים, שקיים פוטנציאל לעשות בהם שימוש להזנת מעלי גירה.
מחזור AIBPs למזון לבע"ח היא גישה של win'–'win, התורמת לתועלות כלכליות, חברתיות וסביבתיות לכל הצדדים. יצרני חומרי הלוואי יכולים לחסוך כסף מכך שאין צורך להשמיד פסולת, בנוסף להקטנת הנטל על הסביבה. המגדלים מצדם נהנים מחלופה של מזון באיכות גבוהה בעלויות נמוכות יותר.
באופן זה ניתן לקדם את הביטחון התזונתי, להקטין את הנטל הסביבתי על ידי מזעור ההטמנה והצורך להיפטר מפסולות, ולהפחית את הצורך בקרקע חקלאית נוספת לייצור מזון לבעלי חיים.
יתרה מכך, מיחזור AIBPs להזנת בעלי חיים מציג גישה כלכלית מעגלית להאצת ההתקדמות לקראת השגת יעדי צריכה וייצור בני-קיימא (SDG 12) של עמידה באג'נדת SDG 2030 של האו"ם.
רשימת ספרות מלאה ניתן לקבל ממחבר המאמר
