UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de AgronomíaDepartamento de Producción AnimalCátedra de Recursos para la Alimentación AnimalCampus Maracay
PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Dr. Álvaro Ojeda
Julio, 2011
Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
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 …
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.
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es … Sector
Primario
Sector Secundari
o
AB
Aves
Carne
Huevos
AB
Cerdos
MATERIAS PRIMAS
ALIMENTOS BALANCEADO
S
PORCICULTURA
AVICULTURA
MaízSorgoArrozSoyaRaíces y tubérculos
H. SoyaH. PescadoH. ArrozH. CarneH. MaízTorta oleaginosasSalvadoAfrecho
Preparaciones ó embutidos
Jamones
Despojos
CarneGrasa
(Brehnke, 1993)
Cadena Productiva …
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
AGRONOMÍAU.C.V.
Esta
dís
ticas …
Distribución (%)
Ganado
Área tn/año Aves Cerdos Carne Leche Acuícola Mascotas, equinos y
otros
Brasil 30.400.000 57 31 7 <1 5
México 17.200.000 50 20 8 16 1 5
Argentina 6.000.000 64 5 14 11 1 5
Chile 3.100.000 72 21 2 1 3 1
Venezuela 3.100.000 70 20 8 <1 2
Centro América
2.800.000 78 14 3 1 3 1
Colombia 2.300.000 70 27 2 <1 1
Perú 1.500.000 85 7 2 1 5
El Caribe 1.200.000 77 17 4 1 1
Ecuador 800.000 74 21 1 3 1
Bolivia 350.000 72 24 3 <1 1
Uruguay 251.000 81 4 10 1 4
Paraguay 150.000 70 25 4 <1 1
Producción 2006 …
(Núñez, 2007)
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Esquema General …
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Procesamiento …
Dosificación y Pesaje
Almacén
Panel de control
Recepción y Transferencia
Sonda toma-muestra automáticaCalador manual (sacos)
Calador para camiones (granel)
Zarandas
Cuarteadores
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Equipos y Herramientas …
Procesamiento y conservación de muestra
Determinaciones analíticas
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Recepción y Transferencia …
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, Salmonella sp., micológico
Pesaje
Descarga
Transporte
Aceptación o Rechazo
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Almacenamiento y Transporte…
Almacén: Depende de:
Tipo de materia prima
Presentación
Tiempo
Tipos:
Silos (torre, bunker o bolsas)
Bodegas
Transporte: Helicoidales
Banda
Vibratorios
Neumáticos
Cangilones
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
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)
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Procesamiento …
Mezclador
Molino
Tran
spo
rtad
ore
s
Pre-Acondicionado
Post-Acondicionado
Prensa
Enfriador
Extrusor
Dosificación de líquidos
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Molienda…
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…
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. 0,800,780,800,800,64Energía bruta
0,810,780,800,810,64Materia seca
AplastadoGruesaFinaMediaEnteroDigestibilidadaparente
Molienda
En cebada para cerdos…
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to … Ingredientes Mayores
Se añaden primero los de mayor cantidad y por último los de menor cantidad (afrecho, harinas de sangre, etc.)
Ingredientes MenoresSe 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.
Mezclado …
Mezclador horizontal
Mezclador vertical
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
AGRONOMÍAU.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.
Factores …P
rocesam
ien
to …
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
Extrusión…
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.
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
Ventajas…?
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
Hélice de alimentación
Preacondicionador (18-25% hum./ 80-95 ºC/ 2,5 min)
CuchillasTambor de Extrusión
(12-30 seg)
Silo de almacenamiento(Mezcla en harina)
Fuente: Rockey (1995)
Extrusión…
Procesamiento…
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Esquema General …
Peletetizado Extruido
Recubrimiento de líquidos
Empaque
Despacho
Producto terminado
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Granulado o Peletizado …
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
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)
Acondicionadora
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
Granulado o Peletizado …
AcondicionadoTipos: 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.
TamizadoPaso 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.
ProcesoTemperatura
(ºC)
Presiónmáxima (BBL)
Humedad(%)
Grasamáxima
(%)Cocción1
(%)
Prensa de granulación 60-100 12-18 12 15-30
Expander/granulación 90-130 35-40 12-18 12 20-55
Extrusión seca 110-140 40-65 12-18 12 2 60-90
Extrusión húmeda
Hélice simple 80-140 15-30 15-35 22 80-100
Hélice doble 60-160 15-40 10-45 27 80-100
1 Gelatinización del almidón medida enzimaticamente.2 La extrusión seca procesa eficazmente la soja integral (18-20% de grasa).
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …En forma comparada …
Fuente: Rokey (1995)
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
Otros …
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).
AGRONOMÍAU.C.V.
Defi
nic
ion
es …
Certificación de Calidad …
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)
AGRONOMÍAU.C.V.
Pro
cesam
ien
to …
Esquema General …
Peletetizado Extruido
Recubrimiento de líquidos
Empaque
Despacho
Producto terminado
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFacultad de AgronomíaDepartamento de Producción AnimalCátedra de Recursos para la Alimentación AnimalCampus Maracay
PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Dr. Álvaro Ojeda
Julio, 2011
Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales
