UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal

1. 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 Julio, 2011

2. 90% de la producción: aves y cerdos • No dinamiza la producción vegetal nacional • Importa el 80% de sus insumos • Dietas con 65%Cereales y subproductos • 21% soya • Altamente tecnificada. Alimentos Balanceados … AGRONOMÍA U.C.V. La agroindustria … • Constituye una forma segura de suministro de nutrientes, acorde a las exigencias del potencial productivo de la especie. • Elevada eficiencia y control de calidad de los insumos. • Proceso de la formulación en función al mínimo costo. Definiciones …

3. Cadena Productiva … AGRONOMÍA U.C.V. Maíz Sorgo Arroz Soya Raíces y tubérculos Carne Huevos AB Aves AVICULTURA Sector Primario Concentrado Alta densidad en al menos una fracción nutricional Compuestos Más de una materia prima en su composición Completos Presenta todos los nutrientes requeridos Balanceados Perfecto equilibrio entre nutrientes y requerimientos Preparaciones ó embutidos Jamones Despojos ALIMENTOS BALANCEADOS MATERIAS PRIMAS Definiciones … H. Soya H. Pescado H. Arroz H. Carne H. Maíz Torta oleaginosas Salvado Afrecho AB Cerdos Sector Secundario Carne Grasa PORCICULTURA (Brehnke, 1993)

4. Producción 2006 … AGRONOMÍA U.C.V. Estadísticas … (Núñez, 2007)

5. Esquema General … AGRONOMÍA U.C.V. Procesamiento …

6. Panel de control Procesamiento … AGRONOMÍA U.C.V. Recepción y Transferencia Procesamiento … Almacén Dosificación y Pesaje

7. Equipos y Herramientas … AGRONOMÍA U.C.V. Calador manual (sacos) Sonda toma-muestra automática Calador para camiones (granel) Procesamiento y conservación de muestra Procesamiento … Zarandas Determinaciones analíticas Cuarteadores

8. Recepción y Transferencia … 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 aminoácidos y ácidos grasos, vitaminas, toxinas, etc. • Microbiológica • Aerobios mesófilos, coliformes, Escherichia coli, anaerobios sulfitorreductores, Salmonellasp., micológico Procesamiento … Aceptación o Rechazo Pesaje Descarga Transporte

9. Almacenamiento y Transporte… 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 …

10. Procesamiento del Alimento … AGRONOMÍA U.C.V. • 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 …

11. Procesamiento … AGRONOMÍA U.C.V. Molino Transportadores Extrusor Procesamiento … Pre-Acondicionado Prensa Post-Acondicionado Mezclador Enfriador Dosificación de líquidos

12. En cebada para cerdos… Molienda Digestibilidad aparente Entero Media Fina Gruesa Aplastado Materia seca 0,64 0,81 0,80 0,78 0,81 Energía bruta 0,64 0,80 0,80 0,78 0,80 Molienda… 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 Procesamiento … • Alto nivel de aceite… • Tienden a obstruir mallas de salida en los molinos de martillo. • Preferiblemente no superar 6% de grasa • Para reducir impacto, moler los ingredientes con mayor contenido de grasa conjuntamente con un cereal.

13. Mezclado … AGRONOMÍA U.C.V. • Ingredientes Mayores • Se añaden primero los de mayor cantidad y por último los de menor cantidad (afrecho, harinas de sangre, etc.) • Ingredientes Menores • Se añaden comenzando por el de mayor cantidad (premezclas de minerales, carbonato de calcio, etc.) y terminando con el de menor cantidad (pigmentantes, aglutinantes, premezclas vitamínicas, medicamentos) • Ingredientes Líquidos • Estos ingredientes deben ser rociados en forma de cortina sobre la mayor parte de mezcla. • La adición de líquidos como un chorro directo 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. • Se debe considerar… • Llenado excesivo de la mezcladora. Las paletas o cintas deben sobresalir por lo menos 5 cm de la superficie de la mezcla. • La velocidad a la que giran las paletas o cinta, y su nivel de desgaste. • Excesiva adición de líquidos (max. 10%) que causan adherencias de material en la cinta, paletas, y compactación de material. • Secuencia de adición de los ingredientes • Compuertas que no cierran bien permitiendo el escape de los ingredientes Mezclador horizontal Procesamiento … Mezclador vertical

14. Factores … AGRONOMÍA U.C.V. 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. Procesamiento …

15. Extrusión… 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. Definiciones … 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

16. Extrusión… AGRONOMÍA U.C.V. Procesamiento… Silo de almacenamiento (Mezcla en harina) Hélice de alimentación Preacondicionador (18-25% hum./ 80-95 ºC/ 2,5 min) Definiciones … Cuchillas Tambor de Extrusión (12-30 seg) Fuente: Rockey (1995)

17. Esquema General … AGRONOMÍA U.C.V. Recubrimiento de líquidos Producto terminado Procesamiento … Empaque Peletetizado Extruido Despacho

18. Granulado o Peletizado … AGRONOMÍA U.C.V. • Efectos químicos-mecánicos… • Desnaturaliza proteínas, liberando sus aminoácidos • Liberar lípidos encapsulados • Romper estructuras celulares • Pregelatinizar el almidón • Inactivar metabolitos secundarios • Efectos físicos y derivados… • Mayor densidad, mejor fluidez, menor segregación y formación de polvo • 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) Es un moldeado termoplástico en el que finas partículas de una ración se integran en un granulo ó pellet compacto por medio de la acción de fuerzas mecánicas de fricción, abrasión, presión y extrusión que se aplican al moler y pasar los ingredientes por los orificios de la matriz. Resulta del efecto directo de humedad (15-17%), tiempo (30-45 min) y temperatura (82-88 °C). (Mateos y Grobas, 1993). El trabajo se produce en la cámara de peletización , que está compuesta por los rodillos (2-3), , y el dado o matriz de peletización Acondicionadora Procesamiento …

19. Granulado o Peletizado … 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. Definiciones …

20. En forma comparada … AGRONOMÍA U.C.V. Procesamiento … Fuente: Rokey (1995) 1 Gelatinización del almidón medida enzimaticamente. 2 La extrusión seca procesa eficazmente la soja integral (18-20% de grasa).

21. Otros … AGRONOMÍA U.C.V. 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. Definiciones … 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).

22. Certificación de Calidad … 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) Definiciones …

23. Esquema General … AGRONOMÍA U.C.V. Recubrimiento de líquidos Producto terminado Procesamiento … Empaque Peletetizado Extruido Despacho

24. 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 Julio, 2011