ملاس: ماده ای مغذی از فرآیند تولید شکر و کاربردهای گسترده آن

ملاس چیست و چه کاربردهایی دارد؟

ملاس در واقع کلمه ای از ریشه یونانی و به معنی شربت عسل مانند است. در حقیقت ملاس شربت به جا مانده از آخرین مرحله کریستالیزاسیون در خلال پروسه تولید شکر و ماده ای ویسکوز می باشد. این ماده یکی از ارزانترین منابع کربوهیدرات است که مقدار زیادی قند دارد. علاوه بر آن حاوی آب، پروتئین، ویتامینهای نیاسین، اسید پنتوتنیک و پیرودوکسین، اسیدهای آمینه، اسیدهای آلی، و فلزات سنگین از جمله آهن، روی، مس، منگنز، کلسیم و پتاسیم و همچنین آنتی اکسیدان می باشد.

ملاس چغندر قند

ملاس مایعی قهوه ای رنگ با قوام بالا حاصل از استخراج شکر است؛ اما این تعریف دقیقی از ملاس نیست، در واقع در چغندر قند ملاس از ریشه عمیق گیاه استخراج می شود ولی در نیشکر خرید ملاس از بافت های مدولاری تنه جدا می شود بنابراین ملاس حاصل از آنها مطمئناً شبیه اما با ویژگی های ارگانولپتیکی و تغذیه ای متفاوت هستند. طی اعلام سازمان FAO کشورهای برزیل، هند و تایلند با مقدار تولید به ترتیب ۳۳، ۲۸ و ۱۲ میلیون تن نیشکر طی دو سال، مهم ترین تولید کنندگان نیشکر هستند.

افریقا با ۱۱ میلیون تن، چینب ا ۱۰ میلیون تن، و ایالات متحد با ۷ میلیون تن در جایگاه متوسط قرار گرفته اند. اروپا نیز با تولید ۱۷ میلیون تن چغندر قند، رتبه اول را در تولید این محصول برای خود حفظ کرده است. انرژی خالص ملاس حاصل از چغندر قند ۱۷۴۶ کیلوکالری و در مورد نیشکر ۱۶۱۶ کیلوکالری به ازای هر کیلوگرم ماده خشک است.

ملاس نیشکر DCAD پایینتری نسبت به ملاس حاص از چغندر قند دارد (۴۷/۴ میلی اکی والان در مقایسه با ۹۴/۵۳ میلی اکی والان در هر ۱۰۰ گرم از ملاس)، بدین ترتیب متخصصان تغذیه باید در هنگام استفاده در دوره های مختلف زندگی دام، به این نکته توجه داشته باشند و از ملاس مناسب تر استفاده کنند.

ملاس نیشکر

ملاس تولیدی به طور متوسط به ازای هر ۱۰۰ تن نیشکر، ۲-۵ تن می باشد و بدین ترتیب با احتساب عملکرد ۱۰۰ تن در هکتار، در یک واحد نیشکری ۱۲۰۰۰ هکتاری، سالانه بیش از ۴۰۰۰۰ تن ملاس تولید می شود. در نتیجه با تولید بیش از مصرف این ماده، در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، بخش عظیمی از ملاس صادر شده و یا از ملاس به عنوان یک کود حاصلخیز کننده همراه با آبیاری، به عنوان اصلاح کننده کیفیت اسیدیته و الکتریسیته آب، استفاده می شود. به طور معمول از این کود در مزارع تولید نیشکر استفاده می شود که عملکرد نیشکر و شکر تولیدی را افزایش می دهد.

ملاس حاوی ویسکوزیته بالایی در حدود ۵/۶ تا ۸ پاسکال در دمای ۴۰ درجه سانتی گراد است و حدوداً ۵۰ درصد ساکاروز، ۱۵ تا ۲۰ درصد آب دارد؛ در نتیجه ماده خشک بسیار بالایی نیز دارد. شرکت آرون یکی از مجموعه هایی است که پودر ملاس را تولید می کند. ترکیبات مغذی ملاس از سالی به سال دیگر بنا به دلایل مختلفی از جمله نوع چغندر قند، نحوه استحصال شکر، آب و هوای رشد چغندر، شرایط کارخانه، روش شفاف سازی، مقدار تبلور در هنگام جوشاندن و …. متفاوت است.

میانگین قند در چغندر ۱۶ تا ۱۸ درصد است که ۱۳ الی ۱۴ درصد آن به عنوان شکر، جداسازی شده و مابقی وارد ترکیب ملاس می شود. در نتیجه برای ارزیابی کیفیت ملاس فاکتورهای زیادی مانند میزان قند (ساکاروز)، اینورت، اسیدهای آمینه (پروتئین) و …. را در نظر می گیرند.

کاربرد ملاس در صنعت خوراکی

یکی از کاربردهای مهم و البته کم ملاس، استخراج رنگ طبیعی کاراملی از آن است که در صنایع نوشابه سازی و رنگهای خوراکی در کارخانجات صنایع غذایی کاربرد دارد. بر اثر فرایند تصفیه شربت خام چغندر قند یا نیشکر، مواد رنگی تولید شده شامل کارامل، ملانین، و همچنین قندهای احیا کننده مانند گلوکز و فروکتوز تولید می شود. اهمیت استفاده از این گونه رنگها در غیر سرطانزایی بودن آنهاست، این در حالیست که برخی از رنگهای شیمیایی مجاز خوراکی سرطان زا بوده و در اتحادیه اروپا چند سالی است که ممنوع الاستفاده شده اند.

در سال ۱۹۸۷ برای بالا بردن ارزش غذایی نان، به میزان ۳ گرم در ۱۰۰ گرم، ملاس به آرد نان اضافه کردند در نتیجه میزان پتاسیم، کلسیم و آهن نان بالا رفت و همچنین نانها مزه مطلوبتری به خود گرفت. در سال ۲۰۰۸ به میزان ۱۰ تا ۱۵ درصد ملاس به آرد نان اضافه گردید، گرچه نانها طعم مطلوبتری داشتند ولی حجم آنها کاهش و رنگشان تغییر یافت.

معمولاً مقداری از این ماده برای مصرف انسانی اما بخش اعظم آن در صنایع مختلف مانند خوراک دام، تولید مخمر، صنعت تخمیر مثل تولید اسید سیتریک، تولید الکل و تولید مواد دارویی، استفاده می شود؛ تقریبا ۱۷ درصد از ملاس تولید شده در ایران برای تولید الکل استفاده می شود. از دیگر مصارف غیر دامی ملاس، استفاده از آن به عنوان یک شیرین کننده طبیعی در کیکهای روغنی است، اخیراً نشان داده شده استفاده از ملاس در کیک، بدون تغییر در رنگ پوسته کیک و pH آن، رنگ داخلی کیک را روشنتر، حجم آن را بیشتر و رطوبت کیک را کمتر می کند.

به دلیل توسعه بیابانها و تخریب مراتع، بخش قابل توجهی از منابع خوراکی دامهای نشخوار کننده بر روی پس چر مزارع کشاورزی، کاه غلات، و سایر فراورده های فرعی صنایع کشاورزی متمرکز شده است. اینگونه خوراکها اغلب خشبی هستند و نیاز به مکملی برای جبران مواد مغذی غیر فیبری دارند. ملاس یکی از محصولات فرعی نیشکر و یک منبع انرژی سهل الوصول، ارزان قیمت و یک حامل مناسب برای اوره و افزایش دهنده خوش خوراکی جیره می باشد. استفاده اندک از ملاس در خوراک نشخوار کنندگان به دلیل مایع بودن، مشکل نگهداری، حمل و نقل و ویسکوزیته بالای ملاس می باشد.

همراه کردن ملاس با یک منبع ارزان قیمت پروتئینی مانند اوره می تواند انرژی و ازت قابل تخمیر را به صورت توأم در اختیار دام قرار دهد. در دامداریها از این مخلوط به شکل بلوکهای آجر مانند استفاده می شود که مشکلات مربوط به نگهداری و مصرف ملاس مایع را برطرف می کند. به علاوه در این بلوکها می توان از داروهای ضد انگل و … نیز استفاده نمود که البته ملاس و اوره ترکیب ثابت این بلوکها هستند و سایر ترکیبات مانند مواد علوفه ای، داروها، مواد چسباننده و …، اجزا متغیر محسوب می شوند.

در نظر بگیرید میزان سختی و مقاومت بلوکها به لحاظ حمل و نقل، نگهداری و مقدار مصرف اهمیت فراوانی دارد. به نظر می رسد مقدار مقاومت ۵-۶ کیلوگرم بر سانتی متر مربع برای مصرف بلوکها مناسب است. میزان سختی باید به دی باشد که دام بزرگ ۷۰۰ گرم روزانه از آن مصرف کند.

در تغذیه گوساله شیرخوار توجه به تولید اسید پروپیونیک در دستگاه گوارش به علت رشد پرزهای شکمبه اهمیت فراوانی دارد. ملاس به دلیل دارا بودن کربوهیدرات سریع التخمیر به سرعت به پروپیونات و بوتیرات تبدیل می شود. خوش خوراکی ملاس از جمله فراسنجه هایی است که سبب افزایش مصرف خوراک و کاهش سن از شیر گیری به موازات رشد مناسب گوساله ها می شود. معمولاً مقدار ۵ الی ۱۰ درصد ملاس به جیره خوراک گوساله های قبل از شیرگیری تا سن ۷۰ روزگی اضافه می شود.

ملاس دامی

روش دیگر استفاده از ملاس در دامداریها، افزودن آن به سیلاژ می باشد. هانطور که می دانید برای تخمیر بهتر و سریعتر سیلازها از مخمرهای زنده مانند سویه های مختلف ساکارومایسز سرویزیه استفاده می شود. ملاس با دارا بودن قند سریع التخمیر، بازده عملکرد مخمر را بهبود می دهد. ملاس به عنوان افزودنی سیلو باعث افزایش ماده خشک و اسید لاکتیک سیلو و کاهش pH و سطح نیتروزن آمونیاکی سیلاژ می شود؛ بعلاوه شیرابه های خروجی از سیلاژ را کاهش می دهد و ممکن است تلفات کلی ماده خشک را نیز کاهش دهد. میزان استفاده از ملاس در سیلاژ، به گونه گیاهی سیلو شده، و مقدار خشبی بودن آن بستگی دارد.

مثلاً در سیلاژ ذرت مقدار حداقل ۳۰ کیلوگرم ملاس در هر تن ساقه ذرت و برگ ذرت، و در سیلاژ گیاه آتریپلکس که شور زیست است و برگهایی مانند یونجه دارد، به میزان ۱۰ تا ۱۵ درصد همراه با مخمر و اوره استفاده می شود. البته تعیین این مقدارها به ماده خشک ملاس نیز بستگی دارد.

NRC ۱۹۹۶، نشان داده ارگانیسمهای که قندهای محلول را تخمیر می کنند تقریباً ۱۸ درصد پروتئین میکروبی بیشتری نسبت به ارگانیسم هایی که نشاسته ذرت با رطوبت بالا را تخمیر می کنند، تولید می کنند. ملاس به شکل مایع یا خشک منبع مناسبی از قندهای محلول برای تغذیه گاو شیری است. در گاوهای شیری استفاده از ۸ درصد ملاس خشک در جیره کامل محتوای ۴۲ درصد قند و ۲۲ درصد ADF (جایگزین ۸ درصد از ذرت دانه ای در جیره) باعث افزایش دریافت خوراک، افزایش تولید شیر، مقدار پروتئین شیر و FCM می شود؛ این در حالیست که در تغییرات وزن بدن هیچ تفاوتی نسبت به دامی که جیره بدون ملاس دریافت کرده، مشاهده نمی شود.

در نتیجه تمامی انرزی خوراک مازاد، برای تولید شیر و ترکیب آن صرف می شود. ملاس مایع نیز با ۳ درصد جایگزینی به جای ذرت با رطوبت بالا به صورت مخلوط کردن با خوراک کامل، باعث تغییر در مصرف خوراک، تولید شیر و درصد پروتئین شیر می شود. اما استفاده بیشتر از آن، هیچ تغییری نسبت به جیره بدون ملاس ایجاد نمی کند. این افت عملکرد نسبی به دلیل افزایش دریافت خوراک است که ارتباط خطی با افزایش تولید و ترکیب آن ندارد.

ملاس در دامداری جایگاه ویژه ای در دسته گاوهای دوره انتقال دارد، در این دوره معمولاً دامها دارای رژیم غذایی با کاه فراوان و ارزش غذایی کم هستند که گاو بتواند با کمترین خطر زایمان کند. اشکالات عمده در این جیره ها تمایل شدید گاو به جدا کردن کاه از خوراک کامل است؛ و بعلاوه کاه مصرف شده با ماندگاری بالا در شکمبه موجب محدودیت بیش از اندازه در خوراک مصرفی می شود. در این زمان معمولاً توصیه به استفاده از ملاس در جیره گاو دوره انتقال می شود، زیرا هم مانع از جداسازی جیره می شود، همچنین با دارا بودن قند محلول به باکتریهای هاضم فیبر کاه کمک قابل توجهی می کند در نتیجه مقدار مصرف خوراک را بهبود می بخشد. در این دوره معمولاً ۱ کیلوگرم ملاس به ازای هر رأس دام در هر روز در نظر گرفته می شود. بعلاوه باید در نظر گرفت دام خوراک حاوی ملاس را در زمان کمتری مصرف می کند و زمان بیشتری را به نشخوار کردن و استراحت اختصاص می دهد، در نتیجه مشکلات متابولیکی کمتری پس از زایمان خواهد داشت.

البته باید در نظر گرفت افزایش مصرف خوراک همراه با کاهش انتخاب گری مواد غذایی (سورتینگ) با افزودن ملاس مایع به جیره همراه است. همچنین ملاس باعث افزایش مصرف همچنین ملاس باعث افزایش مصرف NDF می شود. محققان به این نتیجه رسیده اند ۵ الی ۷ درصد از خوراک مصرفی باید قند قابل تخمیر (شش کربنه) باشد، این قندها می توانند مقدار دریافت خوراک را نسبت زمانی که از قندهای ۵ کربنه (مانند ریبوز و آسیکسیلوز که در فرآورده های تخمیر گندم، خوراک های فراوری شده و سیلوها یافت می شود) در جیره استفاده می شود، افزایش بیشتری دهد. بدین ترتیب ملاس با خوش خوراک کردن جیره، کاهش سورتینگ اجزای خوراک، تأمین قند محلول سریع التخمیر، کمک به تولید بیشتر بوتیرات و پروپیونات در شکمبه و تأمین مقداری از مواد معدنی و ویتامینهای مورد نیاز، می تواند حاشیه اقتصادی دامداری را افزایش دهد.