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Aditivos para Melhoria de Peletização
III CONGRESSO CBNA SOBRE TECNOLOGIA DA PRODUÇÃO DE ALIMENTOS PARA
ANIMAIS
17/SET/2015
Andréa Maria Silvestrim
• A produção mundial de ração para animais chegou a 980 milhões de toneladas no ano passado.
2009 -> 700 milhões
• Esse volume representa um incremento de 2,1% na comparação com a estimativa de 2013.
• O Brasil continuou como o terceiro maior produtor, com 66 milhões de toneladas, atrás da China (183 milhões) e dos EUA (173 milhões).
Fonte: ( 05-03-2015, Valor Econômico).
Visão MACRO
Visão MACRO
• O mercado brasileiro de microingredientes movimenta
anualmente cerca de 400 milhões $, e está inserido em toda
cadeia produção animal, faturamento anual é de 8,4 bilhões
de dólares.
“ Mediante cifras tão significativas, não restam dúvidas sobre a importância econômica e segurança alimentar em otimizar todos os processos que envolvem a indústria e a produção, todo processamento que envolvem as fábricas de rações diretamente, em especial a peletização de rações e todos os processos a eles vinculados.”
Fonte: Klein 8/6/2009
Conteúdo
Aditivos na Peletização
Classificação
Equilíbrio do Processo
Objetivos
Riscos
Escolha Estratégica
Tecnologia Aplicada
Segundo Sindirações ( Guia de Aditivos):
Os Aditivos modernos consideram as tendências na adequação de:
– Pessoas
– Instalações e equipamentos
– Rastreabilidade
– Biossegurança – Segurança Alimentar
TENDÊNCIA MUNDIAL
Nova Regulamentação do MAPA IN Nº13 de 13/11/2004, segundo orientação Codex Alimentarium FAO/OMS para efeito controle, dividiu em 4 categorias de Aditivos:
– Aditivo Nutricional ( vitaminas, microminerais, aminoácidos)
– Aditivo Tecnológico ( Surfactantes, umectantes, aglomerantes,
conservantes, antioxidantes )
– Aditivo Sensoriais ( corantes, aromatizantes)
– Aditivos Zootecnicos ( enzimas, pre e probióticos)
CLASSIFICAÇÃO DE ADITIVOS
Nova Regulamentação do MAPA IN Nº13 de 13/11/2004, segundo orientação Codex Alimentarium FAO/OMS para efeito controle, dividiu em 4 categorias de Aditivos:
– Aditivo Nutricional ( vitaminas, microminerais, aminoácidos)
– Aditivo Tecnológico ( Surfactantes, umectantes, aglomerantes,
conservantes, antioxidantes )
– Aditivo Sensoriais ( corantes, aromatizantes)
– Aditivos Zootecnicos ( enzimas, pre e probióticos)
CLASSIFICAÇÃO DE ADITIVOS
• Emulsificantes;
• Surfactantes/ Umectantes
• Aglomerantes;
• Conservantes;
• Adsorventes;
• Estabilizantes;
• Regulador de acidez
Aditivos Tecnológicos
• Antiaglomerantes;
• Antioxidantes;
• espessantes;
• gelificantes;
• antiumectantes;
Apresentação: Liquido ou em Pó
( Emulsificante e Aditivos )
Fonte: Guia Aditivos/ Sindirações
Surfactante ( outro termo - tensoativo )
• é um composto caracterizado pela capacidade de alterar as propriedades superficiais.
• Provoca a redução na tensão superficial da água, permite melhor contato desta com superfícies hidrofóbicas.
• Permite melhor interação entre fases com polaridades diferentes –emulsificação
Conceito
Aglutinantes
são substancias naturais ou artificiais que auxiliam e aumentam a capacidade de peletização dos ingredientes, melhorando a qualidade do pelete, aumentando a durabilidade e permitindo a adição de óleos e gorduras em produtos prensados.
Conceito
Ionizantesão substancias que melhoram a condutividade termica
Podem ser utilizados como conservantes,
antifúngicos, palatabilizantes, bacteriostáticos,
catalisadores enzimáticos
Fonte: Guia Aditivos/ Sindirações
Ácidos
• Os ácidos orgânicos apresentam efeitos fisiológicos relacionados com o sistema imune, com o esvaziamento gástrico e motilidade intestinal, absorção de minerais e água.
Características
• Os ácidos orgânicos apresentam diferentes formas físicas:
- Os ácidos fumárico, cítrico e sórbico estão sob a forma de pó,
- O Ac Propiônico, Fórmico, HMTBA e Acético são líquidos,
CONCEITO ACIDOS
Composições utilizadas
- Ácido Propiônico
- Propionato de Amónio
- Surfactante ou Tensoativo;
- Ionizante;
- Umectante;
Melhoria na PELETIZAÇÃO
Melhorar qualidade de pelete e reduzir o custo de produção de rações peletizadas.
Ração Peletizada se produz mais:
• Usa Aditivo Tecnológico
ou
Melhoraria na PELETIZAÇÃO
• Se usa Aditivo Tecnológico, porque produz mais?
Segundo os especialistas, o principal motivo dessa problemática é a complexidade sistêmica fabril da análise em função dos múltiplos fatores envolvidos na peletização como:
Qualidade dos grãos e origens,
Diversos tipos de formulações possíveis,
As diferentes origens e tipos ingredientes,
As diferentes máquinas (matrizes, condicionadores, equipamentos),
A qualidade do vapor,
Os fatores ambientais,
Mão de obra ( qualificada ou não qualificada )
Armazenamento
Resposta Nutricional
Atuais sistemas de produção são:
- Suficientes para atender os mercados interno e externo?
- Seguros do ponto de vista de resíduos e do meio ambiente;
- São produzidos dentro de padrões internacionais de qualidade e por fim
tenham baixo preço, para garantir competitividade (nacional/internacional) ?
Todas essas questões podem ter interpretações diferentes para os
distintos elos das cadeias animais.
BELLAVER, C., 1999
Se todos os pontos fossem cumpridos adequadamente
Resultados seriam melhor
• PROGRAMAS como:– GMP /BPF ( Boas Praticas de Fabricação)
– APPCC (Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle)
• Processo Fabril Ajustado– Temperatura, Pressão, Tempo, Umidade
• Serviços Técnicos: – Consultoria
– Colaboradores Técnicos
trabalham em estreita colaboração nas fabricas de ração para determinar a melhor qualidade do pellet e eficiência fábrica de rações
Melhoria de Resultado
O que eu tenho estrutura física?O que eu busco melhorar na peletização?
SERÁ QUE O PROCESSO DA FABRICA ESTÁ AJUSTADO PARA:
PELETIZAR? UTILIZAR UM ADITIVO TECNOLÓGICO ?
Melhoria Resultado
Químico –-
Melhora Grau de Gelatinização
- Auxilia na hidratação da Proteína
Atua na
Digestibilidade.
MicrobiológicoMeio ácido para gerar uma
barreira sanitária impedindo a formação de colônias ( fungos,
bactérias)
Físico –Atua na Taxa de
compressão, teor de fibra na fórmula. Aglutina todos os
micronutrientes em uma única partícula.
Equilíbrio do Processo
Um é consequênciado outroÉ O IDEAL!!!
São favorecidos quando se tem um ADITIVO que te possibilita obter melhor pelete
Os 3 pontos
Químico –Atua na
Digestibilidade.
- Melhora Grau de Gelatinização
- Auxilia na hidratação da Proteína
MicrobiológicoMeio ácido para gerar uma
barreira sanitária impedindo a formação de colônias ( fungos,
bactérias)
Físico –Atua na Taxa de
compressão, teor de fibra na fórmula. Aglutina todos os
micronutrientes em uma única partícula.
Equilíbrio do Processo - Físico
Uso de um aglutinanteAltera o químico ou microbiológico?Energia e Proteína mantem de forma natural
1
• Efeitos Fisícos
Um processo mecânico, onde ocorre a aglomeração de pequenas partículas através do calor úmido e da pressão de uma prensa de pelete em partículas grandes.
É uma combinação de condicionamento, compactação e resfriamento.
Processo Equilíbrio - FÍSICO
Equilíbrio do Processo - Químico
Químico
Microbiológico
Físico
- Melhora Grau de
Gelatinização- Auxilia na hidratação da
Proteína Digestibilidade.
Quando inclui um aditivo ele QUEBRA a tensão superficial
A condutividade térmica faz com que a massa tenha mais vapor
2
Efeitos Químicos
Amido: - Gelatinização, Retrogração
Lipideos:- Reações de Oxidação e Hidrogenação
Proteina: - Desnaturação da proteína quando submetida ao atrito ou calorInativação das proteinas (urease)
Fibras: - Maior solubilização das fibras insolúveis com o processamento termico
Gelatinização
Segundo Falk (1985) e Moran (1987) a peletização melhora a eficiência alimentar devido à combinação da umidade, calor e pressão, que gelatinizam ou rompem a estrutura das partículas dos alimentos, melhorando assim a utilização dos nutrientes
A exposição ao calor e a umidade também altera as cadeias de amido tornando-as mais acessíveis à ação das enzimas digestivas. Este processo é chamado de gelatinização dos amidos (Thomas et al., 1997)
Químico
MicrobiológicoMeio ácido para gerar uma
barreira sanitária impedindo a formação de colônias ( fungos,
bactérias)
Físico
Equilíbrio do Processo –Microbiológico
3
• A adição de água no processo de peletização SEM o uso de tensoativo resultará em:
• Requer um aumento do tempo de mistura para conseguir melhor homogeneidade e evitar a formação de grumos no misturador;
• Difusão gravitacional por poros ( perda no resfriador );
• Menor recuperação total da água adicionada (perda por evaporação)
• Aumento de Atividade de Água (Aw) devido ao aumento de Água Livre disponível = Alto risco de crescimento fúngico e bacteriano.
Uso Água
QUAL É O SEU RISCO ?
Tratamento Térmico
Principal objetivo para POTENCIALIZAR os efeitos do condicionador:
Melhorar a eficiência alimentar através de alterações físico-químicas e a redução de microorganismos.
Nele são considerados quatro fatores: Tempo, Temperatura, Umidade Pressão físico químico
Químico
Microbiológico
Físico
Os fatores que podem interferir na ação dos aditivosestá na:
TºC / Umidade / Pressão
InterferenciaTratamento Térmico
Umidade
Temperatura
Tempo
Umidade
Temperatura
Tempo
QUAL É O RISCO de desajuste ?
cPRÉ COZIDO
PRÉ COZIDO
O que é melhor para o EQUILIBRIO da minha fabrica ?
Exemplo:
QUAL É O SEU OBJETIVO?
A inclusão de ADITIVO depende dos objetivos:
de durabilidade (PDI) a serem atingidos, **
Equipamentos adequados e ajustados,
Condições fabril,
Ingredientes
Formulação
Da adição de umidade
O que eu tenho estrutura física?O que eu busco melhorar na peletização?
O processamento inadequado não atinge os objetivos estabelecidos com aditivos,
Portanto, é muito importante CONHECER o processo da fabrica e AGIR para produzir um pelete de boa qualidade !!
A forma física da ração tem um impacto importante na otimização do consumo de alimento e conseqüentementeproporciona uma oportunidade significativa de lucro.
Fonte: Butolo JE, Cbna ( alterado )
IMPORTANTE
“ ... requer que você pense diferente no que você pensa hoje”
O GRANDE SEGREDO DO ADITIVO HOJE......
REFORÇO...
• O mercado brasileiro de microingredientes movimenta
anualmente cerca de 400 milhões de dólares, e está inserido
em toda cadeia produção animal, faturamento anual é de 8,4
bilhões de dólares.
“ Mediante cifras tão significativas, não restam dúvidas sobre a importância econômica e segurança alimentar em otimizar todos os processos da produção, todo processamento que envolvem as fábricas de rações diretamente, em especial a peletização de rações e todos os processos a eles vinculados.”
Fonte: Klein 8/6/2009
• Temos como o principal objetivo tratar a melhoria com uso de aditivosno processo de peletização de rações, focando mais os aspectos das inovações tecnológicas.
• O patamar tecnológico existente hoje, representa os avanços tecnológicos
alcançado principalmente nos últimos 30 anos e se algumas tecnologias
forem banidas, é preciso ter em mente o custo econômico advindo de tal
direcionamento.
“ Os aspectos operacionais e de instalação são causas
frequentes do insucesso no uso destas tecnologias. Se alguns pontos relevantes não forem minimamente observados, os benefícios possíveis e esperado não serão alcançados. ( Antonio Klein )
Então...Nesta abordagem,
Químico
Microbiológico
Físico
PARA QUÊ? COMO AGE E QUANDO ELE AGE?
• Quais benefícios podem trazer?
• Quais os efeitos negativos podem gerar?
• Quais efeitos são gerados nas moléculas?
• Quais processos e demanda de mão de obra?
• Melhora produção ton/h?
• Qual a especificação do aditivo escolhido e procedência devidamente registrado no MAPA
ESCOLHA DE ADITIVOS
Aumentar o teor de umidade, otimiza o uso de calor,
melhorando as condições de peletização e aumentando a qualidade final do pelete em termos
de integridade,
durabilidade,
digestibilidade e segurança alimentar.
** Para que a ração se mantenha estável, adicione um aditivo antifúngico com benefícios adicionais de otimização da umidade na peletização e a redução da Aw na ração
IMPORTANTE
Aditivos Disponíveis
Solução hidratante, surfactante e conservante que permite melhorar a produtividade SIM e, principalmente, ganhos na qualidade da ração animal.
Antifúngicos e aditivos alimentares para rações peletizadas, e oferece segurança alimentar e performance animal.
Aglutinantes / lubrificantes
(Agua)
Assegurar ao máximo o peso final do pelete , semexceder o índice de umidade máxima desejada e semcausar problemas de crescimento e contaminaçãofúngica.
ESCOLHA DE ADITIVOS
Usar aditivo como ferramentatecnológica
Na ESCOLHA DO ADITIVO
É evidente que se você
• Aumentar 10% a mais de pelete irá melhorar seu resultado
• Ganhar 20% em produtividade
• Se reduzir a energia elétrica irá melhorar seu custo
• Reduzir problemas com as matrizes ( menor atrito)
• Quanto nutricionalmente 10% a mais de melhoria no pelete, isso representa?
QUAL É O SEU RISCO ?
PERDA DE UMIDADE
Umidade formulada – 12 - 12,5%
Perdas umidade:
1º) Secagem Grão ( baixa umidade)
2º) Moagem
3º) Mistura ( adição de Líquido? )
4º) Peletização - ganho no condicionador
- perda na matriz peletizadora
(0,5 – 1%)
Aditivos permitem “Tirar” a Q.T. com segurançaFavaro,2014
Bactericida
Antifúngico
Rehidratante+ antifúngico
Sensor de medição de umidade residual depois do resfriador
Plano de Aplicação de Aditivos através do monitoramentode umidade pelo Sistema de Equipamento instalado
TECNOLOGIA APLICADA
Medição de Umidade On-Line:
O sistema pode ser opcional de medição de umidade
O monitoramento da Umidade durante o processo de produção ofereçe a possibilidade de modular a quantidade de umidade adicionada a ração a fim de otimizar o rendimento da peletizadora , a qualidade do pelete e minimizar as perdas durante o processo
Um sistema de dosificação permite que se use o
Tensoativo para gerenciar os níveis de umidade a ser
aplicado no misturador.
Como funciona um sistema de dosificação
Definir um
% umidade
Um Sistema de Dosificação permite que se use o Tensoativo para
gerenciar os níveis de umidade durante os diferentes estágios de
produção de ração peletizada.
1 - Sensores de determinação de umidade instalados no misturador tem como
finalidade monitorar regularmente a umidade na ração durante o processo.
2 - As leituras de umidade geradas pelos sensores são enviadas para o
computador um ciclo continuo de re-calibragem do sistema de dosificação a
cada novo batch.
A umidade é corrigida batch a batch.
Como funciona um sistema de dosificação
Sensor de umidades
instalado no misturador
Físicas (Quantitativas): Produtivas (Qualitativas):
Maior umidade final SEM aumentode Aw;
Menor consumo energético(amperagem);
Maior rendimento de produção;Adequação custo de inventário; Maior economia de rolos e
matrizes.
Melhor gelatinização do amido; Maior uniformidade da dureza
do pelete; Permite trabalhar com
temperaturas mais altas na peletização sem problemas de “vitrificação” e/ou “caramelizaçãodos açucares”;
Aumento no PDI; Redução no percentual de
Finos; Melhor qualidade microbiológica.
Vantagens do uso da Tecnologia Aplicada
ADITIVO tensoativo faz o proceso na diminui da tensão superficial das gotas de agua
Água
Mecanismo de diminuição da tensãosuperficial da agua.
AW ( atividade de agua )
À direita, agua con
Tensoativo
Melhor Indice de Gelatinização do amido – até
10% de melhora = melhoria entre 20% a 30% na qualidade final do pelete
Formação de pelicula fina de agua
Maior homogenidade na disperção total de Agua namassa da ração
AW ( atividade de agua )
A NÃO utilização do tensoativo na recuperação de perdas durante a peletização pressupõe:
40% agua será absorbida pela evaporação60% agua restante – Agua Livre
Maior formação de bolsas de umidade (grumos)
Atividade de AguaActivity Water = Agua LIVRE disponível para crescimento demicrorganismos ( Fúngicos e Bacteriano )
Maior risco microbiológico por aumento de Aw
Tratamento Umidade % AwEsperada
AwReal
Controle 10,0 0,63 0,64
Controle + 1% de água + hidratante 10,8 0,70 0,66
Controle + 1,5% de água + hidratante 11,2 0,74 0,67
Umidade e Aw depois da adição de água + rehidratante na ração
Fonte: Laboratório, A SL
AW ( atividade de agua )
Comparação entre crescimentos fúngicos
-1 0 1 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
140
Días almacenaje tras granulación
-1 0 1 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
140
Días almacenaje tras granulación
-1 0 1 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
140
Días almacenaje tras granulación
-1 0 1 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
140
Días almacenaje tras granulación
Dieta
base
DB +
2% Agua
DB + 2% H20+ ADITIVO
Fonte: Laboratório SL
Dias de armazenamento
milhões de ufc fungicas/ g
(29ºC, UR: 85%) Teste acelerados de estabilidade microbiológica
Conceito AW
Entendendo como funciona
Gelatinização x Aw ( Atividade agua)
Com ÁguaPartícula normalCom ADITIVO
Partícula com vapor
Redução de FINOS
Segundo Proudfoot e Sefton (1978), a quantidade de finos em uma ração depende dos ingredientes, dos aglutinantes, da condição da matriz utilizada, da umidade, da pressão do vapor e do manejo da ração após a peletização.
Índice de gelatinização
de amido (%)
Dieta
Base (DB)
DB +
2% Agua
DB + 2% H20+ ADITIVO
0
5
10
15
20
25
30
%
12,0
26,6
0
5
10
15
20
25
Porcentagem de finos (%)
Dieta
Base (DB)
DB +
2% Agua
DB + 2% H20+ ADITIVO
% 23,2
18,2
11,516,8
Vantagens do pelete com uso de Aditivo
Fonte: Laboratório SL
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 10 20 30
Colunas 3D 2
-2,00-1,80-1,60-1,50-1,30-1,20-1,00
Conversão alimentar
Ganho de peso
Percentagem de finos na ração
A influência de finos sobre o desempenho do frango aos 21 dias de idade
Fonte: JEB Agrop - CBNA
Vantagens no ANIMAL com o uso do aditivo hidratante
Melhor aproveitamento do Amido / PB / Gordura
Menos DesperdícioRação e nutrientes
Menor Produção de Finos
Melhor Indice de Conversão Alimentar
Controle microbiológico da ração
Menores perdas EM por fungos
Menor Incidencia Micotoxinas
Maior Biossegurança
Menor Incidencia de coliformes / Salmonella / Clostridium
Melhor Palatabilidade do pelete
Complexo Hidratante em Rações Peletizadas de Frango de
CorteFonte: Unesp Botucatu, /Apta Brotas- 2014
Objetivo: avaliar a qualidade da ração peletizada e o desempenho
zootecnico e retorno econômico de frangos de corte alimentados com
rações com aditivo condicionador de pelete.
Material e Métodos:
Ração: Ração controle x Ração tratada com Aditivo
- Pré-Inicial: 1-7 d ( triturada )
- Inicial: 8-14 d ( peletizada)
- Crescimento: 15- 28 d ( peletizada )
- Final: 29-35 d
Aves:
- * 1008 total - 504 M e 504 F
- * Cobb 500
Delineamento:
- Inteiramente casualizado com esquema fatorial 2x2: aditivo x sexo
- 9 repetições ( 28 aves/repetição )
Parâmetros Analisados:
- Pelete: PDI e Gelatinização do amido,
- Desempenho do Frango
- Retorno econômico
Complexo Hidratante em Rações Peletizadas de Frango de Corte
Fonte: Unesp Botucatu, Apta Brotas 2014
RESULTADOS
PDI: melhora em 18,75% com uso de Aditivo Hidratante
% Gelatinização e % Grau de Gelatinização do amido
Conclusão
O melhor condicionamento da ração com a utilização aditivo possibilitou retorno
econômico superior a 5% na criação de frangos de corte machos criados até 37
dias de idade.
SEM ADIT
% GELATINIZAÇÃO % GRAU GELATINIZAÇÃO
11,50 % 23,24 %
14,63 % 29,03 %COM ADIT
Fonte: Gonçales, E - UPS Apta Brotas - 2014
RESULTADOS – Ração de Suínos
Ração Amido Gelatinizado Grau Gelatinização
Ração1 sem Aditivo 12,16% 19,91%
Ração1 com Aditivo 16,37% 28,58%
Ganhos 34,6% 43,54%
Ração2 sem Aditivo 11,53% 19,17%
Ração2 com Aditivo 16,98% 29,15%
Ganhos 47,2% 52%
Fonte: Fabrica comercial - 2013
A inclusão de aditivo completado com agentes tensoativos, asseguram a melhor dispersão de ingredientes ativos Qualidade de Pelete.
CONCLUSÃO
- Melhora a absorção da água na massa da ração proporcionando uma melhorgelatinização do ámido;
- Melhor umidade e peso final da ração melhorando a quebra técnica;
- Água livre não disponível para fungos (AW);
- Menor proporção de finos;
- Melhora no PDI e (Pellet Durability Index - Indice de Durabilidade de Pelete);
- Aumento na quantidade de pelete;
- Maior vida util das matrizes e rolos;
- Redução com gastos de energia eletrica e amperagens de fábrica;
- Controle de fungos;
- Melhora na produtividade.
RESUMO