INDUSTRIA DE ALIMENTOS UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal Cátedra de Recursos Para la Alimentación Animal Campus Maracay INDUSTRIA DE ALIMENTOS Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales Dr. Álvaro Ojeda Marzo, 2013

Definiciones … Alimentos Balanceados … La agroindustria … AGRONOMÍA U.C.V. La agroindustria … Constituye una forma segura de suministro de nutrientes, acorde a las exigencias del potencial productivo de cada especie Elevada eficiencia y control de calidad de los insumos Proceso de la formulación en función al mínimo costo. 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. Definiciones …

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

Mascotas, equinos y otros Producción 2006 … AGRONOMÍA U.C.V. 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 Argentina 6.000.000 64 14 11 Chile 3.100.000 72 21 2 3 Venezuela 70 Centro América 2.800.000 78 Colombia 2.300.000 27 Perú 1.500.000 85 El Caribe 1.200.000 77 17 4 Ecuador 800.000 74 Bolivia 350.000 24 Uruguay 251.000 81 10 Paraguay 150.000 25 Estadísticas … (Núñez, 2007)

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

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

Procesamiento … Equipos y Herramientas … Calador manual (sacos) 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

Procesamiento … Bases del muestreo de Alimentos… Muestreo en sacos AGRONOMÍA U.C.V. Muestreo en sacos   En forma diagonal y la muestra no debe ser menor del 2% del lote. Se toma la muestra con la ayuda de un cucharón, muestreadores cilíndricos o cónicos.  Cuando menos de 10 sacos, deberán muestrearse todos. Muestreo a granel: Emplear muestreador cilíndrico o cónico, a tres niveles (fondo, parte media y superficie). En camiones, bodegas o vagones rectangulares, de hasta 15 toneladas, muestrear en 5 puntos (uno al centro y  cuatro a 50 cm de las paredes).  Si es de15 a 30 toneladas se muestrea en 8 puntos (dos al centro y seis  a 50 cm de las paredes), y cuando 30 a 50 toneladas, en 11 puntos (tres al centro y ocho  a 50 cm de las paredes). Las muestras primarias deben ser mezcladas con empleo de mezcladoras mecánicas o manuales. El material puede enviarse al laboratorio en bolsas limpias de papel, tela de fibra cerrada o polietileno, o en frascos bien cerrados. Muestreo de líquidos Los líquidos pueden estar almacenados en tanques, pipas, barriles latas y bolsas.  Los instrumentos para el muestreo deben ser de un material que no reaccione con el líquido, especificando el método de muestreo y el tipo de recipiente del que se extrajo la muestra. En el caso de barriles y tanques pequeños se recomienda el muestreo del 25% de los mismos.  Las muestras se guardan en frascos de vidrio limpios y secos, procurando que las muestras sean de por lo menos 250 ml en aceites y 250 g en grasas. Efectuada por personal técnico y supervisada por Dpto de Control de Calidad Debe realizarse evitando cualquier tipo de contaminación de la muestra, y en condiciones de asepsia Etiquetar al momento de su colecta, y registrar la siguiente información: Sitio de toma de muestra. Número de lote. Fecha de vencimiento del producto Persona responsable del muestreo. Día, hora y lugar en que se ha realizado la toma de muestras. Información sobre el No. del contenedor y las condiciones de conservación del producto por ejemplo: temperatura y humedad. Observaciones generales: consigne cualquier información que considere puede orientar el tipo de análisis a realizar, así como Información sobre metodología de muestreo o situaciones presentadas durante la toma de muestras que puedan incidir en los resultados analíticos, y en general, toda observación que considere relevante. Enviar de inmediato al laboratorio, bajo condiciones protegidas de la luz y aire, con garantía de evitar contaminación de tipo bacteriológica. Procesamiento …

Procesamiento … Recepción y Transferencia … Inspección visual 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, Salmonella sp., micológico Procesamiento … Aceptación o Rechazo Pesaje Descarga Transporte

Procesamiento … Almacenamiento y Transporte… Almacén: 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 …

Procesamiento … Procesamiento del Alimento … Objetivos operacionales: 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 …

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

Procesamiento … Molienda… Tipos… Alto nivel de aceite… 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. 0,80 0,78 0,64 Energía bruta 0,81 Materia seca Aplastado Gruesa Fina Media Entero Digestibilidad aparente Molienda En cebada para cerdos…

Procesamiento … Mezclado … Se debe considerar… Ingredientes Mayores AGRONOMÍA U.C.V. 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 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, se reduce calidad de presentación y dificulta manipulación en granja. Mezclador horizontal Procesamiento … Mezclador vertical

Procesamiento … Factores … Tiempo de mezcla AGRONOMÍA U.C.V. Tiempo de mezcla Éste es de aproximadamente 4 min 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 …

Definiciones … Extrusión… Ventajas…? 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 metabolitos secundarios Incremento de la seguridad sanitaria del alimento Alta estabilidad del almacenaje e hidroestabilidad Posibilidad de incorporar formas, textura, sabores y colores

Silo de almacenamiento 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)

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

Procesamiento … Granulado o Peletizado … Efectos químicos-mecánicos… 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 …

Definiciones … Granulado o Peletizado … Acondicionado Tamizado 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 10-12% 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 …

Procesamiento … En forma comparada … Proceso Temperatura (ºC) Presión AGRONOMÍA U.C.V. Proceso Temperatura (ºC) Presión máxima (BBL) Humedad (%) Grasa máxima Cocción1 Prensa de granulación 60-100 12-18 12 15-30 Expander/granulación 90-130 35-40 20-55 Extrusión seca 110-140 40-65 12 2 60-90 Extrusión húmeda Hélice simple 80-140 15-35 22 80-100 Hélice doble 60-160 15-40 10-45 27 Procesamiento … Fuente: Rokey (1995) 1 Gelatinización del almidón medida enzimaticamente. 2 La extrusión seca procesa eficazmente la soja integral (18-20% de grasa)

Definiciones … Otros … Maduración Doble granulación Expander 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).

Definiciones … Certificación de Calidad … Marca NORVEN 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 …

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

INDUSTRIA DE ALIMENTOS UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Departamento de Producción Animal Cátedra de Recursos Para la Alimentación Animal Campus Maracay INDUSTRIA DE ALIMENTOS Elaboración de Alimentos Balanceados para Animales Dr. Álvaro Ojeda Marzo, 2013