Nuevos retos: Subproductos en la producción ganadera Ester Vinyeta Encuentro Empresarial de Cooperativas Ganaderas Córdoba, 7-8 Octubre 2010

Situación actual – El mercado global de fuentes de proteína para alimentación animal sigue incrementando a nivel mundial – 200 millones de toneladas en transacciones de fuentes de proteína en el mercado, de las cuales la soja és la más importante – Previsión 2010/2011: 300 millones de Tm. – Se espera un incremento, principalmente en soja, pero también otras fuentes (subproductos del biocombustible)

Situación actual – En 2010: 520 millones de toneladas de pienso al ganado porcino – En 2020: incremento del 20%, hasta 620 millones de toneladas

– Alternativas a la soja – Mejora de la producción

Situación en Europa – Las importaciones de materias primas són principalmente de soja – Sólo el 1% (de 20 millones de Tm) són autoabastecimiento – El autoabastecimiento del total de materias primas sólo llega al 23% – Cabe esperar un incremento de autoabastecimiento al incrementar la producción de bioetanol y biodiesel. – Una consecuencia de la produccion del bioetanol sera la reducción del nivel de inclusión de grano en los piensos

Biocombustibles: implicaciones para la industria del pienso – Incremento de la competencia entre alimento, pienso, combustibles y otras aplicaciones para el uso de productos agrícolas – Cambios en el aprovisionamiento y tipo de materias primas – Disponibilidad de subproductos para la producción de pienso que compiten/remplazan los ingredientes tradicionales del pienso

Principales subproductos – Producción de Bioetanol • CEREAL • DDGS (Distiller’s Dried Grains with Solubles: fuente de proteína • Otros subproductos • AZUCAR/ MELAZA • Vinazas o CMS (Condensed Molasses Solubles)

– Producción Biodiesel • COLZA • Subproductos colza (torta de colza -rapeseed meal (RSM)) • Glicerina

Producción de Bioetanol

Produccion de Bioetanol – Diferentes tipos de proceso – Diferentes tipos de productos: denominaciones diferentes – Composición nutricional • • • •

Composición en amino ácidos y digestibilidad Reacción de Maillard Fósforo Diferencias entre DDG, DDGS y CDS

– Energía en subproductos de destilería • Energía neta en DDGS de maíz • Energía neta en DDGS de trigo y cebada • Cálculo del valor energético para DDGS de trigo

– Recomendaciones

Diferentes tipos de procesos

Procesado del maíz Productos finales – Aceite – DDGS – Gluten – Almidón – Etanol – Fructosa

Proceso de producción de etanol – Etanol – Subprod destilería Muy húmedo (90% DM)

Diferentes productos – diferentes denominaciones

Denominaciones – DDGS - Distillers Dried Grains with Solubles (granos destilados y secados con solubles) DDGS de trigo, de cebada o de maíz • DDG - Distillers Dried Grains (Granos de destileria (Granos destilados y secados)) – menos del 75% de solubles añadidos antes de la salida del producto DDG • CDS - Condensed Distillers Solubles (Solubles condensados de destileria), subproducto líquido

– Hay confusión – es necesario comprovar el proceso y la composición química más que la denominación

Ejemplo: Suspensión en agua de subproductos de trigo

1

2

3

4

5

6

7

8

1-4 DDGS trigo, 5 DDGS cebada, 6-7 gluten feed de trigo, 8 harina trigo

Composición nutricional de los subproductos de la producción de etanol: Lisina (y AA) Fósforo

Variación en contenido de AA DDGS de maíz, g/kg Item

Promedio

Min

Max

SD

CP

272

245

308

1.6

Lys

7.9

5.4

9.9

0.9

Thr

9.9

8.9

11.1

0.6

Met

5.5

4.6

7.1

0.8

Trp

2.1

1.2

2.7

0.3

Stein et al., 2006; Pahm et al., 2008; Stein et al., submitted, Urriola et al., submitted Based on 36 samples

Variación en la digestibilidad aparente de AA DDGS de maíz, % Item

Promedio

Low

High

SD

CP

63.7

53.0

72.4

4.8

Lys

56.8

35.0

73.4

8.4

Thr

63.7

53.7

78.8

5.9

Met

80.0

71.6

87.5

4.2

Trp

61.0

41.4

73.4

8.3

Stein et al., 2006; Pahm et al., 2008; Stein et al., xxxx, Urriola et al., xxxx AID – apparent ileal digestibility

Contenido de AA y digestibilidad – Gran variación en el contenido de Lisina – Aún mayor variación en la digestibilidad de Lisina – Debido a la reacción de Maillard • La reacción de Maillard se describió hace 100 años por Dr. L. C. Maillard (químico francés) • Hoy, hay una sociedad llamada Maillard Association para celebrar su contribución a la ciencia y llevar a cabo investigación sobre la reacción de Maillard.

Que es la reacción de Maillard? – Reacción entre azúcares reductores y amino ácidos – La Lisina es el más reactivo de debido a dos grupos amino. – La glucosa, fructosa y arabinosa són azúcares reductores. – La sucrosa no és un azúcar reductor. • Principal razón por la que en la soja no se da la reacción de Maillard

– Posición 1: grupo reductor en la glucosa – Posición 2: grupo reductor en la fructosa

Maillard reaction Lisina

Cambio de bases

Lisina bloqueda

Reacción Maillard

Lys

Lys

N

N

H H Reactive Lysine

H Block Lysine

Reduce la digestibilidad de la Lisina

Reduce la concentración de la Lisina

Puntos potenciales en el proceso productivo donde puede darse la reacción de Maillard - Puntos del proceso donde puede darse la reacción de Maillard

Contenido en P content y digestibilidad en DDGS Digestible P, g/kg

5,0

4,0

3,0

y = 0,59x + 0,005 R2 = 0,67

Mayor variación del contenido en P que de su digestibilidad (59%)

2,0 4,0

5,0

6,0 P content, g/kg

7,0

8,0 Pedersen et al., 2006

Diferencias entre DDG, DDGS y CDS

Diferencias entre DDG, DDGS y CDS – La digestibilidad es mayor en DDG que en DDGS Item CP

DDG 35.9

Lysine Lys/CP, % Reactive Lys React. Lys/Lys, %

1.10 3.06 0.89 80.9

Freeze dried

DDGS20% DDGS40% 33.3 28.0

1.00 3.33 0.79 79.2

0.84 3.00 0.70 83.3

CDS 14.6

0.42 2.88 0.21 51.9

Pahm et al., 2008b

Diferencias entre DDG, DDGS y CDS 1,2

Lisina, %

1 0,8 DDG DDGS20 DDGS40 CDS

0,6 0,4 0,2 0 Freeze drying

50C

75C

100C Pahm et al., 2008b

Lisina reactiva, %

Diferencias entre DDG, DDGS and CDS (3) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

DDG DDGS20 DDGS40 CDS

Freeze drying

50C

75C

100C Pahm et al., 2008b

Diferencias entre DDG, DDGS y CDS – La cantidad de solubles en el producto final afectará la calidad – La temperatura de secado afectará a la Lisina, Temperatura alta = + daño – Mejor comprar DDG que DDGS

Energía en granos de destileria

Energía neta en DDGS de maíz – EV = 99.1 – E-Dracht® = 107.0 – E-Lacto® = 105.9

1,3

EV swine

1,2 1,1 1,0 y = 0,597 + 0,004X R2 = 0,86

0,9 0,8 50

70

90

110

Fat content (g/kg)

130

– Conociendo el contenido en grasa, el valor de energía 150 puede ser fácilmente extrapolado

Energia neta en DDGS de trigo y cebada Wheat and barley DDGS

In vivo OM TT, %

80

– EV = 83.4 – E-Dracht® = 92.1 – E-Lacto® = 90.5 –

75 y = 2.03x - 23.3 R2 = 0.90

70 65 Barley 60 40

45

50 IVED OM, %

IVED = In Vitro Enzymatic Degradation

– Conociendo el contenido en Matéria orgánica, el valor de energía puede ser 55 extrapolado

Recomendaciones – Como consumido final • Observar el y calidad • Utilizar baja inclusión si hay variabilidad de calidad • Testar la calidad