PRODUCCIÓN BOVINA DE
CARNE
Director: Guillermo Alejandro Bavera, Méd. Vet.,
Profesor Titular Efectivo de Producción Bovina de Carne, Depto. Producción
Animal,
Facultad
de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto, provincia
de Córdoba, República Argentina
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El proceso de extrusión en cereales y
habas de soja. II. Experiencias prácticas
A. Pané Ripoll*. 1993. IX Curso de
Especializacion FEDNA, Barcelona.
*Cooperativa D’Ivars
1. INTRODUCCIÓN
Cuando por
los Organos competentes de la Cooperativa se dio luz verde al proyecto de una
planta de extrusionado, dos eran los campos de actuación en que se fundamentó
dicha decisión:
1. EL PROCESAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS.
2. EL PROCESAMIENTO DE PIENSOS TERMINADOS.
Estas dos
posibles vertientes de actuación se convirtieron en los objetivos básicos a desarrollar,
y si bien en un principio y en nuestro contexto, el procesamiento de materias
primas era el que ofrecía mayores posibilidades, el de piensos terminados era
más innovador, y con amplias perspectivas de futuro.
En este
trabajo, pretendemos exponer de forma resumida nuestra experiencia en este
campo desde la puesta en funcionamiento de la planta hasta hoy: las mejoras
obtenidas, los productos fabricados, etc. Así como nuestra opinión sobre la
extrusión y sus posibilidades en el campo de la alimentación animal.
Por tanto,
este no es un trabajo de investigación sobre extrusión, sino sobre su
desarrollo. Cabe decir en este apartado que se colabora con la Cátedra de
Alimentación Animal de la Universidad Autónoma de Barcelona, dirigida por el
Dr. Puchal, donde el Sr. Xavier Serrano está trabajando en este tema, como base
de su Tesis Doctoral que, sin duda, será de sumo interés.
Finalmente, y
antes de entrar en materia, quisiera añadir que toda la información que se
recoge en esta conferencia es fruto del trabajo de los compañeros directivos,
técnicos y operarios que constituyen el equipo humano de COTECNICA.
2. TRATAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS
Disponer de
una tecnología que nos permita tratar las semillas de oleaginosas -soja, colza,
etc.- producidas por nuestros socios o adquiridas en el mercado y emplearlas en
los piensos compuestos, sería una opción alternativa al tiempo que
posibilitaría el desarrollo de estos cultivos.
Existen otros
procedimientos para tratar las oleaginosas además de la extrusión, como es por
todos conocido (tostado, micronizado, etc.), pero estos no son los más idóneos
para el tratamiento de piensos acabados.
Según nuestro
criterio, la extrusión es la mejor opción polivalente que cubre estos dos
campos, pero es que además nos permitirá actuar en otra vertiente como es el
tratamiento de cereales -maíz, trigo, cebada, etc.- por su efecto sobre los
almidones; estos se gelatinizan, se rompen cadenas de enlaces y se reducen a
dextrinas y glucosa.
2.1. Tratamiento de las habas de soja
En el
tratamiento de las semillas oleaginosas el haba de soja fue la primera materia
que se procesó, tanto por su uso generalizado, como por la facilidad en su
procesado, dado su alto contenido en aceite.
2.1.1. Procedimiento. Parámetros
procesados. Producción
La secuencia
de trabajo es la siguiente:
Las
condiciones de trabajo con las que se opera normalmente son:
TEMPERATURA = 130-135º C
PRESION = 20-25 Atm.
HUMEDAD = 20-22%
PRODUCCION/HORA =
El objetivo
que se pretende es la destrucción mediante calor de los factores antitrípsicos
en condiciones tales que permitan la máxima eliminación de estos factores, sin
que comporte sacrificio en la calidad del producto y la disponibilidad de
aminoácidos, especialmente de la lisina. Esta sería la característica
diferencial respecto a otros tipos de tratamientos y dentro de la extrusión
habría que distinguir dos tipos la extrusión en seco y la extrusión vía húmeda.
Otra de las
ventajas que se derivan del extrusionado de las habas de soja, es el aumento de
la disponibilidad energética del producto final, como consecuencia de la rotura
de los liposomas y de la liberación de la grasa intracelular.
2.1.2. Producto terminado. Calidad
Mucha es la
bibliografía por un lado, y la experiencia por otro, que existe sobre los
tratamientos de la soja por calor, pero con el sistema particular de la
extrusión y en el caso de la soja entera, los datos que más nos han llamado la
atención son los obtenidos por Lorenz et al. en Colorado State University que
se presentan en el cuadro 1, así como los de Mustakas et al. del USDA Northern
Research Laboratory, que aparecen en el cuadro 2.
Cuadro 1. Efecto de la Tª de extrusión sobre la
calidad nutritiva del haba de soja
Cuadro 2.- Efecto de la Tª y humedad durante el
proceso de extrusión sobre la calidad nutritiva del haba de soja
Estos datos
son muy ilustrativos de las interacciones entre temperatura y humedad al objeto
de conseguir un producto de máxima calidad.
Para
controlar estos extremos en todas las partidas y a intervalos regulares de
fabricación, se toman muestras y se realiza el D.K. UREASA TEST que es un kit
que nos permite la determinación rápida de la actividad enzimática de la ureasa
presente en las sojas tratadas. El motivo del empleo de esta técnica es, como
ya se ha dicho, por un lado su rapidez, y por otro la mayor estabilidad a la
temperatura del enzima ureasa. Este kit se contrasta diariamente con una o dos
muestras por el sistema tradicional de diferencia de pH. Los resultados
obtenidos para un total aproximado de 138 muestras se relacionan en el cuadro
3.
Cuadro 3. Distribución de los valores de
actividad ureásica sobre 138 muestras
Recientemente,
de forma paralela a este método, y como complemento, se ha puesto en marcha la
aplicación de la técnica del TIU, para determinar la presencia de unidades
inhibidoras de tripsina por g de muestra. En nuestra opinión, esta técnica
indica con mayor exactitud el grado de destrucción de los factores
antitrípsicos y, en consecuencia, la calidad del producto, si bien tiene el
inconveniente de ser una determinación enzimática, siempre más difícil de
controlar.
No obstante,
con estas determinaciones no son del todo satisfactorias, porque también son
conocidos los procesos potencialmente negativos en cuanto a la calidad que se
puede producir por un tratamiento a temperaturas demasiado elevadas; esta falta
de calidad vendría dada por complejas reacciones que se podrían catalogar en
cinco tipos:
♦
Reacciones
de Maillard
♦
Reacciones
de transaminación
♦
Reacciones
de oxidación
♦
Reacciones
de β-eliminación
♦
Reacciones
de empardamiento de los lípidos
Conscientes
de estos problemas, en la actualidad se intentan solucionar por un lado
mediante la combinación de temperaturas y humedades que nos den la máxima
destrucción del inhibidor de la tripsina a la menor temperatura de procesado, y
por otro con la puesta en marcha de técnicas analíticas que permitan con
facilidad medir el posible deterioro de la calidad por exceso de tratamiento
(lisina disponible, índice de solubilidad del nitrógeno).
2.2. Tratamiento de cereales
Por la
información de que se dispone, y por la experiencia práctica, se sabe de los
beneficios que el empleo de cereales tratados aportan a las dietas de primeras
edades de cerdos y terneros, siendo imprescindibles en las dietas de animales
de compañía.
La acción de
la extrusión sobre el almidón (componente mayoritario de los cereales) se basa
en la desorganización de su estructura interna, gracias a la combinación del
efecto del calor, la humedad y la presión, transformandose en una fase de gel.
Este fenómeno se conoce con el nombre de gelatinización. El almidón
gelatinizado es más fácilmenete atacable por los enzimas, facilitando su
digestión. Así, está claramente indicado para dietas de animales en primeras
edades, cuya capacidad enzimática no está suficientemente desarrollada.
2.3. Tratamiento de mezclas de
cereales y habas de soja
Varias son
las ventajas que, a nuestro entender, existen en el procesado de una mezcla de
50% de maíz, 30% de trigo y 20% de soja, tanto para el fabricante como para el
consumidor, y que podríamos resumir en:
♦
Necesidad
de menor número de silos de almacenaje.
♦
Menos
inconvenientes en el procesado.
♦
Mayor
producción por hora, dado por:
♦
rendimiento
máquina
♦
cambios de
producto.
Para el consumidor
las ventajas también son importantes, pues con un solo producto puede cubrir
muchas de las necesidades tanto en piensos prestarter y starter de cerdos y
terneros, como para animales de compañía.
El tiempo ha
confirmado nuestras previsiones, puesto que éste es el producto más fabricado
en la actualidad.
2.3.1. Procesado. Parámetros de
procesado. Producciones
El
procedimiento es similar al tratamiento de la soja, si bien en este caso
previamente se mezclan los tres ingredientes en las proporciones indicadas.
Las
condiciones más normales de trabajo para este tipo de producto han sido:
TEMPERATURA = 120-130o C
PRESION = 30-35 Atm.
HUMEDAD = 28-
PRODUCCION/HORA =
INCORPORACION DE AGUA EN ACONDICIONADOR = SI
INCORPORACION DE AGUA EN EXTRUSORA = SI
Aquí el
objetivo es el desdoblamiento de los almidones de estos cereales, su
gelatinización para su posterior empleo en los piensos de lechones y terneros,
así como para animales de compañía. El porcentaje de almidón gelatinizado sobre
el total inicial nos indica la bondad del tratamiento.
2.3.2. Producto tratado. Calidad
Para
determinar la proporción de gelatinización del almidón tratado, se aplica la
técnica de la amiloglucosidasa, consiguiendo unos resultados que fluctuan entre
el 50 y el 70% de gelatinización, resultados poco satisfactorios para el
fabricante y también para los usuarios del producto. Con la simple técnica de
la flotación en un vaso de agua, se compueba que el producto no flotaba y era
poco esponjoso, y esto coincidía con los resultados analíticos presentados en
el cuadro 4.
Cuadro
4. Distribución del grado de gelatinización del almidón observado sobre 28
muestras
2.3.3.-
Evolución y mejora de la calidad
Aunque se habían
conseguido pequeñas mejoras modificando parámetros del proceso, éstas eran
insuficientes. Se consideraron los procesos previos a la extrusión y en
especial a la molturación. Los tipos de molinos instalados producían más que
una harina, una semolilla, pero era necesario estar seguros de que esta textura
de la harina era la causa, pues ello podía significar nuevas inversiones. Un
viaje a la fábrica de la maquinaria en USA, y el poder trabajar en otras
condiciones en su planta piloto permitió, por un lado, corroborar nuestras
sospechas, y por otro optimizar el proceso.
Se efectuaron
los cambios necesarios, y actualmente se está trabajando con unos porcentajes
de gelatinización que fluctúan entre el 60-80%, tal como se expresa en el
cuadro 5.
Cuadro 5.- Distribución del grado de
gelatinización del almidón observada sobre 48 muestras,
después de ajustes en la molturación del
producto
3. TRATAMIENTO DE PIENSOS TERMINADOS
3.1. Tipos de piensos procesados.
Condiciones generales
Como
indicamos al principio, el tratamiento completo de piensos, en especial el de
primeras edades para cerdos y terneros y el de animales de compañía, era el
segundo objetivo que se pretendía abordar. Para ello se valoraron aspectos
positivos y negativos del tratamiento que se resumen en el cuadro 6.
Cuadro 6. Ventajas potenciales e inconvenientes
en el tratamiento completo de piensos
mediante la extrusión vía húmeda para primeras
edades
3.2. Piensos para primeras edades de
cerdos
Se han hecho
varias pruebas en granja experimental y otras más de campo para ver el
comportamiento de las distintas fórmulas extrusionadas de piensos de lechones.
Las
conclusiones que de ellas se pueden extraer hasta el momento serían las
siguientes:
♦
Permite
reducir el porcentaje de leche y suero.
♦
La
presentación es óptima.
♦
Permite
reducir la medicación.
♦
Las
camadas son uniformes y se evitan colas.
♦
Tanto la
sanidad como el aspecto general es mejor.
♦
El índice
de conversión se mejora entre un 5 y un 7%
♦
La
ganancia diaria mejora entre un 10 y un 12%
En el cuadro
7 se muestran resultados comparativos de piensos granulados vs extrusionados.
Un aspecto importante que llama la atención es el consumo medio diario (CMD).
Se repite en ésta y otras pruebas que este dato es parecido al control, e
incluso inferior, en los primeros días de toma del
alimento, para luego pasar a consumir mucho más pienso extrusionado que del
control, ya sea harina o granulado.
Cuadro 7. Efecto del tipo de procesado del
pienso (granulado vs extrusión) sobre parámetros de
crecimiento en lechones (n = 81). (Según X. Serrano, no
publicado)
Una
explicación a estos resultados podría estar en el tamaño del gr_nulo; se sabe
que tamaños superiores a
En la prueba
anterior, y en controles efectuados a los 10, 20 y 30 d de iniciada la prueba,
los resultados fueron los que se muestran el cuadro 8.
Cuadro 8. Efecto del tipo de procesado del
pienso (granulado vs extrusión) y del periodo de suministro,
sobre parámetros de crecimiento en lechones (n
= 81). (Según X.
Serrano, no publicado)
Como se puede
ver en el último control, la diferencia de ingesta entre pienso granulado y
extrusionado es de
Es por todos
reconocida la importancia de un crecimiento rápido, especialmente en los
animales jóvenes, al objeto de conseguir el mejor peso al destete o al final de
las transiciones. Esto, unido a una buena homogeneidad, es un factor que
evitará muchos problemas en la fase posterior de cebo.
En la
actualidad se están haciendo pruebas en las que se cambia la textura de este
pienso, pasando de lo que sería una galleta crujiente (y quizás excesivamente
dura) a una textura más blanda tipo "queso". Si se consiguiese así
mejorar la ingesta en los primeros días, los resultados serían todavía más
interesantes.
Finalmente,
comentar que existen trabajos donde se ponen de manifiesto las mejoras que se
consiguen con dietas extrusionadas para cerdos en la fase de acabado (+
3.3. Piensos para primeras edades de
terneros
También se
han llevado a cabo ensayos con piensos de terneros para su fase de arranque. El
volumen de datos de que se dispone es menor que para piensos de lechones, tanto
a nivel de granja experimental, como a nivel de campo. Una prueba fue realizada
por Serrano en 1993 durante 76 días en la Estación Experimental del IRTA, con
39 terneros machos frisones de Torrelavega, de un peso inicial de
Los
tratamientos realizados, partiendo de la misma dieta base, fueron los
siguientes:
T1 = Pienso control (tipo comercial)
T2 = Pienso extrusionado (íntegramente)
T3 = Pienso con mezcla de cereales sin extrusionar
+ soja extrusionada
Sobre estos
piensos se determinó el grado de gelatinización del almidón (%) por la técnica
de la amiloglucosidasa y la actividad ureásica (incremento de unidades de pH).
Los resultados se muestran en el cuadro 9.
Cuadro 9. Efecto del tipo de procesado sobre el
grado de gelatinización y la actividad ureásica
Otra prueba
fue realizada con terneros en el periodo 0-43 días de edad (cuadro 10). Los
animales recibieron leche comercial a razón de
Cuadro 10. Efecto del tipo de procesado sobre
los rendimientos productivos de terneros en el periodo 0-43 d de edad
Los
resultados obtenidos en el periodo 43-76 días, en el que los terneros recibieron
exclusivamente pienso y paja, se muestran en el cuadro 11. De los resultados
obtenidos en esta experiencia podemos destacar lo siguiente:
♦
El pienso
totalmente extrusionado mejora en un 19,75% el índice de conversión con
respecto al control.
♦
El pienso
con cereales y soja extrusionada mejora en un 2,73% el índice de conversión
sobre el control (NS).
♦
Aunque
estadísticamente no es significativo, queremos hacer notar el menor consumo de
pienso con el tratamiento totalmente extrusionado, debido, en nuestra opinión,
a la textura del pienso, hecho ya comentado en las pruebas de lechones.
Cuadro 11. Efecto del tipo de procesado sobre
los rendimientos productivos de terneros entre 43-76 d de edad
3.4. Piensos para animales de
compañía
Este es otro
campo donde la extrusión no sólo es recomendable sino que prácticamente es
indispensable. Aquí es quizá donde se valoran más los aspectos positivos y
donde los inconvenientes son menos relevantes. La presentación, la
apetecibilidad, la digestibilidad del alimento hacen que si se emplean como
ingredientes materias primas nobles, si son adecuados los niveles de fibra y
almidones, y éstos están correctamente tratados, y si las características
nutritivas de la fórmula son correctas, un procesado mediante la extrusión por
vía húmeda, nos dará un producto con unos resultados óptimos.
Lo mismo
puede aplicarse a los piensos para gatos con sus particularidades específicas
(más altos en proteína, grado superior de acidificación, bajos niveles de
magnesio, etc.), pero los principios básicos son los mismos.
Con lo
indicado anteriormente se conseguirá un producto muy digestible, que nos dará
bajo volumen de excrementos, consistentes y con un mínimo de olores, factores
todos ellos básicos para la buena aceptación comercial de un alimento destinado
a estos animales.
4. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS DE
FUTURO
La extrusión
ofrece un amplio abanico de posibilidades, tanto para el tratamiento de
materias primas, como para el tratamiento de piensos completos. Es cierto que
algunas de las ventajas que aporta la extrusión pueden conseguirse por otras
vías, pero es igualmente cierto que estas alternativas son más específicas y no
poseen la diversidad de aplicaciones de la extrusión. En cuanto a su futuro en
el campo de la alimentación animal parece que es muy prometedor, y se puede
considerar como un proceso plenamente instaurado tanto en los tratamientos de
la soja como en los piensos para animales de compañía. En pleno desarrollo
estarían las mezclas de cereales u otros productos con oleaginosas o
proteaginosas, piensos para primeras edades y para acuicultura. En el futuro se
podría emplear para el tratamiento de restos y subproductos de la industria
alimentaria, concentrados para vacuno de leche, piensos para équidos, y
probablemente otras aplicaciones que hoy no vislumbramos.
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