Prediction of cereal feed value by near infrared spectroscopy

Feed value in form of FEsv (Feed unit / kg dry matter, for piglets) and FEso (Feed unit / kg dry matter, for sows), EDOM (Enzyme Degradable Organic Matter) and EDOMi (Enzyme Degradable Organic Matter, Ileum) is used in the feed evaluation system for pigs. Analysis of feed value have highlighted that there is a significant variation between varieties as well as due to an environmental variation between regions and the harvest year. The chemical analysis is, however, time-consuming and costly, and it is therefore desirable to have a rapid and less expensive method, which makes it possible to carry out more analyses in-situ

Hvor stor forskel er der i kvaliteten på de dyrkede sorter - er nye sorter bedre end gamle?

Hvor stor forskel er der i kvaliteten på de dyrkede sorter - er nye sorter bedre end gamle

Ny metode til bestemmelse af korns foderværdi hurtigt og billigt

Kendskab til kvalitetsparametre for de aktuelle høstede eller indkøbte kornpartier giver svineproducenterne mulighed for at opnå økonomiske fordele ved at kunne fremstille en ideel foderblanding

Eksisterende og mulige nye kvalitetsmål ved dyrkning og handel med korn

Målet for landmanden er at få det største økonomiske afkast af sin produktion. Dette er ikke altid sammenfaldende med de kvalitetsmål, som modtageren af kornet opsætter, det være sig til maltbyg, brødhvede eller foder. Der er dog ved kontraktavl af f.eks. maltbyg og brødhvede mulighed for en merbetaling for at opfylde fastsatte kvalitetskrav. Derudover er det normalt en forudsætning at kvalitetskravene opfyldes for i det hele taget at kunne afsætte det producerede korn, medmindre der foretages en kvalitetsregulering, med mindre betaling for kornet som følge

Kvalitet, variation mellem sorter, marker og i marker

Korn dyrkes og afregnes ud fra krav om aftalte målbare parametre. Ligesom der er store sortsforskelle i kvaliteten er der regionale forskelle såvel som variation inden for den enkelte mark

Muligheder for dansk brødkorn af god kvalitet. Vision og virkelighed

Ved produktion af økologisk brødkorn såvel som konventionelt brødkorn er der en række krav, der skal være opfyldt for, at sikre en god kvalitet. Ved god kvalitet forstås såvel meludbyttet som forarbejdningsegenskaberne for melet i bageprocessen. Udbyttet af de dyrkede hvedesorter har været stødt stigende gennem de sidste 50 år. Dette kommer af en intensiv forædlingsindsats. Indsatsen har været koncentreret om vinterhvede, der har den største udbredelse. De nyere højtydende vinterhvedesorter er kortere, mere robuste mod lejesæd, svampeangreb og blomstrer tidligere end gamle sorter. Opnåelse af udbyttefordelene ved moderne sorter er koblet til høje niveauer af kvælstofgødskning, friholdelse for ukrudt (herbicider) og brug af fungicider. Det større udbytte har været associeret med, at der indlejres meget stivelse i kernerne, mens indholdet af protein i kernerne er forblevet relativt uændret. Der er således sket en forskydning i kernernes sammensætning, der kan beskrives som en fortynding af kernernes proteinindhold. Mange af de højtydende hvedesorter har således formalings- og bageegenskaber, der er væsentlig dårligere end ønsket. Det bør fremhæves, at vårhvedesorter ofte har en bedre kvalitet til brødkorn end vinterhvede, men desværre også et mindre udbyttepotentiale. Der findes dog fortsat hvedesorter med en tilstrækkelig god kvalitet til brødformål. I arbejdet med den lovbestemte sortsafprøvning ved Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Sortsafprøvning, testes nye potentielle hvedesorter for deres egnethed som brødhvede. Derudover har Foreningen af Danske Handelsmøller, for at sikre møllerne brødkorn af en tilstrækkelig god kvalitet, udarbejdet en liste indeholdende møllernes anbefalinger og kvalitetskrav. Det er på denne liste, man finder de anbefalede brødhvedesorter, og det er da også blandt disse sorter, man finder hovedparten af de anvendte brødhvedesorter. I praksis er der en god overensstemmelse mellem de sorter, der anvendes konventionelt såvel som økologisk. Der kan dog forekomme afvigelser fra kvalitetskravene for økologisk korn, der gør, at sorter, der ligger på kanten rent kvalitetsmæssigt, kan anvendes. Der kan i Danmark produceres brødhvede af høj bagekvalitet, men kvaliteten af hvedemelet er først og fremmest afhængig af sortsvalget, dernæst af vejret og den tilgængelige gødningsmængde. Vejrets centrale rolle over for kvaliteten betyder sammen med jordbundsmæssige forskelle, at det kun er begrænsede arealer, der et givent år giver en passende kombination af proteinindhold og kernestørrelse. En stor biomasseproduktion i maj og juni er en betingelse for et stort udbytte i vårhvede, men for at kunne omsætte denne til et stort udbytte af en god kvalitet er det dog en betingelse, at der er tilstrækkelig næring, primært kvælstof, og vand til rådighed efter blomstring, da dette forlænger kernefyldningsperioden og stimulerer stivelseproduktionen. Betydningen af tilgængeligheden af kvælstof for brødhvedekvaliteten er blevet påvist i mange forsøg. Øget kvælstofgødskning medfører øget proteinindhold i kernerne, der igen korrelerer stærkt. Møde C1 Kvalitetskorn til konsum med brødvolumen. Proteinfraktionen er den vigtigste fraktion ved bestemmelse af hvedens egnethed til brødfremstilling. Når hvedemel blandes med vand, danner de vanduopløselige lagerproteiner en glutenmatrix, et komplet sammenhængende netværk, i hvilket bestanddele som stivelse og dannede gasser er indkapslet. Ved æltning trækkes proteinerne ud til en tynd proteinfilm. Selv om gluten danner strukturen i dejen, er det dejens forskellige proteinkomponenter, der giver den dens klæbrige elastiske egenskaber, og er ansvarlig for tilbageholdelsen af de under processen dannede gasser, og bestemmer melets egnethed til brødfremstilling. Det er dog en forudsætning, at der fortsat er kvælstof tilgængeligt under skridningen for at øge proteinindholdet i kernerne. Betydningen af plantetilgængeligt kvælstof er stort på dette tidspunkt, da syntesen af glutenproteinerne begynder ca. 3-4 uger før modningen. Kvaliteten af det høstede korn er som nævnt afhængig af hvedesorten og af klimaet, jordtypen og gødskningstildeling. Inden for de begrænsninger klimaet giver, kan de kvalitative egenskaber varieres ved forædling og yderligere påvirkes i såvel positiv som negativ retning ved dyrkningspraksis, under høst, tørring, transport, rensning og lagring. Det er således vigtigt, at kornet har et lavt indhold af enzymet alpha-amylase, der nedbryder stivelse. Dette måles med en faldtalstest. Erfaringerne fra år, hvor hvedehøsten er foregået dels før dels efter en kraftig regnperiode, viser således en stærk forringelse af kvaliteten for den hvede, der var høstet sidst. Sen høst bør derfor undgås. Kvaliteten kan dog også forringes, hvis en stor del af kernerne knækker under tærskningen, ligesom nedtørringen skal foregå hurtigt for at undgå lagersvampe, og brødsorterne skal oplagres separat under tørre og rene forhold. Dette kan sammenfattes med, at kornet skal være sundt, uskadet, rent og tørt. Afslutningsvis skal det endvidere påpeges, at salget af økologisk brød i detailhandelen er faldet markant gennem de seneste år. En del af årsagen hertil er formentligt, at det ikke er attraktivt for brødproducenterne at producere økologiske brødtyper i små serier. Resultatet heraf er, at der er mere økologisk brødkorn på markedet, end der kan afsættes til de ønskede merpriser. Man kan således konkludere, at mulighederne for at producere dansk brødkorn af god kvalitet er tilstrækkelige til at opfylde det danske marked, men at markedet endnu ikke har fundet en naturlig balance

Intercropping wheat with pea for improved wheat baking quality

Field pea (Pisum sativum L.) and wheat (Triticum sativum L.) were either sole cropped or intercropped in a complete design of five relative proportions and five density levels to determine the effects of interspecific interaction in an intercrop on wheat baking quality. It is shown how pea interspecific competitive ability for factors such as light and water results in an increase in wheat protein content without reducing other important quality parameters. Density and relative crop frequency can be used as “regulators” when specific objectives such as bread making quality are wante

Prediction of Enzyme Digestibility of Organic Matter (EDOM) using Spectroscopy and Chemometrics

Wheat and triticale are a primary energy source in the feedstuffs in swine diets. Enzyme digestibility of organic matter (EDOM) is an index used in the feed evaluation system for pigs. This is based on the close linear relationship between the in vitro enzyme digestibility of organic matter (EDOM) and in vivo total tract digestibility of energy (Boisen & Fernández, 1997). EDOM is a complex parameter calculated from the protein, carbohydrate, starch and fibre fractions undergoing a three step enzymatic incubation. It is therefore a challenge to relate EDOM to specific chemical bonds

Prediction of cereal feed value using spectroscopy and chemometrics

Feed value in form of FEsv (Feed unit / kg dry matter, for piglets) and FEso (Feed unit / kg dry matter, for sows), EDOM (Enzyme Degradable Organic Matter) and EDOMi (Enzyme Degradable Organic Matter, Ileum) is used in the feed evaluation system for pigs. Analysis of feed value have highlighted that there is a significant variation between varieties as well as due to an environmental variation between regions and the harvest year. The chemical analysis is, however, time-consuming and costly, and it is therefore desirable to have a rapid and less expensive method, which makes it possible to carry out more analyses in-situ. Near infra-red reflection spectroscopy (NIRS) is appropriate as a standard analysis of dry matter, total N and starch in grains, since it is rapid (approximately 1 minute per measurement of a ground test) and cheap. NIRS is therefore appropriate as a quick method for the determination of EDOM, EDOMi, FEso and FEsv. The outcome of a successful NIRS calibration will be a relatively cheap tool to monitor, diversify and evaluate the quality of cereals for animal feed, a possible tool to assess the feed value of new varieties in the variety testing and a useful, cheap and rapid tool for cereal breeders. A collection of 1213 grain samples of wheat, triticale, barley and rye, and related chemical reference analyses to describe the feed value have been established. The samples originate from available field trials over a three-year period. The chemical reference analyses are dry matter, crude protein, crude ash, crude oils and fats, EDOM, EDOMi, FEso and FEsv. All samples were ground on a laboratory mill and scans were obtained using a QFA-Flex 400 FT-NIR instrument (Q-interline, Roskilde, Denmark). The samples were packed in glass vials with a height of 6 cm and a diameter of 2.6 cm and measured using a rotating sample device. The sample was rotated with a speed of three rounds per minute, with a measuring sample window at the rotating sample device has a diameter of 6 mm and the analysis surface is ~ 510 mm2. NIR measurements in the range from 800 to 2500 nm with data collection at every 2 nm were performed on grounded and dried aliquots. The development of the NIRS method to determine feed value has been struggled by the fact that the chemical reference analysis has been subject to considerable error. Despite this, it has been possible to develop a wide-ranging calibration model predicting the feed value FEsv and FEso for wheat, barley and triticale. Status of the developed model is a SEP (standard error of performance) of 1.7% for EDOM, 1.7% for EDOMi, 2.2% for FEsv and of 1.8% for FEso. For the assessment of method repeatability in relation to the chemical uncertainty of feed value, the prediction error has to be compared with the error in the chemical analysis. Prediction error by NIRS prediction of feed value is above the error of the chemical measurement. The conclusion is that it is possible to predict the feed value in cereals with NIRS quickly and cheaply, but prediction error with this method is relatively high in relation to a chemical determination of the feed value. A further improvement of the NIRS method will probably be possible with the addition of further references (several years, varieties and sites), which is therefore recommended. Likewise a classification of the feed value into 4 or more groups may be a solution. The current model for prediction of grain feed value with NIRS is yet only suitable as a guiding rule