Desarrollos del NIR para beneficiar a la industria de alimento para cerdos

Los costos del alimento representan hasta el 80% de los costos variables de la producción de cerdos, y tanto la formulación como el control de calidad son los mayores focos para productores de alimento y animales. Cualquier desviación de la especificación deseada que ofrezca más o menos nutrientes se traduce directamente en pérdidas económicas a través de mayores costos o menor desempeño.

Alcanzar los requerimientos nutricionales del cerdo adecuadamente en cada fase de la producción es una prioridad clave para los nutricionistas. Sin embargo, los análisis de alimento basados en métodos tradicionales de laboratorio consumen tiempo y dinero, con el retraso entre el muestreo y la recepción de resultados restringiendo cualquier habilidad para responder a las desviaciones en el perfil nutricional de alimentos recibidos o alimento terminado.

El tiempo y el costo involucrados en estos análisis también limitan la frecuencia de las pruebas y los nutrientes analizados, mermando la utilidad de los resultados. Estos problemas no se restringen a un análisis estándar proximal, con evaluación de características físicas de los alimentos como el tamaño de partículas, la cual puede impactar dramáticamente la eficiencia, siendo igual de restrictivo.

Desarrollos recientes en la espectroscopia del infrarrojo cercano (NIR) que permiten análisis extremadamente efectivos al costo, casi al instante, no destructivos y en el sitio tienen el potencial de entregar beneficios sustanciales a través de la industria de producción de cerdos. Usados actualmente para materia prima básica y control de calidad del alimento, avances en software y hardware de NIR permiten entregar sistemas comercialmente viables capaces de monitorear los nutrientes y las características físicas del alimento en línea y en tiempo real.

Fácil de operar, portátil y no destructivo, estos análisis tendrán sin duda un impacto muy grande en la precisión alimenticia. Las pérdidas asociadas con la variabilidad de los ingredientes pueden ser reducidas, la formulación puede ser corregida y la calidad de las dietas monitoreadas continuamente. La habilidad de probar económicamente un mayor número de muestras de cada lote también mejorará dramáticamente la precisión general.

Los dispositivos NIR compactos más recientes, que pueden ser portátiles (incluso llevarse a mano) y usarse en las granjas o plantas de alimentos, ofrecen mayores ventajas. Los alimentos pueden ser analizados antes de usarse, o incluso antes de comprarse, con un control de calidad posible en cualquier punto de la producción, entrega o consumo.

Además, los desarrollos de software han permitido los análisis de NIR por internet en el cual el espectro se descarga a una máquina principal conteniendo las calibraciones apropiadas que se guardan y actualizan de forma centralizada. Las ventajas incluyen actualizaciones regulares de las calibraciones, mientras que los clientes tienen la opción de comprar calibraciones por cada muestra si lo prefieren.

Para la industria alimentaria mundial, estos beneficios valen potencialmente varios billones de dólares anualmente gracias a una combinación de ahorros en costos, eficiencia en la producción y un desempeño del cerdo más predecible. Algunas de las ganancias financieras vendrán de mejorar la frecuencia y la precisión de análisis más tradicionales, como la humedad, contenidos de grasa y proteína, mientras que otras resultarán de nuevas calibraciones NIR para energía digestible, niveles de amino ácidos digestibles, tamaño de partícula y contenido fítico total, por nombrar algunas.

Un programa de investigación importante en Australia, que ha desarrollado calibraciones NIR por los últimos 20 años para predecir el valor nutricional de alimentos usados comúnmente en varias especies animales, ha resaltado la gran variación entre y dentro de las muestras de alimentos.

La variación en energía digestible (ED) para cerdos en crecimiento en un solo tipo de cereal osciló entre 1 MJ/kg MS para sorgo y 4 MJ/kg MS para cebada (ver Tabla 1). Con una diferencia de 1 MJ/kg MS de valor estimado entre US$10-20 por tonelada en alimento, y más de 150 millones de toneladas de cereal usado en alimento por año, esta variación sola podría valer hasta US$3 billones cada año.

Otros ejemplos incluyen diferencias en el contenido de lisina en la harina de canola. El contenido de lisina total osciló entre 16 y 23 mg/kg MS, mientras que la proporción de lisina reactiva (la lisina que no se ha modificado a través del calentamiento y que es capaz de ser utilizada por la digestión del cerdo) estuvo en algunas muestras al 66% y en otras al 100%.

Sin embargo, quizá uno de los desarrollos más interesantes es la generación de calibraciones NIR para predecir el contenido de fitato en las dietas. Como los niveles de fitato pueden variar considerablemente entre y dentro de los alimentos, es difícil estimar correctamente el contenido de fitato de una dieta final a partir de los valores publicados.

De cualquier manera, como resultado de los altos precios del fosfato, las crecientes presiones ambientales y los productos enzimáticos más efectivos, los productores de alimento están reemplazando crecientes cantidades de fosfatos inorgánicos con fitasas. La predicción adecuada del fitato-fósforo para una dieta en particular, y ajustando la dosis de fitasa para complementar, es crítico si se quieren maximizar los ahorros en costos sin poner el desempeño del cerdo en riesgo.

Los métodos de laboratorio están disponibles para determinar los niveles de fitato, pero son relativamente caros y consumen tiempo. Más importante, un solo dispositivo NIR es capaz de entregar análisis en tiempo real para todos estos parámetros al mismo tiempo.

Para los usuarios existentes del NIR familiarizados con la tecnología, estos últimos desarrollos serán probablemente aceptados, trayendo a la industria cambios en la forma en que se obtienen los piensos y en el enfoque de la formulación. La habilidad, de evaluar instantáneamente los parámetros como la humedad y el contenido proteico, así como la ED, por ejemplo, tiene el potencial de cambiar para siempre la compra de los cereales.

Aquellos que son nuevos para el NIR, o sin experiencia reciente de la precisión posible con las calibraciones actuales, pueden tomar más tiempo en adoptar estos sistemas novedosos. Los resultados producidos por los dispositivos NIR pueden diferir de aquellos producidos por análisis de química húmeda, de la misma forma que un laboratorio puede producir resultados distintos de otro, incluso al usar la misma metodología y la misma muestra. Es importante recordar que los resultados de una equipo NIR son precisos porque no incluyen errores humanos.

También puede ser desconcertante el encontrar resultados que por primera vez resaltan la variación considerable en la calidad del alimento, incluso en un solo lote. Por eso es importante entender los métodos de referencia de la química húmeda utilizados para determinar una calibración NIR, la cual puede diferir entre calibraciones. Entender esto permite la implementación de una tendencia adecuada en los resultados del NIR si se requiere, lo cual, en efecto, crea una calibración a la medida para su aplicación.

Sin embargo, son generalmente las diferencias entre un lote y otro que son más importantes una vez que se establece una tendencia. De esta forma, las mediciones utilizando la última tecnología NIR y sus calibraciones son consistentemente precisas. Añadir los ahorros en tiempo y costos relativos a los análisis de laboratorio, los beneficios de resultados instantáneos, y las ventajas que estos desarrollos en NIR ofrecen a la industria de alimento para cerdos como un todo se vuelven muy claros.