Presionados por el aumento constante de los precios de los productos básicos de alimentación y el estancamiento de los precios de venta de los productos de origen animal, los agricultores se esfuerzan constantemente por reducir los costos de producción. La extrusión de los ingredientes de los piensos por parte de las fábricas de piensos es una herramienta para aumentar la eficiencia de los piensos y, por lo tanto, reducir los costos.

La inocuidad de los alimentos es un tema que se debate con frecuencia a nivel de las instituciones mundiales y europeas. El crecimiento de la población humana (que se prevé alcance los 9.500 millones de personas en 2050), así como la mejora de los niveles de vida, exigen una producción de alimentos cada vez mayor. Las perspectivas amenazantes de los cambios climáticos, vinculadas a la pérdida de tierras agrícolas fértiles y, por consiguiente, a una menor producción agrícola, obligan a los productores a buscar formas más eficaces de producción de alimentos. Presionados por el aumento constante de los precios de los productos básicos para la alimentación animal tradicionales (trigo y soja) por un lado, y el estancamiento de los precios de compra de la carne por otro, los agricultores buscan constantemente formas de reducir los costos de producción, incluidos los costos de los piensos. Se están buscando activamente formas de alcanzar este fin, y la tecnología de cocción por extrusión es una de ellas.

Pienso compuesto en forma de gránulo

La extrusión es uno de los métodos más comunes de tratamiento hidrotérmico de piensos y alimentos, conocido desde hace más de 50 años. Este método ha sido popular durante mucho tiempo, en particular entre los productores de alimentos para peces y animales domésticos. En el proceso, la extrusora da forma al alimento compuesto completo en forma de gránulos, que posteriormente se tratan, principalmente mediante secado, recubrimiento y enfriamiento. El objetivo de la extrusión es producir piensos compuestos en forma de gránulos suficientemente coherentes y resistentes mecánicamente, que cumplan los requisitos de forma, tamaño y textura, o las propiedades importantes para los medios acuáticos. Aparte de sus ventajas predominantes, la extrusión también tiene algunos aspectos negativos: en particular, los parámetros de extrusión mal establecidos pueden dar lugar a una pérdida de algunos componentes termolábiles, como las vitaminas A, C y B1, así como de algunas enzimas y aminoácidos (lisina, metionina, cisteína).

Extrusión de sólo algunos ingredientes

Mientras buscamos formas de hacer la producción de alimentos más sostenible, no podemos omitir la tecnología de cocción por extrusión de los componentes de los alimentos. La extrusión de compuestos de piensos seleccionados aporta una serie de ventajas, tanto dietéticas como tecnológicas. En esta configuración tecnológica, sólo se extruye un compuesto seleccionado, normalmente uno o dos, que luego se mezclan en el alimento final. Sólo se extruyen los componentes que se benefician significativamente de la extrusión, eliminando así los efectos negativos de la extrusión, como la pérdida de sustancias termolábiles en la mezcla final. La importancia de la extrusión radica principalmente en el aumento de la disponibilidad y la digestibilidad de los nutrientes en el aparato digestivo del ganado. Esto ocurre principalmente mediante una reducción radical del contenido de factores antinutricionales, a través de la desnaturalización de las proteínas, la gelatinización de los almidones, el aumento de la proporción de la llamada fibra soluble y la esterilización del material extruido. Por lo tanto, se trata de un efecto sinérgico que ayuda a mejorar la utilización de los nutrientes (Cuadro 1).

El consumo de energía

En el proceso de extrusión, que es muy exigente en cuanto a energía, los costes más altos están asociados al consumo de electricidad y vapor. En el extrusor y sus vías de transporte, la energía eléctrica se transforma en energía mecánica (SME) y la energía del calor se transforma en calor (STE). Ambas fuentes de energía son equivalentes y, en cierta medida, intercambiables. Pero los costes de producción de un kilovatio como vapor son sólo un tercio de los de un kilovatio como electricidad. Por lo tanto, es económicamente ventajoso maximizar el uso de la energía del vapor. Otra forma de ahorrar energía es usar sistemas de recuperación. La empresa Farmet ofrece sistemas de recuperación de varios niveles, en los que el calor de condensación de la extrusora y las vías de transporte, y el aire caliente de las prensas se utilizan para precalentar la materia prima que entra.

Extrusión de cereales

La importancia de la extrusión de cereales radica en la mayor digestibilidad del almidón (la llamada gelatinización) resultante de la cocción por extrusión, que se produce ya a una humedad del 12 al 22%, en contraste con otras aplicaciones relacionadas con los alimentos. Cuando se alcanza la temperatura de gelatinización, se transforman los dos componentes del almidón: la amilosa amorfa y la amilopectina cristalina. La gelatinización se incrementa por las acciones de la presión, el calor y las fuerzas de cizallamiento. El grado de gelatinización puede así ser manipulado estableciendo parámetros de extrusión.

Pruebas de extrusión de trigo

En las pruebas de optimización de la extrusión de trigo, realizadas por Farmet, se probó el efecto de la variedad de trigo y los parámetros de extrusión en la relación de conversión alimentaria en pollos de engorde. El trigo tratado se mezcló en el pienso compuesto completo. Las recetas de estas mezclas se hicieron para que presentaran parámetros nutricionales similares. Durante las pruebas se obtuvieron ahorros de entre el 4 y el 14%, en comparación con el trigo no tratado (control), dependiendo de la variedad y los parámetros de extrusión (Cuadro 2).

Extrusión de semillas oleaginosas y legumbres

Las semillas oleaginosas y las legumbres (soja, semilla de girasol, canola, guisantes, frijoles, altramuces, etc.) se valoran dentro de la industria de los piensos principalmente en términos de su alto contenido de proteínas. Las leguminosas y las semillas oleaginosas contienen sustancias con un efecto negativo en la digestibilidad de los nutrientes (factores antinutricionales, ANF), lo que también provoca efectos adversos en algunos productos animales y en la ingestión y digestión de los piensos. Los ANF más comunes son los inhibidores de la proteasa, las lectinas y la actividad de la ureasa observada en la soja, y los glucosinolatos en la colza. La actividad de la mayoría de los ANF se reduce con la aplicación de calor. Gracias a las altas presiones y temperaturas en el proceso, la cocción por extrusión es una forma muy efectiva de reducir los ANF. Las semillas oleaginosas, comparadas con las legumbres, también contienen una cantidad considerable de aceite, que puede reducirse combinando la extrusión con la tecnología del prensado con tornillos.

Extrusión-prensa

Los extrusores provocan la eliminación de los factores antinutricionales, el aumento de la digestibilidad del almidón y las proteínas, la alteración de las estructuras celulares y el calentamiento general del material, todo lo cual mejora el rendimiento del aceite en la siguiente etapa de extrusión-prensado. Los productos finales de este proceso son el aceite vegetal y también la torta de prensado, que es un sustituto conveniente de la harina de soja extraída. Se realizaron pruebas de engorde en pollos de engorde para comparar los parámetros de nutrición entre la soja entera extruida, la torta de soja extruida y la harina de soja extraída. Las recetas de las mezclas que contenían estos componentes se hicieron para mostrar parámetros nutricionales similares. Las pruebas han mostrado una mejor relación de conversión alimenticia (FCR) tanto en la torta de soja extruida como en la soja entera extruida, en comparación con la harina de soja extraída (Cuadro 3).

Conclusión

Las tendencias actuales de aumento de los precios de los productos básicos y de disminución de los costos de la energía juegan a favor de los métodos de tratamiento hidrotérmico de los piensos, como la extrusión. La optimización de todo el proceso ofrece un camino para reducir la demanda de energía y mejorar la calidad del producto final, sin duda un camino hacia el éxito. La investigación y el desarrollo de la tecnología de extrusión han hecho recientemente grandes avances, en particular en la automatización del control y la optimización de la eficiencia energética. Sin embargo, la optimización de la extrusión en términos del valor del extruido relacionado con los piensos con el objetivo de aumentar la productividad de los animales sigue ofreciendo un margen considerable de mejora y seguirá siendo un área de investigación activa en el futuro.

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