Søren Krogh Jensen

Institut for Husdyrvidenskab

Aarhus Universitet - Foulum

Stigende indkomst øger forbruget af animalsk protein

Fødevarevareproduktionen skal fordobles inden 2050, men ressourceforbruget hertil skal halveres, hvis vi skal undgå at spise kloden!

Hvad påvirker mælkens sammensætning?

Fodring

Korace

Ydelse niveau

Mælks sammensætning

Protein 3,5 %

Fedt 4-6 %

Laktose 4,5 %

Tørstof 13 %

A-vitamin 0,6 mg/L

E-vitamin 0,9 mg/L

Beta-Caroten 0,16 mg/L

D-vitamin 0,001 mg/L

+ B-vitaminer og mineraler

Foderets omdannelse til mælk

Mælkens kvalitet Smag og ernæringsmæssig kvalitet

Fedtindhold

Fedtsyresammensætning

aromaer

Holdbarhed

Fedtsyresammensætning

Antioxidanter

Der findes forskellige fedtsyrer i mælk Kortkædede fedtsyrer (C4-C6)

Mellemkædede fedtsyrer (C8-C12)

Mættede fedtsyrer

Monoumættede fedtsyrer

Polyumættede n-6 og n-3 fedtsyrer

Transfedtsyrer

Konjugeret linolsyre (CLA)

Nogle fedtsyrer omdannes på deres vej igennem koen

Mættede fedtsyrer

Monoumættede fedtsyrer

Trans-fedtsyrer

Poly-umættede fedtsyrer

Hvorfor er nogle fedtsyrer essentielle?

Fedtsyrernes vej igennem koen

Foder vom tarm blod mælkekirtel mælk

Fedtvæv Vom

mikrober

Race Jersey versus Holstein

Jerseymælk indeholder flere mættede fedtsyrer end Holstein mere caroten og E-vitamin, men mindre vitamin A

Vitaminer, mg/kg milk Jersey Holstein

ß-Caroten 0.29 0.16*** Vitamin A 0.30 0.43*** Vitamin E 1.24 0.81*** (Jensen et al., 1996)

Vitamin E i mælk ved fodring med rapskage, solsikkekage og naturligt vitamin E

Tildeling af 2000 IE naturligt vitamin E pr dag i 5 uger

Vitamin E, mg/kg mælk

Foder uden fedt 0,44

Rapskage 0,35 0,82 Solsikkekage 0,15 0,61

Grovfoder er en god kilde til vitaminer og fedtsyrer

Grovfoder en væsentlig kilde til forsyning med fedtsyrer

Ofte > 50%

Grovfoder er den primære kilde til den naturlige forsyning med vitaminer

Ofte > 75%

Påvirkning af mælkens fedtsyreindhold

Even greater impact with a fresh mixture of pure herbs

Græstype n-3 fedtsyrer (g/100 FAME)

n-6 fedtsyrer (g/100 FAME)

Referencer

Græs

0,43 1,42 Dewhurst et al. 2003

Kløver 0,90 1,80 Dewhurst et al. 2003

Alpe eng 1,50 1,76 Collomb et al. (2001,2002), Kraft et al. (2003), Leiber et al. (2005)

Påvirkning af mælkens fedtsyreindhold

Even greater impact with a fresh mixture of pure herbs

Græstype n-3 fedtsyrer (g/100 FAME)

n-6 fedtsyrer (g/100 FAME)

Referencer

Græs

0,43 1,42 Dewhurst et al. 2003

Kløver 0,90 1,80 Dewhurst et al. 2003

Alpe eng 1,50 1,76 Collomb et al. (2001,2002), Kraft et al. (2003), Leiber et al. (2005)

Ren urteblanding 2,10 3,80 Petersen et al. (2011)

Tre hypoteser Urter påvirker vommens microflora (antibiotisk effekt)

Urter påvirker vommens passagehastighed

Fedtet (de umættede fedtsyrer) i urterne er bundet på en sådan måde at biohydrogeneringen påvirkes

Fodringens betydning for biohydrogenering af fedtsyrer i vommen

22

Oversat til dansk viser disse kurver at når der fodres med kraftfoder (stivelse) så sker omdannelsen af fedtsyrer hurtigt, mens det sker langsomere når der fodres med ren urteblanding eller kløvergræs.

Fodringens betydning for kødets (mørbrad) fedtsyreesammensætning

Foder

n-3 fedtsyrer

(g/100 FAME)

n-6 fedtsyrer (g/100 FAME)

(n-6)/(n-3)

Vitamin E

mg/kg

Kraftfoder 0,93c 14,5 8,6a 1,42b

Græs 2,23b 13,7 5,1b 1,44a

Urter 3,26a 16,7 4,4b 1,86b

Der var ingen betydende forskelle i smag

Konklusioner Mælkens og kødets sammensætning af fedtsyrer og andre stoffer

kan påvirkes

Graden af påvirkning afhænger af et kompliceret samspil mellem foderemnerne, vommen og race

Biohydrogenering af fedtsyrer stiger med andelen af kraftfoder (stivelse)

Fedtrige kager med højt indhold af umættede fedtsyrer øger behovet for antioxidanter i foderet

Grøn biomasse som proteinkilde – muligheder og perspektiver

Søren Krogh Jensen Lene Stødkilde-Jørgensen Vinni Kragbæk Damborg Helle Lærke Henry Jørgensen Martin Weisbjerg Knud Erik Bach Knudsen

Institut for Husdyrvidenskab, AU-Foulum

Hvorfor dansk proteinproduktion? Stor import af sojaprotein

Omkostning for dansk landbrug, skaber ikke omsætning i DK

Bæredygtighed og klimaaftryk diskuteres

Græs og bælgsæd indeholder meget protein Meget miljøvenlig produktion (nitrat, pesticider, kulstof i jord)

Høje udbytter

Perspektiver i forbindelse med bioraffinering Protein til enmavede

Protein/fiber til drøvtyggere

Sideprodukter til bioenergi / kemiske byggestene

Der er brug for at tænke foderproduktion på en ny og utraditionel måde

Traditionelt fodrer vi grise og fjerkræ

• med importeret protein fra soja eller raps

• og energi fra korn

0

4

8

12

16

20

Relativ Solindstråling

30 % af solenergien 70 % af solenergien

Klimaændringens betydning for Temperatur- og udbytteændring

Plantenyt 269

Tænk nu hvis?

Vi i stedet for at dyrke formålsbestemte afgrøder begyndte at tænker i udvikling af biologisk og teknisk funderede

fraktioneringsmetoder - Bioraffinering - der kan sikre en optimal udbytte af alle værdistoffer

Hvorfor grøn biomasse?

Proteinproduktion Energiproduktion

Specialkemikalier

Udbytte

ton TS/ha

Protein

%

Protein

kg/ha

Lysin

kg/ha

Methionin

kg/ha

Hestebønne 5 28 1400 86 12

Raps 5 20 1000 60 20

Ært 6 22 1300 92 13

Hvede 9 11 1000 30 16

Lucerne 12 21 2500 160 42

Rødkløver 12 21 2500 155 43

Enggræs 3 12 350 15 10

Proteinbehov i husdyrproduktionen

Årlig forbrug: 2,7 mill ton ren protein

Produktion i DK: 1,7 mill ton

Import: 1 mill ton

Proteinproduktion fra grønmasse

Scenarie:

Kløver/græs/lucerne på 400.000 ha

Udbytte: 11.000 kg TS/ha - 2500 kg protein

4,4 mill t tørstof 1 mill t protein

Laboratorie skala Pilot skala Semi produktions skala

Hvordan udvikles et nyt produkt /koncept?

Laboratorieanalyser Fodringsforsøg

Materialer Hvidkløver, rødkløver, lucerne og rajgræs

I ekstraktionen har der været målt

Udbytte

Indhold af tørstof

Indhold af protein og aminosyrer

samt andre indholdsstoffer

Laboratorieekstraktion af grøn protein

37

Flowskema

Skruepresse

Juice

Pulp Råmateriale

pH udfældning pH 4; 80 °C

Protein fraktion

Supernatant

Fiber/uopløseligt protein Kvægfoder

Opløseligt protein/opløselige fibre Proteinfoder - enmavede

Salte, sukkerstoffer Ikke protein kvælstof

Flowskema

Skruepresse

Juice

Pulp Råmateriale

pH udfældning pH 4; 80 °C

Protein fraktion

Supernatant

Fiber/uopløseligt protein Kvægfoder

Opløseligt protein/opløselige fibre Proteinfoder - enmavede

Salte, sukkerstoffer Ikke protein kvælstof

40-70 % af proteinet

30-60 % af proteinet

5-10 % af ren proteinet, 10-15 % af total N

Semi produktionsskala af biomasse på Nybro Tørreri – juni 2016

Processering, en uge i juni Input

420,000 kg kløvergræs

Output

230,000 kg pulp 220,000 kg juice

Protein 1500 kg tørret protein 4500 kg protein pasta (30-35 %TS)

Fodringsforsøg med ensileret pulp og

“grøn” varmetørret protein

til malkekøer

Prøvefodring af pulp mod kløvergræs ensilage

57

Rå gennemsnit Ls Means*

Pulpensilagebaseret (kg/d) 22,2 22,3

Kløvergræsensilage baseret (kg/d) 19,7 19,7

Root MSE 1,0

P

Behandling 0,01

Paritet 0,02

DIM 0,02

Før og efter foderoptagelse 0,04

Produktion på marken

Raffinering Produkter:

Foder, Fødevarer, Kemikalier, Pharma

Muligheder og udfordringer

Logistik, høst, sæson

Protein udbytte, stabilitet

Dyrkningssystemer, arter, genetik, etc.

- Bioraffinering af grøn biomasse repræsenterer et stort potentiale. - Rummer også en række udfordringer - Status på nuværende tidspunkt - Gode fordøjeligheder af udfældet protein - Acceptable udbytter kan opnås

Konklusion