Clasificación de los ingredientes utilizados en la elaboración de alimentos balanceados para animales
DR CARLOS CAMPABADAL Ph D CENTRO DE INVESTIGACIONES EN NUTRICIÓN ANIMAL UNIVERSIDAD DE COSTA RICA DR. HÉCTORA. HÉCTORA. NAVARROU ASOCIACIÓN AMERICANA DE SOYA DIRECTOR DE NUTRICIÓN ANIMAL
En la elaboración de alimentos balanceados para animales, de los problemas más comunes para el nutriólogo, que quiere formular con materias primas nuevas, es conocer la composición nutricional de las mismas para así determinar el nivel mínimo o máximo de inclusión y no afectar la calidad nutritiva de la dieta.
El problema que existe es que en cada país o región a ese ingrediente se le da un nombre distinto, que no nos indica que tipo de constituyentes lo forman y a qué procesamiento fue sometido. Esta situación es muy común con subproductos agroindustriales de origen vegetal y en algunos casos también de origen animal. Un ejemplo típico es el nombre que se le asigna en los diferentes países a los subproductos de arroz (Cuadro 1). Cuadro 1 Variación en el nombre de un mismo subproducto de arroz Nombre del producto
-Semolina -Pulidoras -Harinilla -Polvillo
-Afrecho -Pulido -Arrocillo -Afrechillo
De acuerdo a la definición que da la FAO, el subproducto de arroz que se obtiene de la molienda de arroz es aquel formado por las capas aleurónicas, la capa interna del pericarpio, las partes de material almidonoso y otros diferentes componentes. Esta definición se complica por la expresión "los otros componentes", lo cual pueden ser semillas de malas hierbas, granos de arroz partidos, cascarilla de arroz o carbonato de calcio entre otros (Houston, 1972). Todos estos componentes influenciarán en la composición nutricional del producto, su nivel de incorporación en la dieta y los rendimientos productivos de los animales. En el Cuadro 2 se presenta la variación nutricional nutricional para este subproducto de arroz. Cuadro 2 Variación nutricional de los subproductos de arroz Nutrimento Nutrimento (%) Media DS* Máximo Máximo Mínimo
Humedad Cenizas
8.84 8.50
1.47 1.69
12.87 12 .87 14.58
3.84 4.40
Fibra cruda Extracto etéreo Proteína cruda Calcio Fósforo
8.14 16.90 13.67 0.10 1.57
2.19 2.72 1.36 0.09 0.51
12.95 22.00 17.80 0.41 2.45
3.26 9.90 10.18 0.02 0.12
Para solucionar esos problemas es necesario desarrollar sistemas de clasificación de ingredientes que permitan al usuario clasificar los ingredientes de acuerdo a los atributos nutricionales más importantes sin ambigüedades y que la información particular de un ingrediente, se pueda comparar con otras muestras del mismo con un error mínimo. Harris et al. (1980a) establece que para el desarrollo de un sistema preciso de identificación, se deben tomar en cuenta todos los factores que afectan el valor nutritivo de los alimentos como son: el genotipo de la planta o animal, las condiciones ambientales durante el crecimiento, el estado de madurez a la cosecha o mantanza, el método de cosecha, preservación o procesamiento del ingrediente, y el número de cosechas en la etapa de crecimiento. Existe un sistema internacional de clasificación de los alimentos que se empezó a desarrollar en 1972 en la reunión anual de la Sociedad Americana de Ciencia Animal donde se acordó establecer un nombre numero y una descripción internacional para cada ingrediente de uso animal, esto con el fin de que toda la información presentada por la Red Internacional de Centros de Información de Alimentos para Animales (INFIC) y las publicaciones presentadas en el "Journal of Animal Science" adoptaran el mismo procedimiento. (Mata, 1996). La primera idea fue descrita por Harris (1963); Harris et al (1968) y ha sido modificada por Harris et al (1980) y Kearl et al. (1980). En este sistema se estableció un nombre internacional para cada ingrediente y a cada ingrediente se le asignó un número internacional (IFN) que está identificado por un número de 5 dígitos. Este número es lo que une a la descripción internacional de cada alimento, al nombre internacional del alimento, al nombre del alimento por país y a la información biológica y química de una base de datos. A este número internacional (IFN) le anticipa un dígito que representa el número de cla se de alimento. Este número representa 8 categorías que son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Forrajes secos y materiales fibrosos Pastos, leguminosas y forrajes frescos Ensilajes Alimentos energéticos Suplementos proteicos Suplementos minerales Suplementos de vitaminas Aditivos
El nombre internacional está basado en seis categorías o facetas que permiten describir el alimento. Estas facetas son:
Faceta 1= Origen del material. Puede ser vegetal, animal o de otro origen. Faceta 2= Parte del material que se usa como alimento y que se afecta por el proceso. Esto ..................sería por ejemplo el germen, el salvado, etc. Faceta 3= Proceso o tratamiento. En esta categoría se involucra si está seco o fresco. Faceta 4= Estado de madurez. Faceta 5= Número de cultivo. Faceta 6= Grado o calidad. Este sistema internacional es criticado, pues aunque identifica las posibles materias primas que se pueden utilizar para la elaboración de alimentos balanceados, existen muchos ingredientes cuya composición no es tan pura como el patrón establecido en su clasificación, ya que en el proceso de su obtención, el equipo tecnológico no es el mejor, se mezcla con otros ingredientes o bien ocurren adulteraciones. Además, se puede carecer de información de las condiciones bajo las cuales se desarrollo la fuente utilizada, como son: variedad, fertilización, tipo de suelo, etc. (Mata, 1996). La Comunicación Económica Europea tiene un sistema propio, similar al de la Asociación Americana Oficial de Control de Ingredientes. Además existen otros sistemas de clasificación que incluyen los tipos de procesamiento a que son sometidos los alimentos (Antoniewicz, 1995). Desde el punto de vista práctico para la formulación de raciones, los ingredientes se pueden clasificar en cuatro categorías generales de acuerdo a su contenido de nutrimentos. Estas categorías son: 1. 2. 3. 4.
Fuentes de proteína Fuentes de e nergía Fuentes fibrosas Aditivos.
Fuente de proteína
Se clasifican como fuentes de proteína todos aquellos alimentos que contienen más de 20% de este nutrimento, sean de origen animal o vegetal (N.A.S., 1972). A su vez, esta clasificación para fin es de formulación po dría subdividirse en cuatro categorías que son: 1. 2. 3. 4.
Fuente de origen animal Fuentes de origen vegetal Fuente de proteína unicelular Fuente de nitrógeno no proteico
Para facilitar la clasificación y debido a la variación que existe en la cantidad de este nutrimento en las diferentes fuentes, éstas a su vez se pueden subclasificar en tres categorías, lo que le permite al formulador tener una mejor visión del contenido de este nutrimento en los alimentos. La subclasificación es la siguiente: 1. 2. 3.
Fuentes bajas de proteína 20-30% Fuentes medias de proteína 30-40% Fuentes altas de proteína >40%
El problema que existe con esta subclasificación, es que el valor de la proteína, está basado en un análisis del contenido de nitrógeno multiplicado por 6.25 y no nos representa el verdadero valor nutricional de cada producto, o sea, su contenido de aminoácidos Una forma adecuada para solucionar este problema, especialmente para la alimentación de monogástricos, es describir cada fuente de proteína en base a su limitancia en aminoácidos específicos para así buscar la forma más correcta de complementar el faltante de los aminoácidos limitantes Este sistema nos permite conocer con exactitud. si la fuente de proteína es adecuada para cada especie animal, la etapa de vida productiva, el nivel de producción y hasta en relación a un factor ambiental. En el cuadro 3, se presenta un ejemplo de la limitancia de dos fuentes de proteína, una de origen animal y otra de origen vegetal para su uso en dietas de pollos de engorde de 0 a 3 semanas de edad. Los requerimientos de aminoácidos son los reportados por el N.R.C. (1994). Cuadro 3 Limitancia de aminoácidos en dos fuentes de proteína Aminoácido (65%) % del H. pescado requerimiento H. de soya (47.5%)
Arginina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Metionina + cistina Fenilalanina Treonina Triptofano Valina
137 177 128 137 130 65 75 157 113 179 119
99 160 135 133 163 138 102 135 126 101 136
En este cuadro podemos observar, que la harina de soya (47.5%) es limitante en metionina y metionina + cistina, mientras que la harina de pescado lo es en arginina y marginalmente en su contenido de triptófano. Conociendo estos valores, el nutriólogo puede definir cuáles otras fuentes necesita, para complementar entre si en la dieta y así que el pollo de engorde de 0 a 3 semanas de edad, satisfaga todos los requerimientos de aminoácidos escenciales. En el pasado en la alimentación de rumiantes los requerimientos de proteína, estaban expresados en términos de proteína cruda. En la actualidad, en la formulación de raciones para ganado lechero, los requerimientos están expresados en términos de tres fracciones, como proteína degradable, como proteína sobrepa sante y como proteína soluble. Este principio se basa en que los microorganismos necesitan en el rumen una fuente rápida o muy disponible de nitrógeno que provenga de una fuente soluble, de otra fuente más lenta en degradable, que corresponde a la degradable y de una fracción sobrepasante. Un sistema mas detallado que describe las diferentes fracciones proteicas de un ingrediente es el que utiliza el sistema detergente para el análisis de carbohidratos (Ishler, Heinrichs y Vargas, 1996). En este sistema. las proteínas se identifican como una fracción A (amonia,
nitratos, aminoácidos y péptidos); fracción B1 (globulinas y algunas albúminas), fracción B2 (albuminas y glutelinas); fracción B3 (prolaminas) y fracción C (productos ligados a lignina). Fuentes de proteína de origen animal.
Las fuentes de proteína de origen animal, son todos aquellos ingredientes que provienen del animal completo, de partes de él o de su procesamiento. Estas fuentes se pueden clasificar en tres categorías: 1. Subproducto de origen animal 2. Producto de origen marino 3. Producto de origen lácteo El valor nutricional de estas fuentes de proteína es muy variable, pues depende de dos factores muy importantes que son los componentes que lo forman y el tipo de procesamiento a que fueron sometidos. Es importante mencionar que son productos muy susceptibles a la contaminación bacterial, a la oxidación de su lípidos, al desarrollo de hongos y a la adulteración. Subproductos de origen animal
Son productos derivados de la matanza de ganado vacuno, de cerdos y de aves. Están constituidos por tejidos conectivos, de vísceras, de sangre, de canales enteras, y de plumas. Teóricamente no deben contener pelo, cascos, cuernos y recortes de piel, pero en la realidad son constituyentes normales de estos ingrediente s. Cuatro son las materias primas básicas comerciales que forman estos subproductos, la: harina de carne y hueso, la harina de sangre, los subproductos de rastro avícola y la harina de plumas. Sin embargo, en la práctica se tiene tina gran variabilidad de productos, según los componentes y el procesamiento que se sigue en su elaboración. En el Cuadro 4 se presenta la composición nutricional de estos productos (Novus, 1994). Cuadro 4 Composición de los subproductos de origen animal Nutrimento (%) A B C
Materia seca Proteína Lisina Metionina Treonina Triptofano Grasa Cenizas Calcio Fósforo Energía Digestible Cerdos Kcal/kg Energía metabolizable
92.00 79.80 6.33 0.88 3.56 0.98 1.30 5.30 0.29 0.24 2739 2833
93.00 50.40 2.90 0.65 1.65 0.30 9.70 29.30 10.30 5.10 2271 2082
93.00 84.90 2.32 0.55 3.97 0.52 2.90 3.50 0.26 0.67 2731 2427
D
93.00 58.70 2.89 1.06 1.94 0.46 13.10 15.70 3.51 1.83 2851 3088
Energía neta de lactación
1340
1510
1480
1700
A=harina de sangre; B=harina de carne y hueso; C =harina de plumas y D=harina de subproductos avícolas.
En el Cuadro 5 se presenta la variabilidad en la composición de proteínas de las harinas de carne y hueso y de subproductos avícolas que se analizan en nuestro laboratorio (Vargas y Mata, 1996). Cuadro 5 Variabilidad en el porcentaje de proteína en fuentes de origen animal Categorías % de las muestras Harinas de carne y hueso n=327
<40% 40-50% >50%
17.40 58.70 23.90
Harina de subproductos avícolas n=94
<58% 58-64% >64%
27.70 52.10 20.20
n= número de muestras analizadas
En una clasificación general, a todas estas fuentes se les considera como altas en proteína, pues contienen niveles superiores al 40%; sin embargo, gran parte de esta proteína por efecto del procesamiento, es casi indigestible. En el Cuadro 6 se presenta la variación en el porcentaje de digestibilidad del nitrógeno utilizando la digestibilidad invitro por pepsina (0.002%) (Parsons, 1993) y en el Cuadro 7 los valores de índice de pepsina para las muestras analizadas en el de la Universidad de Costa Rica laboratorio (Vargas y Mata, 1996). Cuadro 6 Digestibilidad de pepsina para proteínas de origen animal Producto % de digestibilidad
Harina de carne Harina de plumas Harina de aves
Medio
Mínimo
Máximo
72.00 32.00 75.00
54.00 17.00 58.00
83.00 49.00 89.00
En relación a la harina de carne y hueso este producto es utilizado por muchos nutriólo gos como una fuente de calcio y fósforo. Anderson (1996) establece que la harina de carne y hueso debe contener un mínimo de 4% de fósforo y un nivel de calcio que no exceda a 2.2
veces el nivel real del fósforo. Productos de origen marino
Estos productos puede originarse del animal entero o bien de los subproductos del procesamiento del mismo en productos para consumo humano. La fuente más común es la harina de pescado, de la cual se da una gran variabilidad en su calidad nutricional. Exis ten harinas que contienen un tipo específico de pescado, como la de anchoveta, la de sardina o la de salmón, etc. Las hay con grasa y sin grasa, de pescado entero o de partes y aún se pueden clasificar de acuerdo a su calidad biotoxicológica por su relación con las erosiones en la molleja y el vómito negro aviar (Castro, 1987). La composición de la harina de pescado y por lo tanto la calidad de sus proteínas depende fundamentalmente de 5 factores: (Abdo de la Parra et al, 1993). Del tipo de materia prima pescado entero o subproductos, de la frescura de la materia prima, de la temperatura de secado y tiempo de permanencia en el secador, de la calidad de los lípidos y de la calidad microbiológica del producto. Estos mismos autores reportan los criterios de calidad para harinas de pescado destinadas particularmente a la alimentación de organismos acuáticos (Cuadro 8). Cuadro 8 Criterios de calidad para la harina de pescado Párametro Valor recomendado
TVN (mgN/100g) en materia prima Tipo de secado/temperatura Humedad (%) Proteína (%) mínimo Grasa (%) máximo Cenizas (%) máximo Sal (%) máximo Amonio N (%) máximo Digestibilidad (%) pepsina Histamina (mg/kg) máximo Score biotoxicológico Salmonella Aflatoxinas Antioxidante
<50 Vapor/baja <10 >68 8-12 <15 3.0 <0.2 >94 500 <0.5 Negativo Negativo si
* Total Volatile Nitrogen.
En Centro América las harinas de pescado no sólo presentan una gran variabilidad en su porcentaje de proteína que va desde 37.14 hasta 70.52%, sino que además están contaminadas con Salmonella; son adulteradas con arena, son sobrecocinadas y en ocasiones están completamente rancias. Esta situación limita mucho su uso y en caso de usarlas, se prefiere pagar altos precios por los productos de importación que garanticen una harina de alta calidad. Estos productos se emplean principalmente en dietas para la acuacultura ya que permiten un mayor margen económico. En el Cuadro 9 se presenta la variabilidad en el
porcentaje de proteína de las harinas de pescado analizadas en el la boratorio de la Universidad de Costa Rica (Campabadal, 1996). Cuadro 9 Variabilidad en el porcentaje de proteína de la harina de pescado Clasificación % de muestras
<55% 55-65% >65%
21.30 50.50 28.20
Las otras dos fuentes comunes de ingredientes de origen marino, son la harina de subproductos de camarón y la harina de calamar. Ambos productos son utilizados principalmente en alimentos acuícolas. En forma similar, los mismos factores que afectan la calidad de la harina de pescado, afectan la de estos ingredientes. Sin embargo, en el caso de la harina de subproductos de camarón, la situación es más crítica, pues una proporción del porcentaje total de proteína proviene del nitrógeno de la quitina y por lo que hay que hacer la correspondiente corrección. Cruz et al (1993) reportó en el análisis proximal de una harina de camarón un valor de proteína total de 49.8%; donde 3.74% correspondía a nitrógeno de la quitina, dando un valor corregido de proteína de 46.13%. Estos productos tienen además la cualidad de tener propiedades "atractantes" para la ela boración de alimentos para camarones. Productos de origen lácteo
Las fuentes de proteína de origen lácteo, son materias primas que se utilizan únicamente en la elaboración de sustitutos de leche para terneros, y en los preiniciadores e iniciadores de cerdos. Estos productos aunque se clasifican como fuente de proteína, pues su contenido fluctúa entre 22 y 34%, también se utilizan como fuente de lactosa. El porcentaje de proteína de estos productos lácteos, depende del nivel de grasa, siendo el más alto el de la leche descremada (32 -34%) y el más bajo el de la leche íntegra ente ra (25%). Las fuentes de proteína son normalmente de alta calidad, aunque su principal problema es el nivel de humedad con que se almacena y la descomposición de los lípidos en las leches enteras. Estos productos normalmente contienen entre 94 y 96% de materia seca pero tienen una alta capacidad higroscópica, por lo cual si no se almacena en buenas condiciones, absorberá humedad, disminuyendo su calidad. El nivel de lípido en las leches enteras pueden variar entre 20 y 25%. Los productos de origen lácteo son también una excelente fuente de calcio y de fósforo. La leche descremada en polvo, contiene niveles de calcio y fósforo de 1.3 y 1.0, respectivamente; mientras que las leches enteras contienen niveles de calcio de fósforo de 0.9% y 0.7%, respectivamente. Fuentes de proteínas de origen vegetal
Las fuentes de proteína de origen vegetal son las más utilizadas en la alimentación animal, estando representadas por la harina o pasta de soya en monogástricos y la harina de semilla de algodón en rumiantes. Existe una clasificación general para estos productos, que las divide
en dos grandes categorías; las fuentes provenientes de la industrialización de alimentos y las fuentes de origen fibroso Fuentes provenientes de la industrialización de alimentos
El mayor porcentaje de estos ingredientes proviene de fuentes de oleaginosas y son subproductos de la extracción del aceite. Se les conoce con tres nombres generales que son harinas, pastas o tortas. Entre las más Comunes están las de soya, las de algodón, las de girasol, las de canola y las de ajonjolí, aunque hay otros subproductos como el glu ten de maíz. También existen los productos en forma original a los que no se les ha extraído el aceite y que se les conoce como productos integrales. Un ejemplo es la soya integral (38% proteína) y otro lo es la semilla de algodón integral (20-22% de proteína). Existen otras fuentes que se utilizan poco en la alimentación animal y son las leguminosas de grano, entre ellas encontramos el fríjol Común (Phaseolus vulgaris); el garbanzo (Cicer arietium); frijol de vaca (Vigna sinensis); alberja (Pisum sativa) y el frijol de palo (Cajanus cajan). Todos estos productos se caracterizan por contener ciertos tóxicos termolábiles y son bastante deficientes en triptófano y me tionina. El uso en la alimentación animal ocurre cuando son rechazados para consumo humano. La calidad de estas fuentes de proteína es bastante constante. Sus dos principales limitaciones son el método usado en su procesamiento, que puede producir un producto sobrecocinado, con su efecto negativo sobre la digestibilidad de los aminoácidos u otro subcocinado, con el consecuente efecto negativo en aquellas fuentes que contienen tóxicos. También el contenido de nutrimentos está in fluenciado por el tipo de procesamiento para la extracción del aceite ya sea utilizando un solvente o bien mecánico. Actualmente casi todas las harinas se extraen por solvente. Existen métodos sencillos para determinar el grado de procesamiento de la fuente de proteína. En el caso de la harina de saya, se utiliza el método de solubilidad de proteína en hidróxido de potasio (KOH). Una soya bien procesada contiene valores que fluctúan entre 75 y 85% de solubilidad de proteína. En el Cuadro 10 se presentan los valores encontrados en nuestro laboratorio (Vargas y Mata, 1996). Cuadro 10 Solubilidad en KOH para harinas de soya Parámetro Media Desviación estandar Mínimo
Solubilidad en KOH para harinas de soya Parámetro Valor(%)
Valor (%)
Media 83.69 Desviación estandar 4.95 Mínimo 70.30 Máximo 89.20 No. de muestras 150
La otra limitante lo son las adulteraciones con sus propias cascarillas. Es común encontrar niveles muy altos de fibra por la presencia de estos constituyentes. En el Cuadro II se presentan los valores máximos de fibra para algunas ftientes de proteína de origen vegetal. Ctiando presentan valores superiores indica que estos han sido adtilteradas. El producto que irás variaciones tiene en su contenido de fibra es la harina de semilla de algodón. Desde un 7 hasta un 20% de fibra. Antiguamente, el ni"el de grasa en el producto, infltiía en el contenido de proteína de estas harinas, y el flqbricante de alimentos compraba estas fueiites utilizando la terminología ~PROFAT~', que era la suma del contenido de proteína más el de grasa. Actualmetite con los sistemas modernos de exLo alocianón &SE$!4W4' DE IOYA .u
Nivel máximo ideal de fibra para fuentes de proteína vegetal Ingrediente Nívelde fibra(%) Harina de soya (47.5%) Harina de soya (44%) 7.00 Harina de algodón 7.00 Harinademaní 7.00 Harinadegirasol 8.00
6.00
tracción de aceites, estas fuentes se compran por su contenido de proteína y el valor mayor o menor de esta dependerá de la cantidad de cascarilla que se le haya agregado. Un problema de estas fuentes de origen vegetal, es la presencia de tóxicos que limitan su valor nutritivo. Entre estos tóxicos encontramos en la soya, a los inhibidores de tripsina, a las sustancias bociogénicas, a las hemaglutininas, y a la saponina entre otras. La ventaja es que todos estos son tennolábiles y se destrtiyen con un buen procesamiento. Otros tóxicos comunes y que limitan el nivel de utilización de estas fuentes son el gosipol en la harina de semilla de algodón y el ácido erusico y los glucosinolatos en la canola. Fuentes de proteina de origen fibroso
En esta categoría se incluye especificamente a las leguminosas forrajeras. A excepción del alfalfa que se puede incluir directamente en los alimentos balanceados, las demás fuentes son de uso exclusivo para la alimentación del rumiante. En esta categoría también se pueden incluir algunos pastos fertilizados y materiales vegetales de arbustos como lo son el ramio, la morena y la leucaena entre otros. Estas fuentes son normalmente bajas e n pro-teína (<25%) y cuando se mezclan los tallos con las hojas, su nivel de proteína resulta in ferior al límite para la clasificación. Un ingrediente que desde el punto de vista teórico podría representar una fuente abundante de proteína son las algas. Estas pueden producir hasta 10 veces más proteína por unidad de área que la soya (Pond y Maner, 1974). La especie más estudiada es la ChIorella sp. que puede contener porcentajes de proteína de hasta el 63%. Su principal limitancia es su contenido de fibra y de sílica. Además, es un producto poco palatabíe. Fuentes de proteína unicelular Este tipo de proteínas es la que proviene de microorganismos no patogénicos como ciertas bacterias, levaduras, hongos y microalgas. Aunque muchas de ellas no son unicelulares entran en esta categoría. Son en la mayoría productos de fermentación en que la biomasa producidá es el producto final. Tienen contenidos de proteína muy variables que pueden fluctuar desde un 45% para algunas levaduras hasta un 82% para algunas bacterias. El problema de estas ftientes es su producción comercial y que un porcentaje alto de estas fuentes la componen los ácidos nucleicos. Fuentes de nitrógeno no proteico Este tipo de materias primas se utilizan únicamente en la alimentación de nimiantes. 11 ~SOC~ACiON ÁMfl&~CANA DÉ SOYA
Estos subproductos presentaii una gran variación según el niétodo de procesamiento a que se le sometan y las diferentes partes de que está constituido. También existe una tendencia mundial a la práctic a de la adulteración que afecta su valor nutricional. Existe mia categoría que se le denomína subproductos misceláneos y son aquellos que provie nen de la industrialización de frutas (banano, naranja), tubérculos (yuca) y otros productos (coco). Todos se obtienen a partir de residuos no aptos para el consumo humano, o cuando existe una sobreproducción que sobrepase la demanda para consumo humano. Subproductos de arroz Son productos de la industrialización del arroz. En el total de los subproductos podernos
encontrar tres tipos y en la siguiente proporciones, que son las puliduras (30-35%), la puntilla (2-5%) y la cascarilla (60-65%), Sin embargo, en cada país hay diferentes combi -naciones que producen a su vez diferentes subproductos con variada composicion. Desde el punto de vista de la formtilación de raciones el producto de mayor importancia son las puliduras. Este producto cuando es puro, tiene un alto valor nutritivo, el problema es que se adultera con cascarilla y carbonato de calcio se disminuye su valor nutricional. En el Cuadro 12 se presenta el efecto de la adulteración de las puliduras de arroz con cascarilla sobre la digestibilidad de nutrimentos de los cerdos (Campabadal, 1993). En relación a la adulteración con calcio, el problema es que cuando esto se desconoce y se agrega el ingrediente en cuestión indiscriminadamente se produce un desbalance con los otros minerales. Es común en Centro América, detectar problemas de paraqueratosis causados por semolinas altas en calcio. Otro problema serio con este producto, es la estabilidad de sus grasas, la mayoría de las puliduras de arroz presentan el problema de rancidez de sus grasas. También se han encontrado inhibidores de proteína entre sus constituyentes. Efecto de la adulteración de la s puliduras con cascarilla de arroz sobre la di~estibilidad de nutrimentos en las puliduras Digestibilidad de Digestibilidad de Pulidtiras* la materia seca (%) la proteína (%) r>uras 88.60a Úg.25a 10%deadulteración 84.30b 73.90b 20% de adulteracian 8t.40c 70.3oc 30% de adulteración 79.9Oc 66.35d a, b, c Medias diferentes (P<0.05), * 20% en la dieta.
'3 4Sfl0¡ACIDN ÁMF~ICANA DE ~DYA
En la alimentación avícola, uno de los problemas más serios es el contenido de fibra en las pulidoras de arroz y su efecto sobre el nivel de energía metabolizable. El nivel normal de fibra en una pulidura varía entre 7 y 8%; sin embargo, se presentan variaciones tan grandes como entre 2.4 y 23.70% (Vargas, 1984). Campabadal (1993) encontró variaciones en el contenido de energía metabolizable de hasta 225 kcal/kg en aquellas dietas de pollos de engorde que contenían puliduras de arroz con diferentes niveles de fibra. (Cuadro 13). Estas variacio nes en el contenido de energía metabolizable afectaron las ganancias de peso y las conversiones alimentarias de los pollos. Subproductos de trigo
Los subproductos de la molienda del trigo se obtienen mediante un sistema de fricción y cribado del grano entero, por lo que los diferentes subproductos obtenidos están constituí-dos básicamente por las mismas estructuras celulares, defiriendo únicamente en el tamaño y distribución de las mismas. Los subproductos de trigo de acuerdo al tamaño de sus estructuras constitutivas se clasifican en dos o tres productos que se denominan afrecho ósalvado (>1.1 mm); salvadillo o granillo grueso (0.7-10 m.m) y acemite o granillo fino (<0.7 m.m). También se produce un producto que es la combinación de todos y que se le llama milí-run" (Vargas y Murillo, 1978). Estos productos contienen un nivel de nutrimentos muy estables. Su principal problema es en el contenido de agua, que induce a problemas de combustión y a desarrollo de hongos. En el Cuadro 14 se presentan los T4 Contenido de energía metabolizable de dietas de pollos de engorde con diferentes fuentes de puliduras de arroz Experimento E.M. Kcal/kg 1 2950150 2 3050160 3 3150t35 4 3160142 valores mínimos y máximos de humedad presentes en los subproductos de trigo (Vargas, 1984). Subproductos de caña de azúcar Los subproductos de caña de azúcar que se uti -lizan en la alimentación animal son el azúcar y la melaza de caña. El azúcar es una excelente fuente de energía y está constituida entre un 97.60 y 99.50% por sacarosa, la hay blanca y cruda; pero su uso está limitado por su precio.
Contenido de humedad de los subproductos de trigo Tipo
Mveldehuriiedad(%) Minimo Máximo Acemúe 10.10 16.00 Salvadillo 7.25 16.80 Salvado 10.30 16.40 AEOCIACIAN 'it-lid DI IOTA
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La melaza de caña es uno de los ingredientes más populares utilizados en la alimentación de rumiantes como fuente de energía y como mejorador de la palatabilidad. En la alimentación de monogástricos su uso es limitado por el nivel alto de potasio que contiene (2.3 a 2.8%) y que afecta los rendimientos de los animales. Tanto en aves como en cerdos, se usa a niveles de entre 2 y 3% para disminuir la polvosidad de las dietas. El principal problema de calidad de la melaza es su adulteración con agua que facilita su fermentación. Subproductos del maíz Existe una gran variación en los tipos de subproductos de maíz. En cada país tienen un nombre diferente y su composición nutricional depende de la proporción de salvado, germen y de partículas de almidón que contengan. Aunque existe un término común con el que se le conoce, "afrecho". Además por su variación en el contenido de nutrimentos, estos productos suelen estar alta mente contaminados con micotoxinas. Subproductos de palma africana Se obtienen de la industrialización del aceite de palma. Dos son los subproductos, el palmiste integral o coquillo, el cual es muy alto en grasa (40-44%) y la harina de palmiste o de coquillo, que es a la que se le ha extraído la grasa. El palmiste integral es una fuente alta en energía metabolizable (4700 Kcal/g). Es muy rica en ácidos grasos saturados, como el láurico y el miristico. Tres son sus proble mas, la rápida oxidación de sus grasas, que afecta la palatabilidad del producto, el rápido desarrollo de hongos y la cantidad de cascarilla 15 con que frecuentemente se adultera. Zumbado (1990) establece que el nivel de contaminación del palmiste integral con cáscara no debe sobrepasar un nivel de entre 3 y 5%. La harina o torta de palmiste, es a la que se le ha extraído la grasa. Es un ingrediente que se utiliza principalmente en la alimentación de rumiantes. El problema más serio que presenta es su variación en el contenido de nutrimentos. Según el tipo de procesamiento en la extracción del aceite, la hay desde completamente desgrasada, hasta con niveles de 16% de grasa. Por lo tanto si~ proteína fluctúa desde un 12 hasta un 18%. Su valor nutricional también se afecta con la adulteración con cascarilla. Subproducto misceláneos Entre los subproductos misceláneos, los más importantes son la harina de yuca, la harina de banano, la pulpa de cítricos, la copra, los subproductos de panadería y de la cerveceria. La harina de yuca es tal vez de estos subproductos, la que presenta el mayor valor nutritivo, especialmente por su alto contenido de energía. Existen dos tipos de harina de yuca, la de raíz entera, que se obtiene al secar y moler la raíz y que puede fabricarse con o sin cáscara y cuya
cornposición nutricional es constante. Una segunda es la harina de yuca de residuos, que son desechos polvosos que quedan de la fabricación del almidón y que se mezclan con la puntas de la raíz y con cáscaras no utilizadas. Son previamente secadas y molidas y la calidad nutricional de este producto también es muy variada. Se le conoce como "afrecho de yuca" y se usa principalmente en la alimentación de rumiantes. AIOCIaCIOW RUIECAN' DE IOTA-
La harina de banano y la pulpa de cítricos se obtienen del secado del banano de rechazo y de la industrialización de jugo de cítricos. La harina de banano presenta el problema que es muy higroscópica, por lo que para evitar el incremento en la humedad suele tratarse con hidróxido de calcio, afectando su valor nutritivo. La pulpa de cítricos tiene el mismo problema de higroscopisidad, pero además tiene itna mayor variabilidad nutricional dependiendo del cítrico que provenga (naranja, limón o toronja) y de la proporción de sus partes (cáscara semillas, pulpa). Existen otros tipos de harinas de fruta ya sean solas o diferentes combina ciones. El valor nutricional de la copra o harina de coco depende del contenido de aceite que se le extraiga. Muchos nutriólogos la consideran una CLiente de proteína, pues cuando tiene niveles bajos de aceite, puede tener hasta 20% de proteína. En la practica el nivel de proteína fluctúa entre 16 y 18%. Presenta tres limitantes, el grado de oxidación del aceite, el desarrollo de hongos y la adulteración con cascarilla. Su uso es principalmente en alimentación de rumiantes. Los subproductos de panadería son combinaciones d~ la industria tortillera o de la panifi cación y es de una variación nutricional muy grande, dependiendo del nivel de cada com ponente q~ie lo forma. Se usan mucho en la alimentación porcína. Los residuos de cervecería son una excelente fuente de nutrimentos para el ganado, éstos se utilizan principalmente en forma fresca (16-20% de materia seca). Se les puede con16 siderar como una fuente fibrosa (65% de F.N.D.) y de proteína (25%) y si uso debe ser rápido por el fácil desarrollo de hongos y micotoxinas, especialmente la zearalenona. Fuentes de energía altas en humedad Esta categoría la constituyen residuos de ini tas y tubérc'ilos. Entre los más importantes están el banano, el plátaiio, el camote, o la batata, la malanga y otras frutas en general. Normalmente son productos que no clasifican para el consumo humano v se utilizan en la alimentación de cerdos y ganado. Estos productos son complementados con suple mentos proteicos con 30-40% de proteíiia. Algunos de estos productos como la yuca y la malatiga y otros tubérculos contienen tóxi 005 que son termolábiles.
Gra%as y aceites Son las fuentes más concentradas de energía que se pueden utilizar en la alimentación animal. La diferencia entre ambas es la propor ción de ácidos grasos saturados e insatuvados que contenga. 1~as ~xisten de origen vegetal (aceites de soya, maíz palma gin~sol, etc.) y de origen animal (aceite de pescado, sebo, manteca, mezclas). St uso es casi obligatorio eii dietas para políos de engorde, preiniciadores y dietas para cerdas lactantes. ~yudan mucho a contrarrestar los efectos del estrés calórico en zonas calientes, así como mejoran la calidad de los alimentos. El problema que existe con estos productos en su calidad y el manejo que se le da en las plaritas de alimento Existen estándares de caliA~ornnCIOw$w"gI Dl IOTA 1 •
dad para cada producto, basado en el contenido de ácidos gnoos, grado de oxidación, MRJ Qiumedad, impurezas y sustancias no Saponificables) y otros parámetros de calidad. Fuentes de material fibroso Las fuentes de materiales fibrosos son todos aquellos ingredientes que en estado seco contienen más de 18% de fibra. Se pueden dividir en dos categorías generales, las fuentes forrajeras y los alimentos toscos. lanceados, se utilizan como relleno o para mantener un nivel de ñbra en la dieta. Entre los más comunes están las cascarillas (de so-ya, algodón, ruaní, o arroz), el olote de maíz, el bagazo de caña, el afrecho de cacao y la pulpa de café. Estos dos últimos deben ~arse con cuidado por la presencia de la teobromina en el cacao y los taninos, cafeina y el ácido clorogéico en la pulpa de café. Aditivos Estos productos se utilizan principalmente en la alimentación de rumiantes como fuente de fibra, para ayudar a mantener la salud del rumen, la retención del alimento y mantener el porcentaje de grasa en la leche. Se conoce como aditivos aquellas productos que se agregan en pequeñas cantidades a los alimentos balanceados con múltiples funcio nes. Y se clasifican como nutricionales y no nutricionales. Aditivos nutricionales Fuentes forrajeras Las fuentes forrajeras incluyen los pastos y las leguminosas, así como otros materiales arbóricos y rastrojos. Se pueden da. en forma fresca, como henos y ensilajes. El cultivo puede
ser el mismo pero la preservación puede aumentar o disminuir su valor nutritivo. En esta categoría se incluyen las vit~inas, los minerales y los aminoácidos. Para muchos nutriólogos, estos nutrimentos no se consideran aditivos, para otros sí. Pero desde el punto de vista práctico es una manera simple de clasificar las fuentes de alimentos. Vitaminas El valor nutritivo y la aceptabilidad por los mimales está afectada principalmente por el estado de madurez, el método de recolección, el procesarniento y almacenaje, así como por la fertilidad del suelo y las condiciones ambientales. Alimentos toscos Son materiales de desecho obtenidos de la fabricación de productos para consumo hu mano. Su valor nutricional es muy constante y más bien se utilizan para adulterar otros productos. En la fabricación de alimentos baIncluyen las liposolubles y las del complejo 8. Estas se suministran directamente a la ración en forma de una premezcía que satisface todos los requerimientos de los animales y que puede estar sola o en combinación con los minerales trazas. Desde el punto de vista de estabilidad es mejor suministrarla en forma separada. Entre los problemas más comunes que se encuentran con la premezcías de vitaminas, está la pérdida de su potencia por una pobre condición de almacenaje. Estas deben ser 17 Asncr~clDN AMFk'CANA DF SDY4
guardas en lugares frescos, secos, limpios y obscuros. Otro problema que es bastante común en que no contienen los niveles de vitaminas que están garantizados en la etiqueta y que se utilizan vehículos o carriers no adecuados y que no permite una mezcla uniforme en los alimentos. Minerales Encontramos dos categorías generales, aquellos que suplen los minerales mayores, específicamente el calcio, fósforo, cloro y sodio y la otra categoria que son los minerales traza.
En relación a las fuentes de calcio y fósforo, tenemos las que suplen solo calcio, donde el carbonato de calcio es el más representativo. Las otras fuentes son las que suplen ambas nutrimentos. donde los fosfatos mono cálcicos y dicálcicos son los más utilizados. Los dos problemas más comunes que se presentan con estas fuentes, es un nivel menor de nutrimentos de los que se garantizan o un contenido de fluor mayor a una parte por ca-da ~OO partes de fósforo. forma terrones con los otros ingredientes de la dieta, causando deficiencias o toxicidades. Similar a las vitaminas, los minerales traza se agregan en una premezcía, satisfaciendo el 100% del requerimiento de estos nutrimentos. Entre los problemas que presentan estas premezcías están, la fuente del mineral que en algunos casos no es completamente aprovechable o es demasiado higroscópica y que afecta el grado de mezcíaje o cuando la premezcía no contiene el nivel de minerales recomendado. Fuentes de aminoácidos Con el desarrollo de la biotecnología, se puede encontrar en el mercado a precios económicos aminoácidos sintéticos que ayudan a completar la limitante de éstos en las fuentes de proteína. Comercialmente se encuentra la lisina, la DL-metionina, el triptófano y la treonina. También existen los hidroxianálo gos de la metionina en forma sólida o líquida, así como la combinación de dos aminoácidos lisina y triptófano (triptamina). Aditivos no nutricionales También existen las fuentes de origen animal como son las harinas de hueso, cuyo nivel de calcio y fósforo dependerá del proceso de obtención. Es importante hacer incapie en que las harinas de hueso calcinadas propician que los ortofosfatos se conviertan en meta y pirofosfatos, que no pueden ser utilizados por los anim ales. En relación al cloro y al sodio, estos se suminístra en forma de sal. El problema más serio con este ingrediente es su nivel de humedad. Muchas veces se agrega sal muy húmeda que En esta categoría se incluyen aquellos productos que no son nutrimentos pero que pueden producir un beneficio y mejorar directa o indirectamente los rendimientos de los animales, los hay; promotores de la eficiencia productiva, mejoradores de la calidad del alimento y mejoradores de la calidad del producto. Promotores de la eficiencia productiva En esta categoría se incluyen los antibióticos, los promotores del crecimiento, las sus18 DE EOYA u
tancias ionóforas, los probióticos (microbios alimentados directamente) y algunos otros agentes antimicrobiales (nitrofuranos, arsenicales). Estos productos se utilizan con el fin de mejorar la ganancia de peso y la conversión alimentaria. En el caso de las sustancias io nóforas manipulando la fermentación rurninal. La recomendación para el uso de éstos productos depe nde de la especie animal, del tipo de producción, de la edad y del estado fisiológico. Mejoradores dc la calidad del alimento En esta categoría se incluye una gran varie dad de productos de composición muy varia da, que incluyen desde los que evitan la oxidación de las grasas (antioxidantes); los que evitan el desarrollo de hongos (inhibidores de hongos); los que destruyen micotoxinas (agentes secuestrantes); los que mejoran la condición del alimento (agentes ligantes, disminuidores de la tensión superficial) y hasta mejoradores de la digestibilidad del alimento (enzimas). Su tiso y nivel de inclu sión depende de la casa comercial que los produce.
19 Mejoradores de la calidad del producto El efecto de éstos productos y su uso depende mucho de la especie animal en que se utilicen. En el caso de ganado de leche, se utilizan el bicarbonato de sodio y el óxido de magnesio para mantener o incrementar la concentración de grasa en la leche. Como mejoradores de la calidad de la canal del cerdo, al aumentar el área del ojo del lomo y disminuir la grasa dorsal. Estan los agonistas beta adrenogénicos, el cromio y la carnitina. En el caso de las aves se utilizan los agentes pigmentantes para mejorar el color de la yema del huevo y para darle color a la piel del pollo de engorde. Como conclusión un sistema preciso y exacto que la industria animal pueda poner en práctica, es una situación bastante difícil de desarrollar, especialmente por las diferencias tecnológicas en los métodos de procesamiento a que son sometidos. Sin embargo, se pueden desarrollar en cada país, normas de calidad que faciliten al nutriólogo la formulación del alimento.
