تقدير المركبات الغذائية في مواد العلف

تقدير البروتين الخام في مواد العلف

تعريفات:

البروتين الخام عبارة عن مخلوط من البروتين الحقيقي والبروتين غير الحقيقي ومما هو مصطلح عليه آن كل 100 جم بروتين خام يحتوي علي 16 جم آزوت. وعليه فكل 1 جم آزوت يوجد في 6.25 جرام بروتين فإذا ما قدر الآزوت في عينة ما وضرب في 6.25 فالناتج هو عبارة عن البروتين الخام الموجود.

وتقدير الآزوت في البروتينات يحصل عليه بوساطة حامض الكبريتيك المركز الذي تحول جميع الكربون العضوي الى ثاني اكسيد كربون، ويتاكسد جزء من الهيدروجين إلى ماء، والأزوت يتحول مع الجزء الباقي من الهيدروجين إلى نشادر، وهذه تتحد بحامض الكبريت الموجود وتتحول إلى كبريتات أمونيوم وكذا تتحول جميع المواد غير العضوية إلى أملاح كبريتات.

بعد أن يحدث الهضم تنقل محتويات دورق الهضم إلى دورق التقطير. وبإضافة كمية وافرة من الصودا 43% والتسخين ثم بمعادلة النشادر الصاعد، بمقدار معلوم من حامض الكبريتيك المعروف قوته وموضوع في قابلة يمكن تعيين مقدار الآزوت الموجود في المادة.

اجراء التقدير علميا:

ينحصر إجراء التمرين في أربع عمليات:

الهضم والتقطير والمعايرة وتقدير عامل حامض الكبريت والصودا المعيارين المستعملين في التقطير والتعادل.

– الهضم:

يوزن بدقة 1 – 2 جرام من المادة المجففة في الهواء ( عادة يؤخذ 0.5 جم عندما يكون البروتين أكثر من 50% و3 جم عندما يكون أقل من ٢٠%) ثم توضع كميا في دورق الهضم.

يجرى ذلك بوساطة سحاحة أوتوماتيكية، وهي تسمح بأخذ كمية معلومة من حمض الكبريت المركز من دون خطر. يؤخذ 20 سم3 من حامض الكبريت المركز، وتملا السحاحة مرتين لان كل مرة تسمح بنزول 10 سم3 فقط) ويرج الدورق حتى يشتمل حامض الكبريتيك جميع اجزاء المادة (يجب ان يشاهد عدم وجود قطع دقيقة من المادة على عنق الدورق).

– يستعمل جهاز تنقيط مخصوص للزئبق، يضاف نقطة منه في الدورق.

– يوضع الدورق (بعد التأكيد التام من جفاف جدرانه الخارجية خوفا من الكسر) على الفرن المخصوص للهضم والموضوع في محل خاص، ويسخن أولا باحتراس شديد، في الربع ساعة الأولى مع رج محتويات الدورق بتأن من مدة إلى أخرى، حتى لا تصعد قطع من المادة إلى عنق الدورق.

ويجب أن يراقب الغليان مدة النصف ساعة الأولى لأنه كثيرا ما يحصل فوران داخل الدورق. بعد ذلك يترك الدورق على الفرن مدة 3 أو 4 ساعة حتى يتحول بعدها السائل داخل الدورق إلى لون أبيض.

– يستمر في التسخين بعد ذلك مدة ساعة أيضاً، لكي يتأكد من تمام الهضم ثم يطفاً اللهب وتترك محتويات الدورق لتبرد.

- التقطير:

– السائل الموجود في دورق الهضم ينقل كمياً إلى إناء التقطير ويلاحظ أنه بإضافة الماء ترتفع درجة الحرارة ويتصاعد كبريتات النشادر على هيئة رذاذ، لذلك كله علينا الاحتراس بإضافة الماء حتى لا تفقد أية نقطة من السائل.

وكبريتات النشادر هذه تنقل الى دورق التقطير ويغسل دورق الهضم بنحو 200 سم3 ماء مقطر مع مراعاة أخذه على مرات عديدة. إذ كلما كثر عدد المرات التي يغسل بها الدورق أمكن نقل جميع كبريتات النشادر إلى دورق التقطير من دون فقد اي شيء منها.

– يفرغ في دورق صغير سعته نحو 500 سم3 كمية من حامض الكبريتيك قوته (عشر اساسي مثلا او المجهول قوته والمطلوب بعد تقديرها) بواسطة السحاحة ويضاف إليها نقطتان من أحمر الميثيل ثم تخفف محتويات الدورق بكمية من الماء المقطر حتى أن أنبوبة الأمان التي تنقل بالقابلة تكون مغموسة جيدا بها ثم توصل الأنبوبة هذه بأسفل المكثف.

- لتقدير عامل حامض الكبريت والصودا المعياريين المستعملين يرجع إلى التمرينين الأول والثاني في التحليل الحجمي.

– حساب النتيجة:

يحسب مقدار الآزوت تبعاً للمعادلة الآتية على افتراض أن المحاليل أساسية 0.0140 (آ + ب ع ص - ج × ۲ ي)

وهنا أ سم3 أساسي عبارة عن مقدار حمض الكبريت الذي وضع في القابلة أولاً. ب سم3 أساسي عبارة عن مقدار الصودا الكاوية الذي استخدام أثناء التعادل.

ع ص عامل الحامض.

ج سم3 أساسي مقدار الصودا الذي أخذ أثناء التعادل.

مثال (۱):

تقدير عامل محول حامض الكبريتيك - س/۱۰ باستعمال وزنه من كربونات الصوديوم النقية تذاب في دورق معياري 100 سم3.

النتائج:

1 – وزن زجاجة الساعة فارغة = جحم

٢ – وزن زجاجة الساعة + كربونات الصوديوم = جحم

۳ - وزن كربونات الصوديوم = جحم

4– عامل محلول كربونات الصوديوم = ــــــــــــــ

                                                     0.53

5– قراءة السحاحة (الحامض) = سم3

6- ح × ع (للحامض)                = حَ X عَ (للكربونات)

7- ۰ عامل محلول الحامض

مثال (۲):

يقدر عامل محلول الصودا الكاوية س/10 تقريباً باستخدام محلول حامض الكبريتيك س/ 10 المعلوم العامل.

النتائج:

– حجم حامض الكبريتيك (قراءة السحاحة) = سم3

- حجم الصودا الكاوية س/۱۰ = سم3

- ح xع (للحامض) = حَ X عَ (للقلوي)

- 0 عامل محلول الصودا الكاوية

مثال (۳)

تقدير البروتين الخام في مادة العلف:

النتائج:

1– وزن العينة = جحم

2– حجم حمض الكبريت س/ 10 تقريباً = 50سم3

3- حجم حمض الكبريت س/۱۰ بالضبط = 50 X سم3

4– حجم الصودا الكاوية س/10 تقريباً = قراءة السحاحة = سم3

5- حجم الصودا الكاوية س/۱۰ بدقة = سم3

6– حجم حمض الكبريت بالضبط اللازم لمعادلة الأمونيا = سم3

7- وزن النيتروجين = ×0.014 جم

8- وزن البروتين= × 6.25 = جم

9-  %للبروتين الخام = وزن البروتين×100 ÷ وزن العينة

                         =      ×100 %

– ملاحظات:

1– المعادلة دائماً ثابتة والذي يتغير فقط هو مقدار الأزوت الموجود في السنتيمتر المكعب وذلك تبعاً لكون المحاليل أساسية أو عشر أساسية وهكذا. مقدار الآزوت الناتج يضرب في 6.25 فينتج مقدار البروتين الخام في القيمة المأخوذة للتحليل.

وتحسب النسبة المئوية أولاً بالنسبة للمادة الجافة هوائياً وبعد ذلك بالنسبة للمادة الجافة تماما.

والفرق بين نسبة الآزوت المئوية بين التقديرين اللذين يجريان للمادة يجب أن لا يزيد في كل حالة حساب علي ± 0.2% آزوت اي ± 1.25% محسوبة علي صورة بروتين خام.

2- احتواء البروتينات الخام علي الازوت:

من المتفق عليه بعد التحليلات العملية احتواء البروتين الخام على 16% آزوت وهذه النسبة هي كنسبة الآزوت في البروتين الحيواني تقريباً (البروتين الحيواني يحتوي علي 16.67% آزوت، وكازين اللبن علي 15،15% آزوت) آما البروتينات النباتية ففيها نسبة أعلي من الازوت وهي تتراوح بين 16.38% - 18.73%) كما هو مبين في الجدول الاتي:

جدول يبين النسبة المئوية للآزوت في البروتينات النباتية ومعامل التحويل.

3- احتواء مواد العلف علي البروتين الخام:

تحتوي البقايا الحيوانية على كميات عالية من البروتين فمثلاً مسحوق الدم يحتوي على 80% بروتين، ومسحوق السمك يحتوي على 50 % بروتين وكذا مسحوق اللحم والعظم، أما الكسوب الزيتية فتحتوي على نسب تتراوح بين 30–50% فكسب الفول السوداني يحتوي على 45–50% وكسب بذرة الكتان يحتوي علي 35% وكسب جوز الهند يحتوي علي 21 % وكسب بذرة القطن غير المقشورة يحتوي على 24% وحبوب النباتات البقولية تحتوي على 20–25% – وبذور الحبوب تحتوي علي 10 - 12 % ونخالة القمح حسب درجة النخل من 10 - 17 % والدريس من 6–15% ودريس النباتات البقولية هو الذي يحتوي على كمية عالية من البروتين بعكس دريس البرسيم.

والتبن به 3– 5% بروتين وأما تبن النباتات البقولية ففيه كمية من البروتين الخام تتراوح بين 11 - 14%.

والسوق والجذور الدرنية كالبطاطا والشوندر تحتوي على 1–2% بروتين خام وتعد كمية البروتين الخام في الدريس كمقياس تعرف به جودة هذا كما هو مبين فيما يأتي:

* دريس حشيش المراعي غير جيد عند احتوائه علي 7.5٪ بروتين خام.

* دريس حشيش الراعي جيد عند احتوائه علي ۹٫۹ %بروتين خام.

* دريس حشيش المراعي حيد جداً عند احتوائه علي ۱۱,۷% بروتين خام.

* دريس حشيش المراعي فائق الجودة عند احتوائه على 13.5% بروتين خام.

4– الأحماض الأمينية:

تتحلل البروتينات مائياً، بوساطة الأنزيمات أو الأحماض أو القلويات الي أحماض أمينية – وتتميز الأحماض الأمينية باحتوائها على مجموعة الأمينو (amino group (NH2 ومجموعة الكربوكسيل (Carboxyl group (-COOH ومعظم الأحماض الأمينية الموجدة طبيعيا في البروتينات هي من النوع

ألفا type- α. بعض الأحماض يحتوي على مجموعة ثانية من الأمينو وقسم آخر يحتوي على مجموعة ثانية من الكربوكسيل.

تنقسم الأحماض الأمينية إلى مجاميع تبعاً لعدد مجاميع الأمينو والكربوكسيل وفق  ما يلي:

1) احماض امينية قاعدية: Basic Amino Acids

وتحتوي علي مجموعة كربوكسيل واحدة واكثر من مجموعة آمينو: مثل أحماض الليسين والأرجنين والهستدين.

2) احماض امينية حامضية: Monoamino-dihydroxylic acids

وتحتوي على مجموعة أمين واحدة ومجموعتين كربوكسيل مثل حامض الأسبارتيك وحامض الجلوتاميك.

3) احماض امينية متعادلة: Neutral Amino Acids

وهي تحتوي على مجموعة واحدة أمينو ومجموعة واحدة كربوكسيل وتشمل هذه المجموعة الأحماض الآتية:

آ - الأحماض الأمينية الأليفاتية:  Aliphatic Amino Acids

 (Mono amino – monocarbaxylic acide)

مثل أحماض: الجليسين والألانين – الفالين – الليوسين – الإيزوليوسين – السيرين والتريونين.

ب- الاحماض الامينية العطرية: Aromatic Amino Acids

فينايل الأنين – تيروزين – ويدخل التربتوفان متعددة الحلقات Heterocyclic Amino Acids ضمن هذه المجموعة.

ج– الأحماض الأمينية المحتوية على كبريت: Sulphur- Containing Amino Acids مثل أحماض السستين Cystin والسستئين Cysteine والمثيونين Methionine.

د– الأحماض الأمينية ذات الحلقات غير المتجانسة:

مثل حامض البرولين والهيدروكسي برولين.