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Processamento de grãos para alimentação animal

EDUCAPOINT

EM 31/01/2020

9 MIN DE LEITURA

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O processamento de grãos para utilização na alimentação animal é um processo que permite um melhor aproveitamento dos grãos pelo trato digestivo dos animais, melhorando a produção.
 
Muitos tipos de processamentos físicos e químicos estão disponíveis para melhorar a digestibilidade dos grãos e o desempenho dos ruminantes. De maneira geral, os fundamentos do processamento dos grãos são a melhoria da digestibilidade dos alimentos e/ou a conservação, o isolamento das partes específicas, a melhoria da palatabilidade ou detoxificação dos alimentos.
 
O processamento dos grãos de cereais altera ainda o local de digestão do amido no trato digestivo dos ruminantes. Os tratamentos que provocam alterações químicas do amido aumentam consideravelmente a utilização destes grãos em comparação aos processos mecânicos, principalmente em decorrência do aumento da digestibilidade do amido no rúmen; ou seja, o maior efeito do processamento adequado de grãos é a mudança do local de digestão do amido do intestino para o rúmen e o aumento concomitante da porcentagem digerida em ambos os compartimentos.
 
Entre os conhecidos métodos de processamento de grãos, podemos diferenciar os processos a seco e os que envolvem a adição de água, frequentemente na forma de vapor e com elevada pressão. Podemos citar como exemplos de processos a seco a moagem fina ou grosseira, micronização, tostagem, peletização e laminação. Entre os processos que envolvem a adição de água, destacam-se a laminação a vapor, floculação, expansão e a extrusão.
 
A união dos dois processos, redução do tamanho de partícula e aplicação de vapor, melhora ainda mais a eficiência da digestão dos alimentos processados pelos ruminantes.
 
No entanto, alguns efeitos adversos podem ser verificados em ruminantes alimentados com dietas de alta densidade energética e à base de grãos processados. Entre eles destacam-se a acidose ruminal (clínica ou subclínica), diminuição da digestibilidade da fibra e da ingestão de alimentos  Neste sentido, deve-se atentar para o adequado ajuste da dieta em função dos riscos metabólicos existentes. Geralmente, ao se utilizar estes ingredientes processados, é recomendada a utilização de uma maior proporção de fibra na dieta, já que, com o processamento dos grãos, espera-se um incremento da digestibilidade do amido. 
 
Moagem fina ou grosseira
 
A moagem do grão é um processo de diminuição do tamanho de partículas, gerado a partir da força do impacto, corte ou atrito, seguida de peneiramento, que auxilia na padronização do produto, podendo este apresentar aspecto fino ou grosseiro. Do ponto de vista nutricional, pode-se considerar que quanto menor o tamanho das partículas maior o contato do alimento com os microrganismos ruminais e enzimas digestivas, favorecendo a digestão e a absorção. A moagem dos grãos favorece a mistura de ingredientes e promove aumento na qualidade e eficiência dos processos de peletização e extrusão.
 
O tamanho das partículas dos alimentos influencia a taxa de passagem do rúmen e altera a sua distribuição dentro do órgão: quanto menor a partícula maior a oportunidade de sua localização na parte dorsal onde a digestão microbiana é menos intensa. Já o fornecimento de grãos de milho inteiros implica em sua locomoção para saco ventral, tendo nesta situação maior permanência no interior do órgão.
 
Laminação a seco
 
O processo de laminação consiste na passagem dos grãos entre dois rolos, sob alta pressão, que podem variar em tamanho, tipo de esmagamento e velocidade de passagem. Neste processo, assim como na moagem, os grãos sofrem modificações apenas na sua estrutura física, porém, de forma mais branda.
 
Este procedimento permite um aumento na digestibilidade ruminal em relação ao grão inteiro, porém, em comparação à moagem, a digestibilidade ruminal é menor. O uso de concentrados contendo grãos submetidos a este tipo de processamento determina aumento na quantidade de amido que chega ao intestino delgado. O amido, neste caso, pode ser pouco disponível por não sofrer gelatinização e ter reduzida superfície de exposição aos microrganismos ruminais e enzimas digestivas. 
 
Laminação a vapor
 
Na laminação a vapor, além do efeito físico sobre os grãos, bastante semelhante ao proporcionado pela laminação a seco, ocorre um aumento da umidade e da temperatura dos grãos, por meio da exposição do mesmo ao vapor d’água, o que potencializa o efeito da gelatinização do amido. O grau de gelatinização depende da temperatura do processo e do tempo de exposição dos grãos.
 
Antes de serem submetidos à prensa pelos rolos compressores, os grãos são mantidos por 15 a 20 minutos em um condensador, onde recebem o contato do vapor, a uma temperatura de 90 a 95°C, elevando a sua umidade para concentrações entre 17 e 20%. Em seguida, o grão é direcionado por gravidade aos rolos compressores, localizados abaixo do condicionador, onde ocorre a laminação, gerando grãos de 1,5 a 2,4 mm de espessura. Posteriormente, os grãos laminados e parcialmente gelatinizados são submetidos à secagem. 
 
Floculação
 
Procedimento bastante similar ao anterior, a floculação também consiste na manutenção dos grãos em condensador para injeção de vapor, exposição à laminação pela ação de rolos compressores e secagem final. No entanto, a intensidade da gelatinização e a diminuição do tamanho de partículas fazem com que a floculação seja um processo ainda mais eficiente para aumentar a degradabilidade ruminal e a digestibilidade do milho.
 
Diferente da laminação a vapor, os grãos são mantidos no condensador por 30 a 40 minutos, a temperatura entre 90 e 105°C, o que eleva a umidade do milho para 20 a 24% e intensifica o processo de gelatinização. Além dos rolos laminadores, os grãos passam por um segundo par de rolos, ajustados de forma a comprimirem com maior intensidade os grãos, deixando-os com espessura próxima de 0,9 a 1,1 mm.
 
Expansão
 
A expansão é um procedimento térmico, além de físico, que utiliza alta temperatura por um curto espaço de tempo, sendo adotada inicialmente como etapa preliminar à peletização, promovendo a gelatinização do amido e, por consequência, a união das partículas e a absorção de umidade no processo seguinte. Neste sentido, o processo de expansão pode reduzir os requerimentos de energia na produção de pellets. 
 
Em função da correlação entre a gelatinização do amido e a qualidade do pellet, o amido modificado pela expansão pode ser utilizado de forma mais benéfica se comparado com a peletização convencional. Outros benefícios proporcionados pela expansão têm sido destacados por diversos autores, entre eles a destruição de fatores antinutricionais nos alimentos, eliminação de patógenos e a melhoria na incorporação de gordura no alimento processado. 
 
O aumento da digestibilidade e da utilização dos nutrientes é explicada em função da alteração da natureza de alguns constituintes dos alimentos. A taxa de degradação ruminal do amido é aumentada após a utilização da expansão, porém, a degradação da proteína diminui, aumentando a proteína sobrepassante.
 
No entanto, o uso desta tecnologia ainda é discreto no Brasil, sendo adotado apenas por algumas empresas do setor de alimentação animal, porém, sem muitos relatos de pesquisas e resultados experimentais consistentes para validar os benefícios do processo nos alimentos disponíveis no país para a produção de ruminantes. 
 
Extrusão
 
A extrusão é um processo termomecânico e contínuo, que combina as operações unitárias como misturar, amassar e modelar, com cocção ou não, para ampliar as possibilidades de elaboração de alimentos básicos ou alternativos, em alimentos de distinta forma, textura, cor e aroma. Seu princípio básico é a conversão de um material sólido em massa fluída pela
combinação de umidade, calor, compressão e tensão de cisalhamento, e forçar sua passagem através de uma matriz para formar um produto com características físicas e geométricas pré-determinadas, obtendo-se, assim, a gelatinização do amido e/ou a desnaturação da proteína presente no alimento.
 
O método da extrusão é muito semelhante ao da expansão. No primeiro, os grãos moídos são condicionados por 30 segundos, a um temperatura de cerca de 150°C, enquanto que no segundo, emprega-se uma temperatura de 90 a 120°C, por 2 a 3 segundos, seguida de uma forte compressão sobre o material.
 
Neste sentido, os benefícios verificados pelas técnicas supracitadas são também similares. Apontam-se como vantagens desses processos: gelatinização e hidrólise do amido, redução de microrganismos patogênicos, inativação de fatores antinutricionais termolábeis, melhoria da qualidade sensorial dos alimentos e incremento da digestibilidade de componentes da dieta por aumento da superfície de contato.
 
Silagem de grão úmido 

A denominação alta umidade justifica- se pelo teor de umidade do grão no momento da colheita, sendo recomendado de 35 a 40% de umidade para uma rápida e favorável fermentação do produto no silo.
 
Algumas vantagens da utilização dessa técnica são a minimização das perdas na colheita, a liberação antecipada da área para outras culturas, a redução do tempo gasto com a secagem e das perdas ocasionadas por insetos e roedores durante a armazenagem e a diminuição dos custos do alimento produzido.
 
O milho colhido com alta umidade poderia passar por fermentação mais longa durante o processo de ensilagem, o que resultaria em maior solubilização e digestibilidade de outros nutrientes além do amido. Assim, ao utilizar grãos de milho com alta umidade, espera-se um aumento na digestibilidade do amido e de outros nutrientes, o que, consequentemente, promoveria melhores desempenhos produtivos, bem como uma melhor eficiência alimentar. 
 
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Gelatinização do amido e retrogradação
 
A gelatinização é o colapso (rompimento) da ordem das moléculas dentro dos grânulos de amido com mudanças de propriedades concomitantes e irreversíveis, como aumento do tamanho granular, fusão de cristais, perda de birrefringência, desenvolvimento de viscosidade e solubilização do amido.
 
A gelatinização ocorre inicialmente na região amorfa do grânulo (hilo) e segue rapidamente para a periferia. Em temperatura elevada, as pontes de hidrogênio entre as cadeias de amilose e amilopectina tornam-se mais fracas e são rompidas, promovendo redução da cristalinidade pela destruição da região cristalina, o que possibilita a entrada de água e faz com que o grânulo rompa-se e perca a birrefringência.
 
A retrogradação do amido é o evento que ocorre quando as moléculas de amido começam a se re-associar em uma estrutura mais ordenada (duplas hélices), tornando-se menos solúveis. Sob condições favoráveis, esta estrutura ordenada pode se desenvolver em forma cristalina, formando partículas de maior tamanho que, por esta razão, podem precipitar. Sabe-se que os cristais começam a tomar forma eventualmente e que este processo é acompanhado por um aumento gradual na rigidez e separação de fase entre polímero e solvente, ou seja, há saída da água ligada às cadeias de amilose. 
 
O conteúdo de amilose foi descrito como sendo um dos fatores que influencia a retrogradação do amido. Uma maior proporção de amilose tem sido tradicionalmente ligada a uma maior tendência de ocorrer a retrogradação nos grânulos de amido, porém, a amilopectina, sobretudo em condições de armazenamento refrigerado, também tem um papel importante na retrogradação.
 
No entanto, a retrogradação não ocorre sistematicamente nos alimentos processados termicamente e nem reverte completamente os efeitos benéficos da gelatinização do amido. É necessário um melhor entendimento sobre os fatores que controlam o processo, bem como a sua intensidade. 
 
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Fonte consultada:
 
MOURÃO, R.C. et al. Processamento do milho na alimentação de ruminantes. PUBVET,
Londrina, V. 6, N. 5, Ed. 192, Art. 1292, 2012.  (http://www.pubvet.com.br/uploads/7ab4e4fe8a97ff64a2fd156f7e16f96a.pdf)
 

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