Fabricación de piensos - Feed manufacturing

Alimentación manual de ovejas en un corral de engorde australiano

La fabricación de piensos se refiere al proceso de producción de piensos para animales a partir de productos agrícolas crudos. Los forrajes producidos mediante la fabricación están formulados para satisfacer los requisitos específicos de nutrición animal de diferentes especies de animales en diferentes etapas de la vida. Según la Asociación Estadounidense de la Industria de Alimentos (AFIA), hay cuatro pasos básicos:

Recibir materias primas: las fábricas de piensos reciben materias primas de los proveedores. A su llegada, los ingredientes se pesan, prueban y analizan en busca de diversos nutrientes y para garantizar su calidad y seguridad.
Cree una fórmula: los nutricionistas trabajan codo con codo con los científicos para formular dietas nutricionalmente sólidas y equilibradas para el ganado, las aves de corral, la acuicultura y las mascotas. Este es un proceso complejo, ya que cada especie tiene diferentes requisitos nutricionales.
Mezclar ingredientes: una vez que se determina la fórmula, el molino mezcla los ingredientes para crear un producto terminado.
Empaque y etiqueta: los fabricantes determinan la mejor manera de enviar el producto. Si se prepara para la venta al por menor, se “embolsará y etiquetará” o se colocará en una bolsa con una etiqueta que incluya el propósito, los ingredientes y las instrucciones del producto. Si el producto está preparado para uso comercial, se enviará a granel.

Piensos y tipos de piensos

El Departamento de Agricultura del Estado de Washington define el alimento como una mezcla de granos integrales o procesados , concentrados y alimentos comerciales para todas las especies de animales, que incluye la fórmula del cliente, los alimentos etiquetados y los alimentos para mascotas. Estos alimentos ahora se producen comercialmente para las industrias de ganado, aves de corral , porcinos y peces . La producción comercial de piensos se rige por las leyes estatales y nacionales. Por ejemplo, en Texas , los granos integrales o procesados, los concentrados y los alimentos comerciales con el propósito de alimentar a la vida silvestre y las mascotas deben describirse debidamente en palabras o animaciones para su distribución por parte de los vendedores. La mayoría de los códigos estatales y federales han establecido claramente que los alimentos comerciales no deben adulterarse. Los alimentos para animales se han clasificado en términos generales de la siguiente manera:

concentrados: Alto contenido energético, contiene principalmente cereales y sus subproductos, o se prepara a partir de harinas o tortas de aceite rico en proteínas y subproductos resultantes del procesamiento de la remolacha azucarera y la caña de azúcar.
forrajes: hierba pastos , o partes de plantas como el heno , ensilaje , cultivos de raíces, paja y rastrojo . Las dietas que se dan a diferentes especies no son todas iguales. Por ejemplo, los animales de ganado se alimentan con una dieta que consiste principalmente en forrajes, mientras que las aves de corral, los cerdos y los peces se alimentan con concentrados. El ganado en un corral de engorde puede ser alimentado con alimentos energéticos que generalmente provienen de granos, suministrados solos o como parte de una ración mixta total .

Preparación y calidad del pienso

La calidad del alimento preparado depende en última instancia de la calidad del material, como el grano o la hierba utilizada; la materia prima debe ser de muy buena calidad. La fabricación de piensos comerciales es un proceso industrial y, por lo tanto, debe seguir los procedimientos de HACCP . La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) define HACCP como “un sistema de gestión en el que la seguridad alimentaria se aborda a través del análisis y control de peligros biológicos, químicos y físicos desde la producción, adquisición y manipulación de materias primas, hasta la fabricación, distribución y consumo de el producto terminado". La FDA regula la alimentación humana y animal para aves, ganado, cerdos y peces. Además, la FDA regula los alimentos para mascotas , que estiman que alimentan a más de 177 millones de perros, gatos y caballos en Estados Unidos . Al igual que los alimentos para humanos, los alimentos para animales deben estar sin adulterar y ser saludables, prepararse en buenas condiciones sanitarias y estar etiquetados con la verdad para proporcionar la información requerida al consumidor.

Formulaciones de piensos

Para cerdos

El alimento representa aproximadamente del 60% al 80% del costo total de producción de cerdos. Los piensos elaborados no son solo para la saciedad, sino que también deben proporcionar a los animales los nutrientes necesarios para un crecimiento saludable. La formulación de una ración para cerdos considera los nutrientes requeridos en varias etapas de crecimiento para crear un alimento apropiado. Se utilizan tres métodos básicos para formular dietas porcinas: el cuadrado de Pearson, las ecuaciones algebraicas y los programas lineales (computadoras). En los últimos tiempos, se encuentran disponibles programas de microcomputadoras que equilibrarán una dieta para muchos nutrientes y ayudarán a tomar decisiones económicas.

Los nutrientes básicos requeridos son proteína cruda , energía metabolizable, minerales, vitaminas y agua. El procedimiento de formulación tiene porciones fijas y variables. Las raciones para cerdos se basan generalmente en un grano de cereal molido como fuente de carbohidratos, harina de soja como fuente de proteínas, se agregan minerales como calcio y fósforo y vitaminas. El pienso puede enriquecerse con subproductos de leche, subproductos cárnicos, cereales en grano; y "productos especiales". También se pueden agregar antibióticos para fortalecer el alimento y ayudar a la salud y el crecimiento del animal.

Los granos secos de destilería con solubles (DDGS), que son ricos en energía y proteínas, se han utilizado en lugar de harina de maíz y soja en algunos alimentos para ganado y aves de corral, y los DDGS de maíz se han convertido en el alimento alternativo más popular, económico y ampliamente disponible. ingrediente para uso en dietas porcinas estadounidenses en todas las fases de producción. El US Grain Council informó que los DDGS de maíz se utilizan principalmente como fuente de energía en las dietas de los cerdos porque contienen aproximadamente la misma cantidad de energía digestible (DE) y energía metabolizable (ME) que el maíz, aunque el contenido de ME puede reducirse ligeramente al alimentarse. DDGS de aceite reducido. Un estudio de 2007 destacó las tendencias recientes en el uso de DDGS, ya que muchos productores incluyen 20% de DDGS en las dietas de los cerdos en todas las categorías. Aunque el 20% es el nivel de inclusión recomendado, algunos productores están utilizando con éxito tasas de inclusión más altas. Se ha utilizado una tasa de inclusión de hasta un 35% de DDGS en las dietas para los lechones de cría y los cerdos de engorde.

Para pescado

Producción comercial de piensos para peces en Stokmarknes, Noruega

Los peces de piscifactoría comen piensos en pellets especialmente formulados que contienen los nutrientes necesarios tanto para la salud de los peces como para la salud de los seres humanos que comen pescado. Un alimento para peces debe ser nutricionalmente equilibrado y proporcionar una buena fuente de energía para un mejor crecimiento. Los peces de cultivo comercial se clasifican ampliamente en peces herbívoros, que comen principalmente proteínas vegetales como la soja o el maíz, aceites vegetales, minerales y vitaminas; y pescados carnívoros, que reciben aceites y proteínas de pescado . El alimento para peces carnívoros contiene 30-50% de harina y aceite de pescado , pero investigaciones recientes sugieren encontrar alternativas a la harina de pescado en las dietas acuícolas . Entre los diversos alimentos investigados, la harina de soja parece ser una mejor alternativa a la harina de pescado. La harina de soja preparada para la industria pesquera depende en gran medida del tamaño de las partículas contenidas en los gránulos de pienso. Hoy en día, la tecnología para procesar este tipo de alimentos se basa en máquinas extrusoras de alimentos para peces. La extrusora de alimento para peces es esencial para el procesamiento de proteínas vegetales. El tamaño de las partículas influye en la digestibilidad del alimento. El tamaño de las partículas del pienso en pellets de pescado está influenciado tanto por las propiedades del grano como por el proceso de molienda. Las propiedades del grano incluyen dureza y contenido de humedad. El proceso de molienda afecta el tamaño de partícula según el tipo de equipo de molino utilizado y algunas propiedades del equipo de molino (por ejemplo, corrugaciones, espacio, velocidad y consumo de energía).

Para aves de corral

Como han indicado los informes, la alimentación representa el mayor costo en la cría de aves de corral, ya que las aves en general requieren más alimentación que cualquier otro animal, particularmente debido a su tasa de crecimiento más rápida y su alta tasa de productividad. La eficiencia alimentaria se refleja en el rendimiento de las aves y sus productos. Según el Consejo Nacional de Investigación (1994), las aves de corral requieren al menos un 38% de componentes en su alimento. La ración de cada componente del pienso, aunque difiere para cada etapa de las aves, debe incluir carbohidratos, grasas, proteínas, minerales y vitaminas. Los carbohidratos, que generalmente son suministrados por granos como el maíz, el trigo, la cebada, etc., sirven como una fuente de energía importante en la alimentación de las aves de corral. Las grasas, generalmente de sebo, manteca de cerdo o aceite vegetal, son esencialmente necesarias para proporcionar importantes ácidos grasos en la alimentación de las aves de corral para la integridad de la membrana y la síntesis de hormonas. Las proteínas son importantes para suministrar los aminoácidos esenciales para el desarrollo de tejidos corporales como músculos, nervios, cartílagos, etc. Las comidas de soja, canola y gluten de maíz son la principal fuente de proteína vegetal en la dieta de las aves. A menudo se requiere la suplementación de minerales porque los cereales, que son el componente principal de los piensos comerciales, contienen muy pocas cantidades de estos. Las aves de corral necesitan calcio, fósforo, cloro, magnesio, potasio y sodio en mayores cantidades. Las vitaminas, como la vitamina A, B, C, D, E y K, por otro lado, son los componentes que son requeridos en menores cantidades por los animales de aves de corral.

Fanatico (2003) informó que la forma más fácil y popular de alimentar a las aves es utilizar piensos granulados. Aparte de la conveniencia para el granjero, los alimentos granulados permiten que el ave coma más a la vez. Además, algunos investigadores también encontraron una mejora en la conversión alimenticia, una disminución del desperdicio de alimento, una mejor palatabilidad y destrucción de patógenos cuando las aves fueron alimentadas con alimento en gránulos en comparación con las aves alimentadas con alimento en puré. La fabricación comercial de piensos granulados generalmente implica una serie de procesos importantes que incluyen triturado, mezclado y granulado. Los gránulos producidos se prueban luego en cuanto al índice de durabilidad del gránulo (PDI) para determinar la calidad. Para mejorar la salud y el crecimiento, a menudo se agregan antibióticos al alimento granulado.

Los investigadores han llegado a la conclusión de que los alimentos con partículas de menor tamaño mejorarán la digestión debido al aumento de la superficie para la digestión de ácidos y enzimas en el tracto gastrointestinal. Sin embargo, algunos investigadores han llamado nuestra atención recientemente sobre la necesidad de partículas gruesas para la alimentación de las aves de corral para complementar el diseño y la función naturales del tracto gastrointestinal (TGI). Hetland et al (2002) y Svihus et al. (2004) discutieron que el tiempo de retención de GIT disminuyó debido a la falta de función de molleja que eventualmente tuvo un impacto negativo en la interpretación en vivo. Zanotto y Bellaver (1996) compararon el desempeño de pollos de engorde de 21 días alimentados con diferentes tamaños de partícula de alimento; 0,716 mm y 1,196 mm. Descubrieron que el sujeto alimentado con alimento de tamaño de partícula más grande mostró un mejor rendimiento. Parsons y col. (2006) , al evaluar diferentes tamaños de partícula de maíz en el alimento para pollos de engorde, se encontró que el tamaño de partícula más grande (2.242 mm) dio un mejor consumo de alimento que los otros tamaños de partícula probados (0.781, 0.950, 1.042 y 1.109 mm). Nir y col. (1994) , sin embargo, argumentó que el desarrollo de los pollos de engorde se vio influenciado por los cambios en el tamaño de las partículas. Sin embargo, la variación en el tamaño de las partículas entre 0,5 y 1 mm por lo general no tuvo ningún efecto en los pollos de engorde. Las partículas muy finas (<0,5 mm) pueden afectar el rendimiento de los pollos de engorde debido a la presencia de polvo que causa problemas respiratorios, aumento de la ingesta de agua, presencia de alimento en los bebederos y aumento de la humedad de la cama. Chewning et al. (2012) , en su estudio reciente, concluyó que aunque los tamaños de partículas finas (0.27 mm) mejoraron el desempeño vivo de los pollos de engorde, el alimento granulado no lo hizo.

Todos estos datos muestran que los tamaños de partículas finas y gruesas tienen funciones diferentes en la alimentación de las aves de corral. Se deben utilizar proporciones adecuadas de estos dos ingredientes con respecto al rendimiento en vivo de los pollos de engorde. Xu y col. (2013) compararon el desempeño del alimento no granulado con el de los granulados con partículas finas y encontraron que la adición de partículas gruesas mejoró la conversión alimenticia y el peso corporal. Otros investigadores como Auttawong et al. Obtuvieron resultados similares . (2013) y Lin et al. (2013) .

Para el ganado

El ganado incluye ganado de carne, ganado lechero, caballos, cabras, ovejas y llamas. No existe un requisito específico de ingesta de alimento para cada ganado porque su alimento varía continuamente en función de la edad, el sexo, la raza, el medio ambiente, etc. de los animales. Sin embargo, los requisitos de nutrientes básicos de la alimentación del ganado deben consistir en proteínas, carbohidratos, vitaminas y minerales. . El ganado lechero necesita más energía en su alimentación que otros tipos de ganado. Los estudios han demostrado que la energía suministrada por el pienso proviene de diversas fuentes de carbohidratos, incluidos los carbohidratos sin fibra (NFC), como los alimentos fermentables o la fibra detergente neutra (NDF), como el forraje. Los alimentos con alto contenido de NDF son buenos para la salud del rumen, sin embargo, proporcionan menos energía y viceversa. Las grasas se agregan a la alimentación del ganado para aumentar la concentración de energía, especialmente cuando el contenido de NFC ya es demasiado alto, ya que el NFC excesivo disminuye la fracción de NDF, lo que afecta la digestión del rumen. En los rumiantes, la mayoría de las proteínas consumidas son degradadas por microorganismos y luego los microorganismos son digeridos por el intestino delgado. La publicación NRCNRBC (2000) sugirió que la proteína cruda requerida en la alimentación del ganado debería ser inferior al 7%. Los rumiantes lactantes, especialmente el ganado lechero, requieren la mayor cantidad de proteínas, especialmente para la síntesis de la leche. El ganado necesita minerales como calcio, fósforo y selenio para mantener el crecimiento, la reproducción y la salud ósea.

Al igual que otros animales, el ganado también requiere proporciones adecuadas de partículas finas y gruesas en su alimento. Teóricamente, las partículas más finas serán más fáciles de digerir en el rumen, sin embargo, la presencia de partículas gruesas podría aumentar la cantidad de almidón que ingresa al intestino delgado, aumentando así la eficiencia energética. El ganado podría alimentarse mediante el pastoreo en pastizales, integrado o no con la producción de cultivos. El ganado producido en establos o corrales de engorde no tiene tierra y normalmente se alimenta con piensos procesados que contienen medicamentos veterinarios, hormonas de crecimiento, aditivos alimentarios o nutracéuticos para mejorar la producción. Del mismo modo, el ganado consume cereales como pienso principal o como complemento del pienso a base de forrajes. El procesamiento de granos para piensos tiene como objetivo obtener los granos más fáciles de digerir para maximizar la disponibilidad de almidón, aumentando así el suministro de energía.

Hutjens (1999) informó que el rendimiento de la leche fue significativamente mejor cuando el ganado fue alimentado con maíz molido. Aldrich ( Akey Inc. ) comparó la digestibilidad de varios tamaños y distribución de partículas de maíz y concluyó que para tener una digestibilidad del 80%, se debe usar un tamaño de partícula de 0,5 mm (para incubación de 16 horas). Un equipo de investigación de la Universidad de Maryland y el USDA estudió el desarrollo, la fermentación en el rumen y los sitios de digestión del almidón en vacas lecheras que se alimentan de granos de maíz de diferentes cosechas y procesamientos diferentes, y concluyó que la digestión, el metabolismo y la energía térmica eran más altos para la humedad alta. maíz en comparación con el maíz seco. La molienda aumentó el DMI y dio como resultado un mayor rendimiento de leche, proteínas, lactosa y sólidos no grasos.

Proceso de fabricación de piensos

Dependiendo del tipo de pienso, el proceso de fabricación suele comenzar con el proceso de molienda. La Figura 1 ilustra el flujo de trabajo para el proceso de fabricación de alimentos en general. La trituración de la materia prima seleccionada es para producir tamaños de partículas que sean aceptados óptima y fácilmente por los animales. Dependiendo de la formulación, el alimento puede contener hasta 10 componentes diferentes, incluidos carbohidratos, proteínas, vitaminas, minerales y aditivos. La ración de pienso se puede granular homogeneizando proporcionalmente las composiciones específicas. La granulación se logra mediante varios métodos, pero el medio más común es la extrusión . Un entorno higiénico es importante durante todo el proceso de producción de piensos para garantizar un pienso de calidad.

Molienda de cereales para preparaciones alimenticias

El maíz, sorgo, trigo y cebada son los cereales más utilizados en la preparación de piensos para la industria ganadera, avícola, porcina y pesquera. Los molinos de rodillos y de martillos son los dos tipos de equipos de procesamiento que se utilizan generalmente para moler granos en tamaños de partículas más pequeños. Moler granos de cereales por acción mecánica implica varias fuerzas como compresión, cizallamiento, aplastamiento, corte, fricción y colisión. El tamaño de partícula del cereal molido es muy importante en la producción de piensos; los tamaños de partícula más pequeños aumentan el número de partículas y el área de superficie por unidad de volumen, lo que aumenta el acceso a las enzimas digestivas. Otros beneficios son una mayor facilidad de manejo y una mezcla más fácil de ingredientes. El tamaño de partícula promedio se da como diámetro medio geométrico (GMD), expresado en mm o micrones (µm) y el rango de variación se describe por la desviación estándar geométrica (GSD), con un GSD más grande que representa una uniformidad más baja. Según Lucas (2004) , GMD y GSD son descriptores precisos de la distribución del tamaño de partícula cuando la distribución del tamaño de partícula se expresa como datos logarítmicos y se distribuyen logarítmicamente normalmente. Los estudios han demostrado que moler diferentes granos con el mismo molino en condiciones similares da como resultado productos con diferentes tamaños de partículas. La dureza de una muestra de grano está relacionada con el porcentaje de partículas finas obtenidas después de la molienda, con un mayor porcentaje de partículas finas de granos de menor dureza. Rose y col. (2001) discutieron que el endospermo duro produce partículas más grandes de forma irregular, mientras que el endospermo blando produce partículas de menor tamaño. La correlación entre el tamaño de partícula y la energía consumida, aunque no es positiva, para obtener tamaños de partícula muy finos se requiere una mayor energía que reduce la tasa de producción. Además, una molienda de grano muy fina no influye en la eficacia de la granulación ni en la potencia consumida durante la granulación. Amerah y col. (2007) discutieron la disponibilidad de más datos que sugieren que el tamaño de las partículas de grano es muy importante en las dietas en puré que en las dietas granuladas.

Galería

Raciones de alimentos procesados para animales
Una ración de pienso granulada fabricada para caballos
Ración de pienso granulado elaborado para ganado
Ración de pienso granulado elaborado para conejos
Ración de pienso granulado elaborado para pescado
Varias raciones de pienso granulado fabricadas para caballos
Otra ración de pienso granulado fabricado para caballos
Ración de alimento peletizado para tortugas
Ración de piensos granulados elaborados para ovinos y caprinos
Ración de pienso granulado fabricado (prensado, después de la extracción de aceite) elaborado a partir de la planta de lino
Mezcla de semillas y pellets elaborados para alimentación animal
Pellets de salvado de arroz

Notas al pie

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Suplementos alimenticios para cerdos

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