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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
Facultad de Agronomía
Departamento de Producción Animal
Cátedra de Recursos para la Alimentación Animal
Campus Maracay
PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales
Dr. Álvaro Ojeda
Febrero, 2010
Alimentos Balanceados …
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
La agroindustria …
90% de la producción:
aves y de
cerdos
Constituye
una forma segura
suministro de nutrientes,
acorde
a laslaexigencias
potencial
productivo de la
No dinamiza
produccióndel
vegetal
nacional
especie.
Importa el 80% de sus insumos
Dietas con
65% Cereales
Elevada
eficiencia
y control ydesubproductos
calidad de los insumos.
21% soya
Proceso de la formulación en función al mínimo costo.
Altamente tecnificada.
Cadena Productiva …
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sector
Primario
Maíz
Sorgo
Arroz
Soya
Raíces y tubérculos
AB
Carne
AVICULTURA
AvesConcentrado
Huevos
Alta densidad en al menos una
fracción nutricional
Compuestos
Preparaciones ó
embutidos
Más de una materia prima
en su
MATERIAS
PRIMAS
Sector
Secundario
(Brehnke, 1993)
ALIMENTOS
BALANCEADOS
H. Soya
H. Pescado
H. Arroz
H. Carne
H. Maíz
Torta oleaginosas
Salvado
Afrecho
composición
Jamones
Completos
Presenta
todos
requeridos
Despojos
los
nutrientes
Balanceados
AB
Carne
Cerdos requerimientos
Grasa
Perfecto
equilibrio entre nutrientes y
PORCICULTURA
Producción 2006 …
Estadísticas …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Distribución (%)
Ganado
Área
tn/año
Aves
Cerdos
Brasil
30.400.000
57
31
México
17.200.000
50
20
8
Argentina
6.000.000
64
5
Chile
3.100.000
72
21
Venezuela
3.100.000
70
20
Centro
América
2.800.000
78
14
Colombia
2.300.000
70
27
Perú
1.500.000
85
7
El Caribe
1.200.000
77
17
Ecuador
800.000
74
Bolivia
350.000
Uruguay
Paraguay
(Núñez, 2007)
Acuícola
Mascotas,
equinos y
otros
<1
5
16
1
5
14
11
1
5
2
1
3
1
<1
2
3
1
<1
1
1
5
4
1
1
21
1
3
1
72
24
3
<1
1
251.000
81
4
10
1
4
150.000
70
25
4
<1
1
Carne
Leche
7
8
3
1
2
2
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Esquema General …
Procesamiento …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Recepción y
Transferencia
Almacén
Panel de control
Dosificación
y Pesaje
Equipos y Herramientas …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Sonda toma-muestra automática
Calador manual (sacos)
Calador para camiones (granel)
Procesamiento y
conservación de
muestra
Zarandas
Determinaciones
analíticas
Cuarteadores
Recepción y Transferencia …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Inspección visual
Olor, color, otros.
Evaluación física
Temperatura, densidad, granulometría, índice de refracción,
punto de fusión, impurezas, granos partidos, conductividad,
etc.
Toma de muestra para determinar calidad (COVENIN 1567-80)
Química
pH, bromatología, minerales, fracciones de fibra, perfil de
Aceptación
aminoácidos
y ácidos grasos,
vitaminas, toxinas, etc.
Pesaje
o Rechazo
Microbiológica
Descarga
Aerobios mesófilos, coliformes, Escherichia coli, anaerobios
sulfitorreductores, Salmonella sp., micológico
Transporte
Almacenamiento y Transporte…
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Almacén:
Depende de:
Tipo de materia prima
Presentación
Tiempo
Tipos:
Silos (torre, bunker o bolsas)
Bodegas
Transporte:
Helicoidales
Banda
Vibratorios
Neumáticos
Cangilones
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Procesamiento del Alimento …
Objetivos operacionales:
Aumentar la capacidad de la granuladora y la calidad del gránulo
Mayor flexibilidad para cambiar la formulación de los alimentos
Mayor facilidad para la adición de líquidos al pienso
Objetivos Nutricionales
Aumentar la palatabilidad y la disponibilidad de nutrientes.
Incrementar la higiene del alimento
Posibilidad de elevada densidad energética por adición de grasa
Gelatinizar el almidón
Incrementar la proteína by-pass
Destruir inhibidores termolábiles
Impacto negativo cuando…
Parámetros del tratamiento no son exactamente conocidos
No se mantienen meticulosamente durante el proceso completo
Objetivos del procesado no están claramente definidos o son
contradictorios (Ej. gelatinización del almidón en iniciador lechones
rico en proteína/lisina)
Procesamiento …
Transportadores
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Molino
Extrusor
Pre-Acondicionado
Prensa
Mezclador
Post-Acondicionado
Enfriador
Dosificación
de líquidos
Molienda…
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Reducción por medios mecánicos del tamaño de las
partículas de un ingrediente o sus mezclas. El tamaño de
partícula final dependerá del tipo de alimento que se
fabrica, impactando en el mezclado ya que afecta
directamente su homogeneidad y la del producto final
(pellet o producto extrusado).
Tipos…
 Martillo
 Rodillo
Alto nivel de aceite…
En cebada para cerdos…
Tienden a obstruir mallas de salida en los
Molienda
molinos de martillo.
Digestibilidad
Entero
Media
Fina
Gruesa
Preferiblemente no superar 6% de grasa
aparente
Para reducir impacto, moler los ingredientes
Materia seca
0,64
0,81
0,80
0,78
con mayor contenido de grasa conjuntamente
Energíacon
bruta
0,80
0,80
0,78
un cereal.0,64
Aplastado
0,81
0,80
Mezclado …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Se debe considerar…
Ingredientes
Mayores
Se añaden primero los de mayor cantidad y por último
losLlenado
de menor
cantidadde(afrecho,
harinas de
excesivo
la mezcladora.
Lassangre,
etc.)
paletas o cintas deben sobresalir por lo
menos 5 cm de la superficie de la mezcla.
Ingredientes Menores
velocidad
a la quepor
giran
paletas cantidad
o
SeLa
añaden
comenzando
el las
de mayor
cinta, y su de
nivel
de desgaste.
(premezclas
minerales,
carbonato de calcio, etc.) y
terminando con el de menor cantidad (pigmentantes,
aglutinantes,
premezclas
vitamínicas,
Excesiva adición
de líquidos
(max.medicamentos)
10%) que
Mezclador horizontal
causan adherencias de material en la cinta,
paletas, y compactación de material.
Ingredientes Líquidos
Estos ingredientes
deben
rociados en forma de
Secuencia
de adición
de losser
ingredientes
cortina sobre la mayor parte de mezcla.
Compuertas que no cierran bien permitiendo
adición
de ingredientes
líquidos como un chorro directo
elLaescape
de los
produce compactación de la mezcla (grumos), que
a su vez pueden atrapar ingredientes menores y no
permiten su distribución homogénea en la mezcla.
Adicionalmente,
reduce
calidad
de
presentación y dificulta manipulación en granja.
Mezclador vertical
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Factores …
Tiempo de mezcla
Éste es de aproximadamente 4 minutos pero dependerá del tipo de
mezcladora y de los ingredientes a mezclar. Es recomendable hacer
ensayos (microtrazadores o algún parámetro químico) para ver el
tiempo óptimo de mezcla en cada caso.
Granulometría
Las partículas muy gruesas o extremadamente finas desfavorecen la
mezcla. Es aconsejable, en función del nivel de inclusión del ingrediente,
la granulometría máxima siguiente:
1 g/tn.............45 μm Ø
200 g/tn.......270 μm Ø
1 kg/tn.........440 μm Ø
5 kg/tn........ 720 μm Ø
Densidad y forma de las partículas
Las más pesadas tenderán a ir al fondo y las mas redondas fluirán mejor.
Otros factores
La adición de líquidos provoca adherencias y disminuye la eficiencia de la
mezcladora. Así mismo provocan adherencias las partículas cargadas
electrostáticamente.
Extrusión…
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Del latín "extrudere" que significa forzar un material a través de un orificio, la
extrusión es un proceso en el que un material (grano, harina o subproducto)
es forzado a fluir, bajo una o más de una variedad de condiciones de
mezclado, calentamiento y corte, a través de una placa/boquilla diseñada
para dar formar o expandir los ingredientes. Se verifican procesos de:
Cocción
Pasteurización
Expansión
Deshidratación
Homogeneización
Reestructuración.
Ventajas…?
Gelatinización y dextrinización de la fracción de almidón
Inactivación térmica de antinutrientes
Incremento de la seguridad sanitaria del alimento
Alta estabilidad del almacenaje e hidroestabilidad
Posibilidad de incorporar formas, textura, sabores y colores
Extrusión…
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Procesamiento…
Silo de almacenamiento
(Mezcla en harina)
Hélice de alimentación
Preacondicionador (18-25% hum./ 80-95 ºC/ 2,5 min)
Cuchillas
Tambor de Extrusión
(12-30 seg)
Fuente: Rockey (1995)
Esquema General …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Recubrimiento
de líquidos
Producto
terminado
Empaque
Peletetizado
Extruido
Despacho
Granulado o Peletizado …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Procesamiento …
Efectos químicos-mecánicos…
Es un moldeado
termoplástico
el quesus
finas partículas de una ración se
Desnaturaliza
proteínas, en
liberando
aminoácidos
integran en un granulo ó pellet compacto por medio de la acción de fuerzas
Liberar lípidos encapsulados
mecánicas de fricción, abrasión, presión y extrusión que se aplican al moler y
Romper estructuras celulares
pasar los ingredientes por los orificios de la matriz. Resulta del efecto directo
Pregelatinizar el almidón
de humedad (15-17%), tiempo (30-45 min) y temperatura (82-88 °C).
Inactivar metabolitos secundarios
(Mateos y Grobas, 1993).
Acondicionadora
Efectos físicos y derivados…
El trabajo se produce en la cámara de peletización
Mayor densidad, mejor fluidez, menor segregación
que estáycompuesta
los rodillos (2-3),
formación por
de polvo
y el dado o matriz de peletización
Influye positivamente sobre consumo, carga
microbiana, pérdidas y gastos energéticos
Otros: reduce tamaño del tracto digestivo, facilita
manejo del pienso y flexibiliza formulación.
Inconvenientes al impactar estabilidad de…
Vitaminas (A, C, K, ácido fólico, tiamina y cobalamina)
Enzimas
Antibióticos y probióticos
Costos (inversión, funcionamiento y perdidas)
,
,
Granulado o Peletizado …
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Acondicionado
Tipos: Horizontal, vertical y a contracorriente.
Los gránulos ingresan al enfriador con una humedad de 14-18% y
temperatura de 60-90 ºC, para salir con 11-14% humedad y temperatura
de 20-30 ºC. La temperatura a la salida no será superior en mas de
5-7ºC a la del ambiente.
Tamizado
Paso por un tamiz para remover los finos, los cuales son reciclados a la
peletizadora.
No se recomienda reciclar mas del 5% de finos ya que puede afectar la
estabilidad del pellet debido a que los aglutinantes naturales o sintéticos
ya han perdido sus propiedades de cohesión.
Más de 5% de finos generado por proceso indica proceso defectuoso,
probablemente debido al desgaste del dado que tiene como
consecuencia la producción de pellets más frágiles.
En forma comparada …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Proceso
Temperatura
(ºC)
Presión
máxima
(BBL)
Humedad
(%)
Grasa
máxima
(%)
Cocción1
(%)
12-18
12
15-30
Prensa de granulación
60-100
Expander/granulación
90-130
35-40
12-18
12
20-55
Extrusión seca
110-140
40-65
12-18
12 2
60-90
Hélice simple
80-140
15-30
15-35
22
80-100
Hélice doble
60-160
15-40
10-45
27
80-100
Extrusión húmeda
Gelatinización del almidón medida enzimaticamente.
2 La extrusión seca procesa eficazmente la soja integral (18-20% de grasa).
1
Fuente: Rokey (1995)
Otros …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Definiciones …
Maduración
Técnica de acondicionamiento que consiste en el contacto durante
largo tiempo (menor o igual a 20 min), y a una temperatura
aproximada
de 40ºC, de las harinas en unión con vapor y los
líquidos (melazas, grasas) a los fines de una mayor interacción
líquido-harina y una mejor predisposición a la granulación.
Doble granulación
Empleado con materias primas de difícil granulación (subproductos,
etc) y para la incorporación de mayor cantidad de líquidos (grasas,
melazas, etc), el proceso consiste en hacer pasar la harina una
vez acondicionada con los líquidos por una primera matriz que
hará una ligera compresión, para luego entrar en la segunda matriz o
matriz principal en óptimas condiciones para producir un buen
gránulo.
Expander
La presión puede alcanzar los 40 bar, la temperatura puede
llegar a 140ºC y el tiempo de estancia de la harina en el tubo no
sobrepasa los 10-15 segundos. De gran utilidad en la
industria avícola por su capacidad de eliminar la
contaminación bacteriana (ej. salmonelas y coliformes).
Certificación de Calidad …
Definiciones …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Marca NORVEN
Sello Oficial de Calidad que otorga el estado venezolano, a través de
FONDONORMA, a los productos que son fabricados según los requisitos
establecidos en las Normas Venezolanas COVENIN, considerando
estrictos controles de calidad.
Certificación de Sistemas de la Calidad
(COVENIN-ISO 9000)
Permite declarar la conformidad del sistema de gestión de la calidad de una
empresa con respecto a los requisitos establecidos en la serie de Normas
Venezolanas COVENIN-ISO 9000 (Organización Internacional para la
Normalización (ISO)
Esquema General …
Procesamiento …
AGRONOMÍA
U.C.V.
Recubrimiento
de líquidos
Producto
terminado
Empaque
Peletetizado
Extruido
Despacho
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
Facultad de Agronomía
Departamento de Producción Animal
Cátedra de Recursos para la Alimentación Animal
Campus Maracay
PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales
Dr. Álvaro Ojeda
Febrero, 2010