מטרות המחקר כללו:
1. קבלת בסיס נתונים כמותי ביחס לשינויים ולפחתים התזונתיים שנגרמים בזמן חשיפת תחמיצים לאוויר במערכת מודל ובתחמיצים משקיים.
2. קביעת השפעות קריטיות על מידת הנזק בזמן חשיפת תחמיצים לאוויר (סוג התחמיץ, שלב ההבשלה של תחמיצי חיטה, הקמלה משך החשיפה והשפעת תוספים).
3. בחינת הקשר בין מרכיבים כימיים בתחמיץ (כגון חש"ן ופוליפ נולים) על היציבות האירובית שלהם.
מהלך הניסויים
תחמיצים מעבדתיים: התחמיצים השונים הוכנו בצנצנות אטומות בנפח 1.5 ליטר והם נשמרו בטמפרטורת החדר למשך מספר חודשים. בתום תקופת האחסון התחמיצים עברו מבחן חשיפה לאוויר במערכות בקבוקים. תחמיצים משלושה בקבוקים מכל טיפול נדגמו לאחר 2, 3, 4 ו- 7 ימים.
תחמיצים משקיים: דגימות נלקחו מחתך הכרייה של 13 תחמיצים משקיים מסוגים שונים (חיטה, תירס וסורגום) ממרכז החתך, מסמוך לקירות ומהכתפיים (במפגש בין החלק העליון והקיר).
הבדיקות: תכולת ח"י נקבעה ע"פ ייבוש בתנור ב- 60 מ"צ למשך 48 שעות; תכולת האפר נקבעה אחרי שריפה של הדוגמאות המיובשות והטחונות ב- 550 מ"צ ל- 3 שעות, כמתואר ב- AOAC, 1980. חומצת חלב נקבעה בשיטה ספקטרופוטומטרית ע"פ Barker and Summerson, 1941; תוצרי תסיסה נדיפים נקבעו בגז כרומטוגרף עם עמודת FFAP בטווח טמפרטורות 40-230 מ"צ כמתואר ב- Weinberg et al., 2009; שמרים ועובשים נקבעו על מצע Malt Extract Agar מוחמץ ל-pH 4.0 עם ח' חלב, בשיטת ה- spread plate, והצלחות הודגרו ב- 30 מ"צ ל- 3 ימים (ע"פ ספר העזר של חברת DIFCO, 1984). מבחן החשיפה לאוויר נערך במערכות בקבוקים במשך 5 ימים ב- 30 מ"צ ע"פ Ashbell et al. 1991; בדיקת נעכלות ח"י התבצעה בכרמ"ל ע"פ Tilley and Terry, 1963, ונעכלות NDF נקבע ע"פ 1991 Van Soest et al.,.
תוצאות הניסויים עברו ניתוח שונות ומבחן תחום מרובה TUKEY עם תכנת SAS.
תוצאות
הניסויים מכל שנות הניסוי סוכמו בשלושה מאמרים אשר פורסמו או התקבלו לפרסום בכתבי עת בינלאומיים והם מהווים חלק מדו"ח זה. טבלאות יותר מפורטות לתוצאות שנת המחקר השלישית מצורפות בנספח, לטובת המתעניינים.
הממצא העיקרי של הניסויים משנת המחקר הראשונה הייתה שתחמיצי חיטה משלב הפריחה הם היציבים ביותר לחשיפה לאוויר בעוד שאלו שהוכנו מהבשלת החלב היו הרגישים ביותר לחשיפה לאוויר (טבלאות 1,2 במאמר הראשון).
דוגמאות התחמיצים המשקיים שנלקחו מכתפי הבורות היו בד"כ מקולקלות ואיכותן הייתה גרועה. ברוב הדוגמאות מהכתפיים נמדדה פחיתה משמעותית בנעכלות ח"י. הדוגמאות שנלקחו ממרכז הבורות ומסמוך לקירות היו באיכות טובה ללא הבדל מובהק בין שני אזורים אלה (טבלה 3 במאמר הראשון).
טבלה 1 במאמר השני מסכמת את הניתוח הסטטיסטי לגבי ההשפעות השונות על העמידות האירובית של תחמיצי חיטה. הקמלה תרמה לשיפור תהליך ההחמצה של ירק לח מאוד (חיטה בפריחה) אך גרעה מהיציבות האירובית של התחמיצים; תרבית שהכילה זן הומו-פרמנטטיבי של חיידקי חומצת חלב גרמה לריבוי שמרים ולקלקול אירובי של התחמיצים. השינויים מסוכמים בטבלאות 2,3 במאמר השני.
בניסויים עם תחמיצי תירס וסורגום, תחמיץ תירס אחד התקלקל במבחן החשיפה לאוויר בעוד שהתחמיץ השני שנוצרה בו חומצת חומץ (שמעכבת שמרים) היה יותר יציב. תחמיצי הסורגום היו בעלי יציבות בינונית בזמן חשיפה לאוויר (טבלאות 1, 2 במאמר השלישי).
דיון
המחקר שנערך במסגרת תכנית זו היה מקיף ביותר וכלל סוגים שונים של תחמיצים (מזני חיטה שונים, תירס וסורגום) וממשקי החמצה שונים (שלבי הבשלה בקציר, הקמלה, טיפול בתרבית חיידקים). מלבד הנתונים ביחס לשינויים ולפחתים שתחמיצים שונים עוברים במהלך החשיפה לאוויר במערכות המודל ובבורות משקיים המובאים בטבלאות, ומלבד המסקנות היישומיות ביחס להשפעות כמו סוג התחמיץ, שלב הבשלה בקציר, הקמלה והתרבית, ניסינו גם לעמוד על הקשר בין מרכיבים כימיים בתחמיץ ויציבותם האירובית. למשל, בתחמיצי התירס שנבדקו, היכן שנמצאה חומצת חומץ התחמיץ היה יותר יציב בחשיפה לאוויר. ועובדה ידועה היא שחש"ן מעכבות שמרים אירוביים ועובשים שהם גורמי הקלקול האירובי העיקריים. בתחמיצי הסורגום התמונה פחות ברורה. אחת ההשערות שהועלו ביחס ליציבות האירובית של תחמיצי סורגום היא שהפוליפ נולים שהם מכילים הם הגורם לכך. ואמנם תכולת הפוליפ נולים בתחמיצי הסורגום הייתה גבוהה בהרבה מזו של תחמיצי התירס כ- 350 לעומת 150-200 מ"ג/ק"ג ח"י, בהתאמה). ניסוי הקדמי שערכנו בנושא כלל ריסוס הדדי של מיצויים מתחמיצי התירס והסורגום במיצויים הנגדיים ובחינת ההשפעה על היציבות האירובית; אולם התוצאות לא העלו דבר, אולי בגלל הכמות הקטנה מידי של הפולינולים בריסוס כזה. בדעתנו לפתח מחקר ביחס להשפעת הפוליפ נולים על העמידות האירובית של תחמיצים.
משתתפים נוספים במחקר
דר' ג'יהאט יילדיז, משתלם מאוניברסיטת אטאטורק, ארזורום, טורקיה.
פראבהאט קאנאל, תלמיד לתואר שני, המדור ללימודי חוץ, הפקולטה לחקלאות, האונ' העברית, רחובות.
פרופ' עמיחי אריאלי, המחלקה למדעי בעלי חיים, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית, רחובות.
פרסומים פרי המחקר
וינברג צ. (2006) חשיפת תחמיצים לאוויר. משק הבקר והחלב חוברת 320 עמ' 66-68 (מאמר הקדמי).
צבי וינברג ויאירה חן (2009) השינויים שחלים בתחמיצים בעת חשיפה לאוויר. תקצירי הרצאות של הכנס השנתי ה- 21 למדעי הבקר, 30 ביוני-2 ביולי, ירושלים. עמ' 136-137.
צבי וינברג, יאירה חן, פראבאט קאנאל, ג'יהאט יילדיז ועמיחי אריאלי (2010) השינויים שחלים בתחמיצי חיטה בעת חשיפה לאוויר. תקצירי הרצאות של הכנס השנתי ה- 22 למדעי הבקר, 4-6 במאי, ירושלים. עמ' 45-46.
Chen, Y. and Weinberg, Z.G. (2009) Changes during aerobic exposure of wheat silages.
Animal Feed Science and Technology 154, 76-82.
Weinberg, Z.G., Khanal, P., Yildiz, C., Chen, Y. and Arieli, A. (2010) Effects of stage of maturity at harvest, wilting and LAB inoculants on the aerobic stability wheat silages.
Animal Feed Science and Technology 158, 29-35.
Weinberg, Z.G., Khanal, P., Yildiz, C., Chen, Y. and Arieli, A. (2010) Ensiling fermentation products and aerobic stability of corn and sorghum silages. Grassland Science (in press).
Khanal, Prabhat (2009) Changes and losses in silages during aerobic exposure.
M.Sc. thesis, The Faculty of Agriculture, Food and Environment, The Hebrew Univ.
נספח
טבלאות פרטניות בנושא השינויים שחלים בתחמיצי חיטה מזנים שונים בעת חשיפה לאוויר.