Integruojant Lietuvos maisto pramonę į ES rinką, svarbus dėmesys skiriamas pagamintos produkcijos kokybei ir saugai. Grūdų produktai žmogaus mitybos racione užima 60 proc. ir yra viena iš pagrindinių maisto bei pašarų gamybos žaliavų. Todėl labai svarbu, kad grūdų kokybė atitiktų ES galiojančius reglamentus.

Vertinant grūdų kokybę, išskirtinis dėmesys skiriamas mikotoksinų tyrimams. Kenksmingos medžiagos gali susidaryti grūdų auginimo ir laikymo metu. Mikotoksinus gaminantys pelėsiniai grybai suardo grūdus, keisdami jų struktūrą, o pasigaminę toksinai užkrečia maistą ir gyvulių pašarus. Pelėsiniai grybai sukelia apie 10 000 įvairių augalų ligų. Bene daugiausia nuostolių patiriama dėl Fusarium genties pelėsinių grybų (vadinamųjų lauko pelėsių) sukeliamos fuzariozės. Ji pažeidžia visų rūšių javus. Kviečiai priskiriami prie jautriausių šiai ligai javų ir gali būti pavojingu Fusarium genties pelėsių gaminamų mikotoksinų, tarp jų ir deoksinivalenolio (DON), šaltiniu. Deoksinivalenolis pavojingas ir žmonėms, ir gyvuliams. Jis gali pažeisti įvairius organus, silpninti imuninę sistemą ir mažinti gyvulių produktyvumą.

Su grūdų fuzarioze kovoti sunku, nes jos plitimas labiausiai priklauso nuo klimato sąlygų. Ypač palankios sąlygos Fusarium genties pelėsiniams grybams plisti susidaro tuose regionuose, kuriuose kritulių iškrinta daugiau negu jų išgaruoja. Lietuva taip pat priskiriama prie tokių regionų.

Mikotoksinams siekiama užkirsti kelią

Net ir mažos mikotoksinų koncentracijos grūduose pavojingos gyvulių sveikatai. Pavyzdžiui, pašaruose esantis mažesnis kaip 350 µg/kg DON kiekis neigiamai veikia kiaulių organizmą, todėl Europos grūdinių pašarų asociacija pasiūlė, kad kiaulių pašarams gaminti skirtuose grūduose DON kiekis nebūtų didesnis kaip  750 µg/kg. Dėl šių priežasčių ypatingas dėmesys skiriamas DON kiekio kontrolei grūduose ir jų perdirbimo produktuose.

Tyrimai ES parodė, kad nepalankaus klimato metais DON kiekis grūduose gali siekti iki 10 000 μg/kg. Todėl reglamento projektas, kuriame patvirtintos didžiausios leistinos DON koncentracijos (apie 200–1 250 µg/kg) grūduose ir jų produktuose, gali apsunkinti maisto saugos kont­rolę grūdų perdirbimo grandinėje.

Griežtėjantys reikalavimai skatina grūdų supirkėjus ir perdirbėjus ieškoti būdų užkirsti kelią DON plitimui kuo anksčiau, t. y. pačioje grūdų perdirbimo grandies pradžioje.

Vokiečiai, pirmieji pradėję reguliuoti (prieš išleidžiant ES reglamentą) DON kiekį grūduose, nustatė, jog ES galiojančios grūdų mėginių ėmimo procedūros neatspindi tikrojo mikotoksinų kiekio grūduose ir jas reikia keisti, t. y. didinti laboratorinio ėminio kiekį arba ėminių DON analizei skaičių. Tačiau dauguma metodų mikotoksinams tirti yra sudėtingi ir brangūs, todėl grūdų produktų gamybos procesuose išskirtinis dėmesys turi būti skiriamas technologinėms priemonėms, kurios mažina mikotoksinų koncentraciją ir garantuoja maisto ar pašarų saugą.

Lietuvoje didėja kombinuotųjų pašarų gamyba. Statistikos departamento duomenimis, kombinuotųjų pašarų gamyba Lietuvoje 2005 m., palyginti su 2004 m., išaugo 4,786 tūkst. t (1,2 proc.), o lyginant su 2003 m. ir 2002 m. – atitinkamai 77,398 (24,4 proc.) ir 84,316 tūkst. t (27,2 proc.). Gyvulininkystės reikmėms kasmet sunaudojama beveik 1 mln. t. grūdų, neįskaičiuojant baltyminių ir kitų gyvuliams reikalingų priedų.

Pastebimai auga ir bioedegalų gamybos mastai. Bioetanolio gamybos atliekos (žlaugtai) gali būti naudojami kombinuotiesiems pašarams gaminti. Taigi svarbu, kad ir žlaugtai būtų saugūs ir tinkami pašarams gaminti.

Mikotoksinų tyrimai

Lietuvoje buvo atlikti DON žlaugtuose tyrimai. Bioetanolis buvo gaminamas iš fuzarioze užkrėstų kviečių. Biodegalų gamybos metu naudoti įvairūs fermentinių preparatų deriniai.

Gaminat bioetanolį, tradiciškai naudojami amilazės (preparatas „Vilzim SKA“) ir gliukoamilazės (preparatas „Vilzim SKG“) fermentai. Tyrimo metu be minėtų fermentų, papildomai įvairiais kiekiais įterpta ksilanazės priedų „Vilzim SKK 250 AV“, „Vilzim SKK 300 AV“, „Vilzim SKK 350 AV“.

Išbandyti 5 bioetanolio gamybos variantai ir naudoti skirtingi fermentinių preparatų deriniai:

Kontrolė – be fermentų.

I variantas – I (SKA + SKG): preparatų „Vilzim SKA “(1,5 AV/g krakmolo), kurio sudėtyje yra aktyvaus fermento α-amilazės, ir „Vilzim SKG“ (4 AV/g krakmolo), kuriame yra gliukoamilazės, derinys.

II variantas – II (I + SKK 250 AV): preparatų „Vilzim SKA“, „Vilzim SKG“ ir „Vilzim SKK“ (2,5 AV/100 g), kuriame yra fermento ksilanazės, derinys. Fermentuota 55–60 oC temperatūroje 120 min.

III variantas – III (I + SKK 300 AV): preparatų „Vilzim SKA“, „Vilzim SKG“ ir „Vilzim SKK“ (3,0 AV/100 g) derinys. Fermentuota 32–34 oC temperatūroje 72 val.

IV variantas – IV (I + SKK 350 AV): preparatų „Vilzim SKA“, „Vilzim SKG“ ir „Vilzim SKK“ (3,5 AV/100 g) derinys. Fermentuota 32–34 oC temperatūroje 72 val.

Technologiniai bioetanolio gamybos bandymai su įvairiais fermentiniais preparatais kartoti du kartus: pirmuoju atveju žlaugtai buvo išdžiovinti 40 oC temperatūroje, antruoju atveju gauti žlaugtai tirti be džiovinimo, nustačius juose drėg­mės kiekį.

Tyrimai parodė, kad bioetanolio gamybos atliekose, lyginant su pradine žaliava (fuzarioze užkrėstais kviečiais), DON kiekį galima sumažinti nuo 26,4 iki 52,4 proc. Tyrimais nustatyta, kad DON užkrėstai žaliavai sucukrinti, naudojant amilolitinius fermentus, žlaugtuose nustatyta 26,4 proc. mažiau DON negu kont­roliniame mėginyje.

Taip pat nustatyta, kad grūdams fermentuoti panaudojus ksilanazės priedą, palyginti su kontrole (be fermentų) ir su amilolitiniais fermentais, DON koncentracija žlaugtuose sumažėjo atitinkamai – 44,54 ir 24,69 proc.

Fermentacijos įtaką DON kiekiui galima paaiškinti metabolizmo produktų susidarymu, kurie tirpina šį mikotoksiną ir tokiu būdu po filtracijos žlaugtuose jo lieka mažiau. Kaip rodo atlikti tyrimai, daugiausia jų susidaro, kai grūdinei žaliavai sucukrinti be amilazių ir gliukoamilazių papildomai naudojami ksilanazių priedai. Pastebėta, kad padidinus ksilanazių priedų kiekį fermentacijos metu, detoksikacijos efektas didėja.

Remiantis tyrimų rezultatais, įrodyta, kad bioetanolio gamybos metu DON galima detoksikuoti, parinkus optimalius fermentinių preparatų derinius grūdams sucukrinti. Labiausiai (44,5 proc.) DON koncentracija žlaugtuose sumažėja, prie tradicinių amilazės ir gliukoamolazės fermentų mišinio pridėjus ksilanazės fermentinio preparato „Vilzim SKK 350 AV“.