Hay muchos factores que influyen en el crecimiento bacteriano y microbiano, como el pH, los niveles de oxígeno, la temperatura y la cantidad de agua libre.

El contenido de humedad analizado de los piensos describe el contenido total de agua del producto. El contenido total de agua se compone de agua libre y agua ligada. El agua libre es el agua que no está ligada a las partículas del pienso y que puede moverse libremente dentro y fuera del pienso. Esta agua libre está a disposición de los microorganismos para su crecimiento. La actividad del agua es una relación entre 0 y 1 que describe la cantidad de agua libre en el pienso, y puede utilizarse para determinar el riesgo de deterioro debido al crecimiento microbiano.

Sin intervención, el contenido de humedad de las materias primas incluidas en un pienso determina el contenido de humedad del pienso formulado. Los cambios en la temperatura ambiente y la humedad hacen que el agua migre durante el almacenamiento creando condensación, lo que resulta en un aumento del agua libre y, por lo tanto, en una mayor actividad del agua del pienso.

Gestión de la actividad acuosa de los piensos

El contenido de humedad del pienso contribuye a la gelatinización del almidón y a la palatabilidad. Por lo tanto, no es deseable reducir el contenido de humedad de los piensos. Los microorganismos no pueden disponer para su crecimiento de la humedad ligada a los piensos. La reducción del agua libre, y por tanto de la actividad del agua, dificultará el crecimiento de la mayoría de los patógenos bacterianos cuando la actividad del agua de un pienso descienda por debajo de 0,9, y por debajo de 0,6 para la mayoría de los mohos.

Los patógenos bacterianos y los mohos tienen efectos adversos sobre la salud y el rendimiento de los animales, con posibles consecuencias económicas. Es importante controlar estos organismos desde antes de la cosecha hasta el consumo de piensos en la granja. Los patógenos bacterianos y los mohos son difíciles de controlar, ya que están muy extendidos y no pueden eliminarse por completo. Los tratamientos térmicos pueden eliminar patógenos bacterianos como la Salmonella, pero las esporas de moho son estables y no se destruyen. Esto ha hecho necesario buscar soluciones alternativas. Mediante la gestión de la actividad del agua de los piensos durante su procesamiento y almacenamiento, podemos reducir la proliferación de microorganismos y garantizar así la seguridad de los piensos.

Ácidos orgánicos contra el moho

El uso de ácidos orgánicos como conservantes está muy estudiado. El ácido propiónico es uno de los ácidos orgánicos más eficaces contra el crecimiento de moho. Sus múltiples modos de acción se dirigen a microorganismos específicos;

1) el ácido se acumula en la célula del microorganismo y compite con los aminoácidos necesarios para el crecimiento,

2) el ácido propiónico inhibe las enzimas necesarias para el metabolismo,

3) las moléculas de ácido propiónico no disociadas penetran en las paredes celulares del moho, destruyen la estructura de la membrana celular y acidifican el citosol, inhibiendo el crecimiento y matando la célula.

Los ácidos orgánicos suprimen eficazmente el crecimiento de mohos y patógenos bacterianos. Mantienen el valor nutritivo de los piensos y mejoran la digestibilidad de los nutrientes. Contribuyen de manera fundamental a la higiene y la seguridad de los piensos, así como a la salud y el rendimiento de los animales.

Figura 1 – Estabilidad del ácido propiónico en diferentes formas químicas.

Seguridad de los piensos

La gestión de la humedad es imprescindible para mantener el contenido de humedad de los piensos y reducir al mismo tiempo la actividad del agua. Los piensos pueden perder hasta un 2% de humedad durante su almacenamiento y procesamiento. El encogimiento y la pérdida en la molienda pueden ocasionar considerables pérdidas económicas a los fabricantes de piensos. El agua no tratada no puede añadirse con seguridad a los piensos durante el procesado, ya que no será absorbida de forma óptima por las partículas del pienso y puede desprenderse fácilmente. Esto puede crear problemas como la acumulación de pienso y el exceso de agua libre. Devenish ha desarrollado un producto de gestión de la humedad, SmartMoisture, para ayudar a los fabricantes de piensos con estos problemas.

Los ácidos conservantes típicos de la alimentación animal son el propiónico y el fórmico. Estos ácidos se amortiguan uniéndolos a sales, en particular amoníaco, para formar propionato y formiato de amonio. El tipo de enlace determina la fuerza y la estabilidad del ácido y, por tanto, el tiempo que permanece en el pienso funcionando como conservante.

SmartMoisture es un producto patentado que consiste en una combinación de ácido propiónico, glicerol esterificado con ácido propiónico, ácido fórmico tamponado y tensioactivos. El tensioactivo reduce la tensión superficial del agua, lo que mejora la distribución de la humedad. El glicerol y el tensioactivo mejoran la absorción de agua en las partículas del pienso, lo que ayuda a reducir la actividad del agua. El ingrediente principal, ésteres de glicerol del ácido propiónico, forma un enlace covalente estable. El ácido propiónico esterificado en glicerol se crea mediante un novedoso proceso utilizado para tamponar y estabilizar el ácido propiónico. El ácido propiónico esterificado se libera lentamente del glicerol por hidrólisis, lo que aumenta el tiempo de retención del ácido propiónico en el pienso y garantiza una inhibición microbiana más duradera(Figura 1 e Imagen 1).

Figura 2 – Niveles de actividad del agua en varios ensayos.

En un estudio piloto para determinar las ventajas del ácido propiónico esterificado con glicerol, se inocularon placas de agar con una concentración creciente de dos productos inhibidores del moho y se expusieron al aire. Al cabo de dos semanas, la actividad superior del ácido propiónico esterificado era evidente(Imagen 1).

El aumento del contenido de humedad con la inclusión de productos añadidos redujo la actividad del agua en la mayoría de los ensayos(Figura 2). En dos ensayos, en los que el contenido de humedad del pienso tratado era considerablemente superior al del control y cabía esperar un aumento de la Aw, la actividad del agua se controló, no obstante, por debajo de los límites umbral.

En la producción de piensos extrusionados para alimentación acuática y de mascotas, los ensayos han demostrado la capacidad de estabilizar la actividad del agua en niveles bajos con un mayor contenido de humedad. En los piensos para acuicultura se alcanzó una actividad del agua de 0,55 con un aumento del 4% en el contenido de humedad.

La gestión eficaz de la humedad es crucial para controlar la actividad del agua. La capacidad de reducir la actividad del agua, aumentar tanto el nivel de ácido propiónico como el tiempo que se mantiene activamente en el pienso, inhibe el crecimiento de microorganismos. Esto garantiza una buena higiene y seguridad de los piensos, así como la salud y el rendimiento de los animales.