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Calidad de las matérias primas en la elaboración de raciones: Bases para el exito

Publicado el: 22/9/2013
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Introducciòn:

La Calidad de las matérias primas y del proceso, son condiciones básicas para un buen desempeño de los animales. En funciòn de los diferentes origenes y condiciones de procesamiento y conservaciòn de las matérias primas, la realidad del campo indica que establecer un buen control de calidad es primordial. Aspectos simples, como por ejemplo, olor y aspecto visual, ademàs de la determinaciòn del peso específico del maiz, granulometrìa post molienda de los granos, validaciòn de la integridad de los pellets en las dietas pueden ser extremadamente importante para evitar problemas con las dietas.

Cuando se trata de materias primas, tres son las principales fuentes, cada una de estas con riesgos específicos y màs frecuentes:

1) Maiz
2) Soya y derivados
3) Productos de origen animal 

Composiciòn media de una dieta (%)

Contribuciòn en costo de una raciòn de crecimiento de pollos de carne a base de maìz y harina de soya

El Maìz y las fuentes proteicas corresponden al 80% del costo de las fòrmulas. En consecuencia se justifica una mayor atenciòn a estos ingredientes, pues impactan la cadena productiva de forma relevante y si hubiesen problemas de calidad los daños seràn cuantiosos.


Cuando se trata de riesgos los principales desafios son:

1) Microbiológico
2) Toxinas
3) Oxidaciòn

Probablemente estos tres aspectos representan màs de 75% de lós problemas observados por la industria de alimentos. Establecer programas eficientes de control de estos tres parâmetros son determinantes para el èxito. Este texto buscará abordar este tema de forma práctica y correlacionarlo con el dia a dia de la indústria de raciones.
 

Maiz: Calidad y desafios

Hace mucho tiempo que el tema de micotoxinas ha sido motivo de preocupaciones en la Industria Pecuaria a nivel Mundial. El impacto negativo de las mismas sobre el desempeño animal es muy significativo, sea de manera directa afectando los procesos de digestión y absorción de nutrientes de manera indirecta, actuando sobre el sistema inmune. Sin embargo un aspecto que pasa desapercibido es el impacto de los hongos productores de toxinas sobre el valor nutricional de las materias primas empleadas en la elaboración de raciones.

La contaminaciòn de los granos por hongos puede ocurrir todavìa en el campo com producciòn de toxinas, resultando en una cosecha de granos contaminados y posteriormente, durante las distintas etapas de proceso y almacenamiento. 

La etapa de secado constituye un momento crucial, una vez que, por innumerables razones los granos pueden quedar largos períodos almacenados antes del secado, deseancadenando la acciòn de los hongos debido al proceso de calentamiento de los mismos. Como un intento de controlar o minimizar los problemas, se adopta un proceso de secado de granos con temperaturas demasiado altas, causando pèrdidas nutricionales y daños mecânicos a los granos, con rompimiento de la epidermis o del grano completo, lo que constituye la puerta de entrada para los hongos durante el almacenaje.

Las condiciones de siembra tambièn tienen una importante participaciòn en el grado de contaminaciòn, sistemas de cultivo como plantaciòn directa, defiencias nutricionales de las plantas y condiciones climáticas como sequìas, durante la formaciòn de los granos y exceso de lluvias en el período de cosecha, tambièn agravan el problema.

Los hongos quitan los nutrientes de los granos o raciones almacenadas. El principal objetivo de los hongos es la grasa o el extracto etéreo de los alimentos, dado que son una fuente rica en energia y los hongos necesitan exactamente esto. Los alimentos atacados por hongos presentan un significativo empobrecimiento energético, incidiendo en serias consecuencias para los animales que se alimentan de esas raciones. Muchos son los datos que indican estas pèrdidas, como por ejemplo un trabajo realizado por Krabbe, 1995, donde los granos de maìz almacenados con tenores de humedad crecientes presentan creciente pèrdida de grasa y matéria seca o peso especìfico (Tabla 1).

En condiciones pràcticas se observa una pèrdida de aproximadamente 3% del total de granos almacenados a lo largo de um año, en años que las condiciones climáticas son favorables a la conservaciòn de granos. En años atípicos estas pèrdidas pueden llegar al 5%. Si consideramos 3% de pèrdidas, significa que para cada tonelada de granos almacenados, estaremos perdiendo médio saco de maìz. En un silo de 1,000 toneladas, se pierden 500 sacos de maiz.

En cuanto al tenor de grasa de los granos, tambièn con base en datos pràcticos, se ha observado que los granos almacenados por períodos de 6 a 8 meses presentan 1% menos en el contenido de grasa, en términos absolutos. Considerando que los niveles de extracto etéreo medido para granos de maìz esta alrededor de 3.5%, significa que tenemos una perdida de aproximadamente 28% del tenor graso de estos granos.

Hay una necesidad de monitorear con que tipo de producto estamos trabajando a lo largo del tiempo y tenemos que ajustar la inclusiòn de cada matéria prima en la dieta, de acuerdo con su valor nutricional, pues de lo contrario, continuaremos observando las tradicionales caídas del desempeño de los animales entrecosechas y recuperaciòn en períodos de cosecha.

Si se simula el contenido de maìz con un 1% de perdida absoluta en el contenido de grasa y considerando una dieta com 60% de contenido de maiz, sin efectuar la debida correcciòn de valor energético, tendremos um impacto en la conversiòn de cerdos o pollos de carne en crecimiento, del 1.7%. Ciertamente el impacto econòmico de esta situaciòn en condiciones pràcticas es significativa sin considerar la presencia de micotoxinas, que agravarian aùn màs esta situaciòn.

En el caso del maìz es recomendable que se adopte la separaciòn de los granos basados en su densidad. Esta separaciòn ya viene siendo adoptada por muchas empresas con òptimos resultados, pues permite una mayor estandarizaciòn de la matéria prima que representa el mayor volùmen de la raciòn final.

Una de las maneras de separar los granos es en base a su peso especìfico, empleando mesas densimètricas o gravimétricas. Son equipos capaces de seleccionar y clasificar los granos a travès de su peso especìfico. La Tabla 2 presenta los datos de clasificaciòn de los granos de maìz por médio de uma mesa densimètrica. Los resultados del valor nutricional son presentados en la Tabla 3.

Los granos de maìz con bajo peso especìfico o densidad presentan un menor valor nutricional. Las causas para esta condiciòn pueden ser originadas de las condiciones del cultivo, proceso de almacenamiento y en este ùltimo caso tambièn habrà probablemente presencia de micotoxinas, conforme puede ser observado en la Tabla 4 y 5.

Soya y derivados : Calidad y desafìos

La harina de soya es otra materia prima de gran preferencia para la elaboraciòn de dietas.
Segùn Cronwell, 1999, màs del 60% de todas las fuentes proteicas usadas en el mundo de la elaboraciòn de dietas es la harina de soya, en funciòn a su alta concentraciòn proteica (44 a 48%) y su excelente perfil de aminoácidos. Sin embargo la harina de soya contiene una gama significativa de factores antinutricionales, como el fitato.

En un estúdio de 34 genotipos de soya, Paula, 2007, encontro una gran variaciòn en términos de factores antinutricionales como rafinosa, estaquiosa y fitato. Ademàs de eso este autor relata que existe correlaciòn entre parâmetros como: Cenizas y fitato; cenizas y estaquiosa, cenizas y rafinosa, cenizas y azùcares solubles; ademàs de una relaciòn directa entre azùcares totales y estaquiosa y rafinosa.

Los Genotipos de soya geneticamente modificados ya estàn siendo evaluados ,especialmente para obtener granos de soya con tenores màs bajo de fitato y la conclusiòn de los primeros trabajos muestra un fòsforo mas biodisponible en cerdos (Cromwell, 1999).

Oligosacàridos, tales como rafinosa y estaquiosa que representan entre 5 y 7% del grano de soya no son digeridos y causan disturbios digestivos indeseables, especialmente en animales jòvenes. Por ejemplo con el Fitato, hay investigaciones buscando identificar los genes responsables de la sìntesis de èstos compuestos en los granos de soya para estudiarlos y manipularlos (Cromwell, 1999).

La soya puede contener tambièn proteínas con acciòn antigênica, causando respuesta inflamatória en el intestino cuando se presenta en nìveles elevados. Este efecto alergênico aparenta ser màs pronunciado en animales jòvenes recibiendo dietas con niveles elevados de harina de soya. 

Ademàs la soya contiene compuestos denominados lectinas que se pegan a la pared intestinal e interfieren negativamente en la absorciòn de nutrientes. 

Felìzmente, las lectinas son destruídas cuando la soya es sometida a un adecuado calentamiento. Adicionalmente otros compuestos pueden ser encontrados en la soya, tales como saponinas, lipoxidasas, fitoestrègnos y goioestrògenos. Sin embargo no se conoce mucho al respecto del efecto antinutricional de estos últimos (Cromwell, 1999).

Ademàs , en el grano de soya existen factores inhibidores de tripsina, que son diferentes compuestos proteicos que se ligan a la enzima tripsina, cambiando o anulando la actividad de esta enzima (Birk, 1988). En 1946, KUNITZ concluyò que cuando la soya era sometida a un tratamiento térmico, estos inhibidores de tripsina eran inactivados, favoreciendo el valor nutricional de la soya para los animales. En la pràctica existe de 7 a 10 inhibidores en el grano de soya siendo los principales de ellos, esencialmente inhibidores de tripsina y con capacidad de inhibir parcialmente la quimiotripsina (Silva el at, 1979).

Entre los principales compuestos anti-tripsina los dos màs de mayor relevancia son el Inhibidor Kunitz y el Inhibidor Bowman-Birk. 
 

Estàndares de calidad de derivados de soya

Existen vários métodos para determinar los factores antinutricionales de la soya, entre los màs comunes y apropiados estàn: 

  • Actividad ureásica o índice de ureasa (variaciòn pH): Este anàlisis permite verificar la inactivaciòn de la enzima ureasa, presente en la soya cruda o mal procesada, que es desactivada por el calor. El proceso industrial y el tostado pueden ser verificados en su calidad por el siguiente padròn analítico:

  • Solubilidad en KOH: La solubilidad en KOH (hidróxido de potasio) al 0.2% : Conduce a resultados porcentuales que nos revelan: Calentamiento insuficiente, alrededor de 90%, Calentamiento normal, alrededor de 80-85% y exceso de calentamiento, cuando està debajo de 78%.
  • PDI: Indice de proteína dispersable en água: Tambièn há sido usado para comprobar la calidad de la harina.    

Las tablas 6 y 7 contienen los paràmetros de Calidad de soya y soya extrusada.

Harina y grasas de origen animal

Tecnicamente, las matérias primas de origen animal son de gran importância tanto desde el punto de vista nutricional como desde el punto de vista de palatabilidad. Asì mismo las materias primas fàcilmente oxidables, como las harinas de origen animal y las grasas, si estàn oxidadas pueden perjudicar intensamente la palatabilidad, lo que implica una baja aceptaciòn o hasta rechazo del consumo y si son ingeridas pueden llevar a problemas como vòmitos, diarreas, reducciòn de la inmunidad, entre otros.
La oxidaciòn de las matérias primas es irreversible e imposibilita la producciòn de un alimento final de Calidad. Por lo tanto siempre se debe prestar atenciòn a la calidad de todas las matérias primas de la raciòn.

La Oxidaciòn es un proceso donde una molécula de oxigeno se combina con un nutriente provocando rancidez y reducciòn de la calidad y el valor nutricional del alimento o insumo. 

La Figura 01 muestra el proceso de oxidaciòn desde la fase inicial hasta la fase terminal, afectando la textura, valor nutricional, funcionalidad y olor de los alimentos. Se puede verificar que los precursores de los radicales libres son la temperatura, iones metálicos y la luz. El primer compuesto químico que se forma cuando se inicia el proceso oxidativo es el peróxido. Despuès de la formaciòn de los peróxidos, se forman otros compuestos volàtiles (aldehidos, cetonas, ácidos y otros) de ahì la liberaciòn de olor característico de “rancio”.

 Algunos de los problemas resultantes de este proceso son la destrucción de xantòfilas y vitaminas liposolubles, disminución de la palatabilidad (debido a la presencia de aldehídos), pèrdidas en el contenido de energía y la proteína y la aparición de metabolitos tóxicos para los animales. A continuación (tabla 8) se presentan los resultados de análisis oxidativos de una harina de vísceras de aves. Queda en evidencia que la ausencia de productos antioxidantes tiene mucho que ver en el resultado de peróxidos elevados (analizado por FOX II) y tiene una importante presencia de aldehídos, lo que significa que esta materia prima ha pasado por un proceso avanzado de oxidación.

 

Considerando que los niveles de aldehidos afectan la palatabilidad, no importando si estàn a niveles bajos (20 ppm) se observa que potencialmente las industrias pueden presentar problemas si utilizan matérias primas con estas características. Los anàlisis de algunos lotes de harinas disponibles en el mercado muestran los siguientes tenores de iones Cu y Fe conforme a la Tabla 9.

Con base a las informaciones arriba presentadas, se concluye que los niveles de prooxidantes presentes en las matérias primas de origen animal son muchas veces superiores a los niveles considerados limites para inducir oxidaciòn. La soluciòn para evitar la oxidaciòn es la utilizaciòn de antioxidantes. Existen dos tipos de antioxidantes: Los que actùan como quelantes de iones metálicos(especialmente importantes para una alta concentraciòn natural de los pro-oxidantes)que se llaman antioxidantes preventivos y los que actùan directamente en los peróxidos que son llamados antioxidantes estabilizadores. 

Como ejemplo de los antioxidantes quelantes de íones metálicos, podemos citar el ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido ascórbico, entre otros. Los estabilizadores de peróxido son los tocoferoles, BHA, BHT, entre otros.

 

Conclusiones

La calidad de las matérias primas es un factor determinante en los resultados de desempeño animal. Un buen control de Calidad es indispensable para la Industria de raciones.

La presencia de hongos no solo se traduce en presencia de toxinas que afectan directamente la salud animal, por afectar los procesos inmunològicos, digestivos y metabolitos, sino que tambièn causan un detrimento nutricional a los granos.

Dependiendo del mercado de granos y no teniendo almacenaje propio, se debe establecer un Control de calidad a la recepciòn del grano, utilizando métodos tales como la densidad de los granos, conteo de granos dañados, determinar el porcentaje de granos enteros, quebrados y las impurezas, etc. Esto puede asegurar que no se pierda el valor nutricional de las dietas y que se pueda satisfacer plenamente los requerimientos de los animales y estos puedan expresar todo su potencial al màximo rendimiento.

La calidad de los derivados de soya es otro aspecto importante. Los factores inhibidores de tripsina son el principal obstáculo y hay que dar a este aspecto una atenciòn especial. La oxidaciòn de las harinas y grasas es tambièn un desafio, muy comùn en nuestras condiciones en funciòn de las características de las cadenas de producciòn y condiciones ambientales. Un buen control de paràmetros oxidativos durante el proceso, almacenaje y el uso de matérias primas asociado a un Programa de uso de antioxidantes, es primordial.


Bibliografia

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  8. Regina, R. et al. Nutrição animal, principais ingredientes e manejo de aves e suínos. São Paulo: Fundação Cargill, 2010, 413 p. 
  9. Silva, A.D., Barbosa, C.F., Portela, F. 1979. Inibidores proteolíticos de soja. Cientifica, 7(2):317-320.  
 
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