خفايا تركيب الفيتامينات
إعداد: د. محمد فاخوري  خبير وإستشاري دولي في إنتاج الدواجن (صحة, وتغذية) - لبنان

  الفيتامينات في تغذية الدواجن                                                                   

الفيتامينات هي مواد عضوية لا غنى عنها لعمليات التمثيل الغذائي الطبيعية للكائنات الحية. بالنظر إلى أنّ المظهر الغذائي لتركيبة الأعلاف التقليدية غالباً ما تضاف الفيتامينات عموماَ للتغذية في شكل خليط  مسبق  Premix.

من الضروري أن  يتم وضع الكمية المناسبة لأنواع مختلفة في مراحل نمو مختلفة لضمان النمو المناسب للحيوان والتكاثر والدفاع المناعي.

علاوة على ذلك, من الأهمية بمكان أيضاَ ضمان إنتاج دواجن عالية الجودة,  ولها تأثير حاسم مع كميات صغيرة فقط في العلف للحفاظ على الوظائف الفسيولوجية. متطلبات المغذيات (فيتامينات ومعادن وغيرها من احماض امينية الخ...), والحاجة إلى الفيتامينات والمعادن المختلفة هي الجرعة اليومية الضرورية للحفاظ على العمليات الفسيولوجية. 

وتعتمد متطلبات الفيتامينات والمعادن على الظروف والأهداف, وتختلف باختلاف أنواع الحيوانات وتتأثر بعوامل أخرى (Jeroch et al., 2008 and Ewing and Charlton, 2007) مثل:

• العمر
• مستوى الأداء
• جودة العلف
• الحالة الصحية
• علم الوراثة
• المرحلة الفسيولوجية (مثل النمو والتكاثر وما إلى ذلك) 
• إجهاد
• إدارة
• البيئة (مثل ظروف المزرعة, النظافة, المناخ, إلخ...)

تلعب كل من الخصائص الفيزيائية والغذائية لخلطات الدواجن دوراَ في فعاليتها لتكوين النظام الغذائي النهائي, وصحة القطيع وأدائه, فلكل مزيج او بريمكس خصائص فيزيائية وغذائية معينة, فما هي؟ أسئلة غريبة, واجوبة مفيدة جداً... 

* الخصائص الفيزيائية والغذائية للبريمكس, السوبر واعلاف الدواجن: 

• الجوانب الفيزيائية الخاصة بالتغذية
• اختيار المواد الخام  وتوافر المغذيات
• توزيع العناصر الغذائية داخل البريمكس السوبر والأعلاف 
• جودة المادة الحاملة وإستقرارها 
• توافق المادة الحاملة مع الفيتامينات
• استقرار العناصر الغذائية والقيم الإضافية (المواد المضافة) في المزيج
• توافق المتطلبات الغذائية للحيوانات الحاملة
• قابلية الخلط  في الأعلاف
• سريان الخلطة الجاهزة

كما يتأثر توافر المغذيات للطيور بمجموعة من العوامل (Jeroch et al.، 2008 and Ewing and Charlton، 2007) بما في ذلك:

• تكوين النظام الغذائي
• جودة الأعلاف على سبيل المثال السموم الفطرية في علف الدواجن
• التوافر البيولوجي للعناصر الغذائية
• استقرار الفيتامينات و/ أو العناصر الغذائية
• القيمة الغذائية المأكولة
• العلاقات بين المغذيات وتأثيرها على العلف والصوص

*  مشاكل استخدام الفيتامينات النقية في العلف الحيواني, وصياغة الحلول للتغلب عليها:

تتمثل هذه المشاكل في: التركيز, الاستقرار, الشكل الفيزيائي, استرطابية Hygroscopy , التماسك  Cohesiveness, جزيئات كهربائية  ,electrostatic الخلط Mixability, والتجانس homogeneity, ويتم صياغة الحلول للتغلب عليها بتغليفها بمادة شمعية, بالإدمصاص, بالتجفيف بواسطة الرش, بمعقدات كيميائية, بالمزج مع مادة حاملة, بالتحبيب, وبالطحن. وطبعاَ لكل فيتامين معالجة خاصة على حدة, كل هذا يحصل في مصنع الفيتامينات قبل استعمالها بالبريمكس.

سنتكلم بشكل موجز عن بعض خفايا تركيب الفيتامينات او البريمكس

تركيب الفيتامينات

 ذلك, ينصح بالتعامل مع الأكياس المختومة  بالوصول إلى درجة الحرارة المحيطة  قبل فتحها. يجب أن تكون الأكياس مقاومة للماء ايضاَ. عند فتح الأكياس, يمكن أن تنتج الفيتامينات غيوماَ من الغبار الناعم التي لا تكاد تذكر من حيث الكمية ولكنها ضخمة من حيث عدد الجزيئات ذات الحجم الميكرون. من الصعب تقييم هذا الخطر بالنظر إلى مواصفات المنتج الكلاسيكية, ولكن الانتقال إلى قياس الحبيبات بالليزر يساعد في مقارنة نسبة جزيئات حجم الميكرون بالمنتج المرجعي.

لنأخذ مثلاَ خصائص عامة لمنتجين أثنين من الفيتامين, حبوب Beadlet و رذاذ جاف Spray-dried:

• درجة النقاوة       Degree of purity
• الثبات               Stability 
• تجانس في الخلط  Uniformity of Mix
• قابلية التدفق         Flowability
• الغبار                  Dust 
• الذوبان في الماء  Solubility in water
• التكتل                 Caking or  Agglomeration

إذا كان المنتج حبوب ام رزاز جاف فإن له من هذه الخصائص التي تختلف كلياَ فيما بينها. مثلاَ خصائص "التكتل" تكون منخفضة في Beadlet  بينما تكون عالية في Spray-dried وهكذا...

* أدوات لتقييم فعالية الفيتامينات:

• ثبات المنتج في حالته الطبيعية واستقراره في الخلطات الجاهزة أو الأعلاف
• سهولة الإستعمال
• الخلط مع مواد العلف الأولية

* كيف نعرف ان هذا المنتج مستقر في حالته الطبيعية في المزيج والأعلاف:

• حساسية التخفيف الفيزيائي والبيولوجي  Bio-Physiological Retention

-    حساسية للأكسدة, يتم تحديد منطقة المقاومة (الاستقرار) ومنطقة الحساسية (التدهور) لإستقرار كل فيتامين على حده.

     -     مقياس التحمل للفيتامينات الفردية

* هل للمياه دور او نشاط في الحفاظ على ربط الجسيمات ببعضها والتقليل من احتمالية حدوث أي تفاعلات كيميائية ؟

الدور الرئيسي للمياه (Aw) Water Activity

• تأتي المياه من ثلاثة مصادر:
• الهواء (عن طريق قياس الرطوبة)
• مواد أولية (مياه حرة )
• عملية التصنيع (بخار, ماء مضاف) 

فعند تركيب الفيتامينات هناك عدة احتياطات محددة يجب اتخاذها, عادةَ ما يتم إضافة العناصر النادرة إلى البريمكس. فهي تخاطر إما بأكسدة أو تقليل محتوى الفيتامينات (مثل كبريتات النحاس في فيتامين أ, A  وأكسيد المغنيسيوم في فيتامين هـ, E). تتحقق هذه الإمكانات مع الماء المكثف, الذي يربط الجسيمات ببعضها. يساعد اختيار المكونات وجودة المادة الحاملة داخل البريمكس على الحفاظ على نشاط مائي أقل (Aw) Water Activity. وهذا بدوره يقلل من احتمالية حدوث أي تفاعلات كيميائية. من المهم أن تتذكر أن قياس الرطوبة ليس مؤشرًا ذا صلة, فقط قياس النشاط المائي (Aw)  Water Activity هو مؤشر ذو اهمية بالغة. ومع ذلك, يجب اتخاذ العديد من الاحتياطات الأخرى عند شراء الفيتامينات.

* ما الذي يعزز الأكسدة في الفيتامينات؟

     العوامل التي تعزز تفاعل الأكسدة ورد فعل الأكسدة والاختزال أو الخسارة للفيتامينات معنلاحظ  ان هناك عدة مشاكل في إستخدام الفيتامينات النقية في العلف,  وصياغة الحلول للتغلب عليها, لذا إذا كنت تريد فيتاميناَ يرضيك, عليك أن تتأكد من:

- عمر الفيتامينات من مصنعها الأصلي حتى مزجها؟

- كم عدد الأيام او الأشهر التي تبقى فيها الفيتامينات المخلوطة دون إعادة مزجها في العلف النهائي؟

- هل تخلط الفيتامينات والمعادن معاَ ؟؟؟ 

- جميع الفيتامينات لها "خسارة من قيمتها مع الوقت",  Retention time كم عدد الأيام أو الأشهر الذي بقيت فيه في مصنعها الأصلي؟

وهناك أسئلة كثيرة تطرح نفسها في هذا السياق:

 هل هناك استقرار او ثبات للفيتامينات؟

      -    التوافر البيولوجي  Bioavailability

• إستقرار وتجانس    Stability & homogeneity
• قابلية الاختلاط      Mixability   

 هل هناك عوامل تؤثرعلى استقرار الفيتامينات وما هي؟

• درجة الحرارة: داخل الكيس وخارجه؟
• محتوى الماء: ٪ RH داخل الكيس وخارجه؟
• درجة الحموضة في كل فيتامين  potential of hydrogen (pH)
• الأوكسجين: كم من الوقت تترك الكيس مفتوحاَ؟ كم مرة قمت بفتحه وإغلاقه؟
• الضوء / الأشعاع: عند تحضير الفيتامينات, هل تم تعريض الكيس والفيتامينات المحضرة للضوء الطبيعي و/ أو الاصطناعي؟ وما نوع الضوء الذي تستخدمه عند تفتريغ الكيس؟ وكم شدته Lux ؟
• المواد المحفزة (المعادن): هل قمت بخلط الفيتامينات مع المعادن؟
• مادة مانعة للأكسدة Anti Oxidation
• مادة مانعة للتكتل  Anti Caking
• التفاعلات: بالمعادن وبدون أي حماية.
• الطاقة: طاقة عالية مع نسبة عالية من الدهون تؤثر سلباَ على الاستقرار.
• الوقت: وقت الوصول والتحضير والخلط والانتظار حتى إعادة خلطه في الخلاط النهائي.
• التوافق بين الفيتامينات واستقرارها تحت تأثير الحرارة (متوافق, غير متوافق ومحايد للفيتامينات بين بعضها البعض والمعادن أيضاَ).

السلامة الفيزيائية لمنتج الفيتامين تكون في ان  يتم التحقق من  ثبات منتج الفيتامين من خلال  قياس نشاطه  في العبوة الأصلية وقت استخدامه, فمن غير المجدي ألأخذ بالمواصفات من  بلد المنشأ والبناء عليها.  

فعندما يتم نقل الفيتامينات المخزنة عند 10 درجات مئوية إلى ورشة الخلط المسبق,  يمكن أن تصل درجات الحرارة في كثير من الأحيان من 30 الى 40 درجة مئوية. أي رطوبة في الهواء سوف تتكثف فوراً على الفيتامين, مما يؤدي إلى احتمال حدوث تفاعلات كيميائية داخل الخلطة كألتكتل والتجسير وقابلية التدفق. لتجنب الوقت  Retention:

-    pH في الخلطات المسبقة, يصبح الرقم الهيدروجيني عاملاً مهماَ عندما تكون كمية الماء الحرة كافية للسماح بإطلاق الكاتيونات والأنيونات من المكونات القابلة للذوبان

• المعادن
• الضوء
• درجة حرارة
• الوقت
• الإتصال بمساحة السطح 
• القيود الميكانيكية

* هل ان إزالة الفيتامين من الكيس ونقله ومعالجته بكفاءة  ليصبح بريمكس ونقله الى مصانع الخلطات الجاهزة والأعلاف تكون كافية؟

 علينا الإنتباه الى:

• تقليل الغبار  Dust
• تحسين قابلية التدفق Flowability في نظام التخزين والنقل.
• التخلص من المخلفات في أنظمة النقل

يتم تخزين بعض الفيتامينات النقية وقبل إستعمالها في صومعة Silo ليصار الى استخدامها بعد ذلك. من أجل اختيار صومعة متوافقة مع خصائص تدفق المنتج, يجب معرفة بيانات الغمر .Immersion  تعطي قياسات الانضغاط Compression المشار إليها في الأوراق الفنية لكل فيتامين هذا المؤشر. فيما يتعلق بالتعامل مع الاستخراج أو الجرعة,  يجب أن يكون الاستخراج منتظماَ من أجل ضمان جرعة دقيقة من الفيتامينات. تختلف المعدات باختلاف نوع الفيتامين المراد قياسه. بالنسبة للمنتجات عالية السيولة liquidity High (قابلية الانضغاط Compression بنسبة 10٪), فإن الخطر يكمن في عدم القدرة على لجم قوة الدفق Flowability  (في حالة فيتامينA  ولكن أيضا بعض بانتوثينات الكالسيوم D-calcium Pantothenate  (B5 , أو الجسر Bridging الصلب لمنتجات أكثر تماسكًا (حالة للفيتامينات B1 أو folic acid) . في هذه الحالة,  يجب أن تكون الصومعة مزودة ببوابة محكمة ضد دخول الغبار. في حالة المنتجات المتماسكة (قابلية الانضغاط compression 40٪),  ويجب تجهزيزها بمحرك وجهاز سحب ببراغي ذات درجة متغيرة, إنها فعلاَ مسألة معقدة جداً...

* التدفق Flowability

إن قابلية تدفق منتج الفيتامين هو قدرته على التدفق بحرية في نظام النقل, من التحميل في الحاوية إلى الخلاط ,  وينتج ذلك عن ضعف التدفق Flowability  , التجسير Bridging, والتكتل Caking, وفقدان المنتج في نظام النقل. كما أنه يؤدي إلى أوقات نقل لا تتوافق مع تشغيل المصنع. على العكس من ذلك, قد يتسبب المسحوق السائل جدًا Flushing او ميل المسحوق للتدفق كسائل. إن قدرة التدفق  Flowability إذا كانت غير صحيحة ستؤدي إلى التجسير أو التنظيف Flushing, والتجسير  Bridging, ميل المسحوق إلى الجسر في الصومعة.

•   زاوية الراحة       Angle of repose
• الكثافة الظاهرة / الكثافة المستغلة   Apparent density/tapped density  

• الانضغاطية                                Compressibility

• التماسك                               Cohesiveness                              

-  تعتمد قابلية خلط الفيتامينات Mixabilty على:

• الفيتامينات و / أو المعادن التي سيتم خلطها وكيف يتم خلطها؟ هل يوجد غبار؟
• المادة الحاملة (هل بوجد توافق بين الفيتامينات والمواد الحاملة)؟
• الخلاط ونوعيته, وقت الخلاط  والخلط  وإعادة المزج.

يعتبر الخلط حقاً نقطة حرجة, من حيث تجانس المنتج وغياب التلوث المتبادل. من أجل تقليل التلوث المتقاطع, تتم زيادة قياس حبيبات المكونات. وبالتالي يتم تقليل الأجزاء الدقيقة التي تؤدي إلى تلوث متقاطع في الخلاط  أو الآلات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك,  يجب أن يستهدف الخلاط أهدافاً متضاربة, خلط المكونات الخشنة والناعمة, ورمي البقايا الغير نظيفة بعيداً لتجنب التلوث المتقاطع, وكل هذا في وقت خلط أقل من خمس دقائق. ومع ذلك فمن الضروري أن يظل البريمكس متجانساَ وثابتاَ حتى بعد تصنيعه. لذلك يجب أن يكون للفيتامينات والمادة الحاملة نفس الخصائص من حيث قياس الحبيبات, إنها لفعلاً نقطة حرجة !.

     * عوامل نوعية تؤثرعلى وظائف المادة الحاملة:

• حجم الجسيمات.         Particle Size 
• الكثافة الظاهرية.        Apparent Density 
• رطوبة.                 Humidity
• محتوى المادة الحاملة من الدهون.
• محتوى أكسدة الدهون. Oxidation of Fat
• التدففق                       Flowability                 
• pH
• توافق المادة الحاملة مع الفيتامين.

كثير من البريمكسات يتم فحصها من أجل التوافق بين المادة الحاملة والفيتامين, والنتيجة غير متوافقة كلياَ وبالتالي بريمكس كهذا هو معرض لأي عامل خارجي يؤدي الى تلفه فوراَ. 

 المقال متوفر كاملا مع الصور التوضيحية  في عدد مجلة دواجن كانون الثاني - شباط (يناير-فبراير) 2022