האם הצבע הוא האינדיקטור היחידי או הטוב ביותר לאיכות DDGS ?

צבעו של DDGS הפך להיות גורם משמעותי בקביעת איכותו של החומר, עבור חלק מצרכני החומר בשוק היבוא/יצוא, כך שנעשה בו שימוש הבא להבדיל, באופן אמיתי או לכאורה, בין מקורות DDGS שונים. לפני שנים מספר ספקי וצרכני DDGS פיתחו שיטה להערכת צבע העושה שימוש בסקלה של גלגל 5 צבעים (איור 1, מלמטה).

למרות שגם כיום נעשה שימוש חלקי בסקלה זו, רבים ממשווקי ה-DDGS הפסיקו לעשות שימוש בשיטה זו משום היותה סובייקטיבית מידי,  וגורמת לוויכוחים וחילוקי דעות בין ספקי חומר הגלם, לצרכנים. לכן, במהלך משא ומתן לגבי חוזי מכירה של DDGS, בין יצואנים אמריקאים ליבואנים ובמיוחד כאלו ממזרח אסיה, מוכנס פרמטר של “מינימום של ערך צבע נמדד”, הנקבע בעזרת קולורימטר (מד צבע)

של חברת Hunter או חברת Minolta. יצוא DDGS מארה”ב ממשיך לגדול ללא קשר לצבעו של החומר, אולם שווקים מסוימים מוכנים לשלם מחיר פרמיום עבור DDGS בהיר במיוחד. כתוצאה, מתוך תסכול, חלק מהספקים האמריקאים (במיוחד כאלו אשר אינם מסוגלים לספק DDGS העומד בדרישות הבהירות של הקונים) מעלים את השאלה האם צבעו של ה-DDGS הוא אכן אינדיקטור טוב לאיכותו.

למה למדוד את הצבע?

במשך מאות שנים, צבעו של שימש כאינדיקטור סובייקטיבי לאיכות התזונתית של המזונות. בשנת 1912, לואיס קמיל מאילארד הציג את ההוכחה הראשונה לראקציה כימית בין סוכרים לחומצות אמינו, הגורמת לחומצות האמינו (ובמיוחד ליזין) להפוך “לבלתי נעכלות” ולבלתי זמינות. ראקציות אלו, מתרחשות לרוב כאשר מזונות בעלי ריכוז חלבון בינוני-גבוה, בסביבה לחה, עוברים חימום מוגבר במהלך תהליך היצור שלהם או במהלך ייבושם, והן מאופיינות ביצירת צבע כהה (ראקציית השחמה), וכן, ריח וטעם של “חומר שרוף” (הראקציה מכונה “ראקציית מאילארד”). במפעלים המייצרים אתנול מתירס, ו-DDGS כחומר לואי
יבש, טמפרטורת הייבוש של ה-DDGS הרטוב נעה בין 127 ועד 621 מ”צ. ואכן, המשמעות של ראקציית מאילארד נקבעה במספר עבודות שנעשו בעבר במע”ג (וכן בחזירים ובעלי כנף) לפיהן התקבלה פגיעה באיכות החלבון של DDGS. חשוב לציין – הצבע יכול להיות מדד גם לשיעור ההבשלה של גרעין התירס, תנאי אחסונו, מצאי רעלנים, זיהום באדמה, ושימוש אפשרי בקוטלי חרקים וקוטלי פטריות אשר מקנים לחומר מראה אבקתי עמום/כהה. צבע כתום אדמדם בגרעין סורגום יכול להצביע על רמת טנינים גבוהה. מופע חריג של המזון בצבע שחום/שחרחר, יכול להצביע על חימום מוגזם, או על תהליך עיפוש שנגרם מאחסון ירוד, ועל פגיעה בערכו התזונתי.

מזה שנים רבות נעשה שימוש בקולורימטרים של Hunter ושל Minolta בתעשיות המזון ההומאנית, כמדד למאפיינים תזונתיים ופיזיקאליים של מוצרים שעברו עיבוד בחום כמו חטיפי שוקולד, עוגות/עוגיות ולחם. הצבע נמדד על ידי קריאה של 3 מאפייני צבע, שנקבעו ספציפית על ועדה בין לאומית לצבעים (CI`dE) שמושבה בווינה, אוסטריה, כדלקמן: L* – מדידת בהירות כך שהערך 0 ניתן לכהה ו-100 לבהיר; a* – מדידת אדום-ירוק; b* – מדידת צהוב-כחול (איור 2 מלמטה).

מדידות קולורימטריות של מזונות, ובמיוחד DDGS, הפכו שכיחות בתעשיות המזון לבע”ח לצורך קביעת “הנזק” שעלול להיגרם בתהליך החימום. חשוב להדגיש שתוצאות המדידה שנעשית במכשיר ה-Minolta נמוכות יותר מאלו של מכשיר ה-Hunter, זאת למרות שדרוג הדוגמאות על פי תוצאות המדידה, זהה בשתי השיטות. לכן, במידה ונעשה שימוש במדידות צבע כקריטריון בעת שיווק DDGS מקורות שונים, חובה לציין בחוזה באיזו שיטה השתמשו בעת המדידה, זאת על מנת למנוע אי הבנות ומסקנות מוטעות מהתוצאה שהתקבלה.

מדוע הצבע חשוב

בתנאים של כלכלה גלובאלית, בה מעורבים עמים ותרבויות שונות, חיוני להבין נכוחה את הפרשנות של בני אדם בתרבויות שונות למצבים שונים, את בסיס מחשבתם בהקשר לגורמים סמליים, ואת הבסיס למעשים ולפעולות בהם הם נוקטים. לדוגמא, הצבע הצהוב בתרבות הסינית נחשב כצבע היפה ביותר, כבסיס והמרכז של הכול, ומהווה סמל לניטרליות ולמזל טוב. צרכנים במדינות רבות באסיה מעדיפים ביצים שצבע החלמון הוא צהוב כהה, וכן מעדיפים צבע צהוב של עור התרנגולת. לכן הצבע הצהוב או הזהוב הם צבעים מועדפים ונראה שהם אחד מהפקטורים העיקריים הגורמים להעדפת ה-DDGS גולד במדינות רבות באסיה.

צבע ה-DDGS יכול להוות אינדיקטור לערכו התזונתי. בשנת 1948 פורסם המחקר הראשון אשר הצביע שחימום עודף של המזון עלול להביא לקשירה חומצות אמינו לתרכובות אחרות כמו פחמימות, וכתוצאה
חלה ירידה בנעכלות חומצות האמינו, ובמיוחד ליזין, בחד-קיבתיים. במהלך שני העשורים האחרונים פורסמו כ-15 סקירות מדעיות אשר ממצאיהן תמכו בממצאי אותה עבודה ראשונית.

מחקרים שנעשו בשנות ה-90 הצביע ועל כך שריכוז הליזין נטה להיות הגבוה ביותר ב-DDGS שצבעו בהיר מאד, ריכוז נמוך יותר ב-DDGS שצבעו בהיר פחות ונמוך עוד יותר ב-DDGS שצבעו כהה. יתרה מזו, נמצאה קורלציה ישירה בין *Hunter L לבין קצב הגדילה ונצילות המזון של אפרוחי פטם. כאשר חזרו על אותה עבודה, אולם עם חזירים אשר הואבסו באותם מקורות DDGS, ביצועי הגדילה בהשפעת הצבעים השונים היו דומים לאלו שהתקבלו באפרוחי הפטם. עם זאת, מחקר אחר שפורסם לאחרונה, אשר השווה 7 מקורות שונים של DDGS גולדן אשר היו קרובים מאד בקריאת הצבע שלהם (L* values), הראה מחד, שלא הייתה השפעה לערך ה-L* שהתקבל על נעכלות הליזין בעופות, אולם מאידך, לערך הצבע היה השפעה מובהקת על הזמינות הביולוגית של הליזין (ניצולן לאחר ספיגתן). תוצאות דומות התקבלו במחקר נוסף שנעשה בעשור הקודם על חזירים – במקורות DDGS כהים (קריאת L* נמוכה) התקבלה נעכלות חומצות אמינו נמוכה יותר מאשר במקורות בהירים בעלי קריאת L* גבוהה. רוב המחקרים שצוינו לעיל נעשו על מספר דוגמאות קטן יחסית של DDGS . בשנת 2007, בוצע מחקר בו נעשה שימוש במספר גדול מאד של דוגמאות DDGS – 34 דוגמאות בעלות טווח רחב מאד של ערכי *L – והתקבל שנעכלות החלבון בכללי וחומצות האמינו בחזירים הייתה בקורלציה חלשה עם ערכי הצבע, או במילים אחרות – קשה היה לחזות את הנעכלות מערכי הצבע. תוצאות מחקרים אלו הצביעו על כך שניתן לעשות שימוש בערכי L* וערכי b* (אבל לא ערכי a*), כסמנים כלליים טובים לנעכלות ליזין, רק אם ערכי L* היו נמוכים מ-50 (לא כאשר הם היו גבוהים מ-50).

למרות שלאחרונה מצטברות בעקביות עדויות שחימום עודף בעת ייבוש DDGS, פוגע בנעכלות הליזין וחומצות אמינו נוספות, נראה מאידך שהליך החימום עשוי לגרום לשיפור במזינים אחרים. עבודה שפורסמה ב-2007 הצביעה על כך שחימום DDGS הביא לשיפור בניצולת הזרחן שבו עבור עופות.
DDGS מהווה מקור טוב לקסנטופילים – הפיגמנטים הצהובים כתומים אשר נמצאים באופן טבעי בתירס ומוצריו, וחשובים במיוחד בתערובות עופות לטובת צבע חלמון הביצה ועור התרנגולת. לאור חיבת האסייתיים לצבע הצהוב, בתערובות לול המיוצרות באסיה מוסיפים בשגרה קסנטופילים סינטטיים לתערובות; מכאן שעבורם – גלוטן מיל ו-DDGS יכולים להיות תחליפים נאותים. באחד המחקרים התקבל שחימום עודף של DDGS עלול לגרום לחמצון הקסנטופילים ולפחיתה בריכוזם, מכאן שמקורות DDGS בהירים יותר מכילים כנראה ריכוז קסנטופילים גבוהה יותר מ-DDGS כהה. מעט מאד מחקרים נעשו לצורך הערכת רמת השמן המחומצן (oxidized oil) ב-DDGS, אשר לרוב מכיל כ- 10% שמן תירס. שמן תירס מכיל רמה גבוהה של חומצות שומן רב בלתי רוויות (בעיקר חומצה לינולאית) אשר רגישות לתהליכי חמצון ויצור פראוקסידים. הגברת משך ואו טמפרטורת הייבוש עלולה להאיץ יצור פראוקסידים אשר ידועים כפוגעים בבריאות חזירים ובביצועי גדילתם. במחקר אשר עשה אנליזה לשמן של DDGS (כסמן לרמת פראוקסידים בחומר), בדוגמאות שהתקבלו מ-31 מפעלי יצור אתנול, התקבל שרמתם הגיעה עד פי 25 מהגבוהה ביותר שהתקבלה בשמן תירס. כשנעשתה קורלציה בין רמת הפראוקסידים וצבע הדוגמא, שבדוגמאות הכהות, רמת הפראוקסידים היתה משמעותית גבוהה יותר.
נ

יסויים רבים נעשו לצורך הבנת בקשר בין צבע ה-DDGS לבין תכונות פיזיקאליות של החומר. בעבודות אלו נמצאה קורלציה בין הצבע לבין הרטיבות, אקטיביות מים (water activity), מוליכות (conductivity), עמידות (resistivity) משקל סגולי/נפחיות (bulk density) וזרימות החומר (flowability). מכאן שצבע החומר יכול להוות סמן איכות אחסון החומר ותכונות הקשורות בעיבודו.

הכמות של מומסים מרוכזים (condensed solubles – מקטע מומסים הנוצר במהלך יצור האתנול מהעמילן התירס; מיוצגים על ידי האות S במוצר הסופי DDGS), המוספת לתוצר הסופי הנותר לאחר יצור וזיקוק האתנול (DDG), שונה מאד בין מפעלי האתנול השונים; שוני זה גורם להבדלים ניכרים בצבע של ה-DDGS ובהרכב הכימי של ה-DDGS כתלות הכמות המומסים שהוספה לו בתהליך. אם נשווה הרכב המוצר הגולמי, טרם הוספת המומסים (דהיינו ה-DDG), להרכב המומסים עצמם, נקבל בהתאמה, שה-DDG גבוה יותר בחומר היבש; גבוה יותר בחלבון הכללי (33.8 לעומת 19.5%); גבוה יותר בתאית (9.1 לעומת 1.4%); אך נמוך יותר בשומן (7.7 לעומת 17.4%); נמוך יותר באפר (3 לעומת 8.4%); נמוך יותר בזרחן (0.6 לעומת 1.3%). באחד המחקרים, הוספה כמויות עולות של מומסים ל-DDG הביאה ליצירת DDGS כהה יותר, ולעלייה בריכוזי המזינים הבאים: שומן כללי, אפר, מגנזיום, נתרן, זרחן, אשלגן, כלור וגופרית. תוספת המומסים משפיעה מעט מאד על ריכוז החלבון ועל ריכוז חומצות האמינו ונעכלותן. ככל שהוספו יותר מומסים (S) לשאריות גרעין התירס שנותרו לאחר זיקוק האתנול (DDG), הערך L* ירד, והערך a* עלה. לכן, ערכי L* ו-a* של DDGS יכולים לשמש סמנים טובים לשוני בהרכב התזונתי של דוגמאות DDGS ממקורות שונים.
לאור העובדה שצבע ה-DDGS לא תמיד נמצא בהתאמה טובה עם ערכים תזונתיים, לא מומלץ לעשות שימוש בערכי הצבע כסמן היחידי או הטוב ביותר לאיכות החומר. ישנם שיטות טובות יותר לקביעת ערכו התזונתי של ה-DDGS. בנוסף על קביעת ערכי הפרמטרים המקובלים כמו לחות, סיב ושומן, ניתן ורצוי להעריך DDGS לאנרגיה מטבולית ולנעכלות חומצות אמינו, במיוחד עבור עופות ועבור חזירים (חד קיבתיים).

הערת המתרגמים: למקפידים בפרמטר חלבון שרידי בהזנת מע”ג, DDGS הינו מקור חשוב לחלבון שרידי, אולם ראוי לציין בהקשר זה ש:

1 – היות ומקור החומר בחלבון תירס, המקטע השרידי דל יחסית בליזין;

2 – במידה וצבעו של ה-DDGS כהה במיוחד, ייתכן שזמינותו במעי של החלבון השרידי שמקורו ב-DDGS במעי תהיה נמוכה מהמצופה, זאת במידה וצבעו הכהה נבע מחימום יתר (ראקציית מאילארד) בעת ייבושו (ולא בגלל תוספת מומסים כמצוין לעיל בפסקה הקודמת);

3 – במעבדות השירות בישראל זמינה בדיקה כימית אשר קובעת את מקטע החלבון הקשור והלא זמין במזון. מקטע זה נקרא ADIN*, הוא מבוטא כ-% מהחלבון הכללי, ומקובל, שרמת ADIN הנמוכה מ-10% (מכלל החלבון) היא סבירה.

________________________________________________________________________

*Acid detergent Insoluble Nitrogen = ADIN = מקטע החנקן הבלתי מסיס הקשור ל-ADF, המייצג את תוצרי המאילארד. מבחינה בוטנית (מבנה רקמות הצמח), למקטע חנקני זה אין שום קשר עם דופן התא הצמחי או עם מקטע ה-ADF הבנוי מליגנין וצלולוזה; עם זאת, מבחינת אנליטית הוא “נתפס ונתקע” במקטע ה-ADF במהלך הבדיקה ולכן ניתן לקבוע אותו כמותית.