REVISIÓN

 

Principales métodos de procesamiento y conservación de alimentos alternativos en el trópico. Experiencia en Cuba

 

Main methods of processing and preserving alternative feeds in tropical áreas. Cuban experience

 

 

P. Lezcano, Mayuly Martínez, Arelys Vázquez and O. Pérez

Instituto de Ciencia Animal,  Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

 

 

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RESUMEN

Se reseñan los principales resultados alcanzados en los últimos  años en el procesamiento y preservación de alimentos alternativos para su conservación  durante meses para ser utilizados posteriormente, de modo que se eviten carencias en la alimentación de los animales domésticos. También  se analiza la  creación de un nuevo alimento alternativo para  cerdos en forma ensilada, elaborado a partir de una mezcla de miel B de caña de azúcar, tubérculos y raíces, crema saccharomyces y vinaza, procedentes de destilerías de alcohol. Se valora la importancia que tiene este alimento para el área tropical, que no es generalmente una productora eficiente de cereales, por lo que la sustitución parcial o total de estos como fuente de energía redunda en beneficios económicos y ambientales. Este trabajo puede contribuir a divulgar los resultados  obtenidos y puede contribuir a hacer muy eficiente la producción  de carne de cerdo en el trópico.

Palabras clave: alimentación no convencional,  cerdos, productos, subproductos y residuales.

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ABSTRACT

This study shows the main results achieved in recent years in processing and preserving alternative feeds for its conservation for months, in order to use them later, so as to avoid deficiencies in the feeding of domestic animals. It also analyzes the creation of a new alternative feed for pigs in silage shape, produced from a mixture of B molasses from sugar cane, tubers and roots, saccharomyces cream and vinasse from alcohol distilleries. The importance of this feed for tropical areas, where there is not an efficient production cereals, is valued, so that their partial or total substitution as an energy source results in economic and environmental benefits. This study may contribute to spread the results and to increase the efficiency of pork production in tropical areas.

Key words: non-conventional feeding, pigs, products, by-products, residues

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INTRODUCCIÓN

Según la FAO (2009), la población se incrementará para el 2050 hasta 9500 millones de habitantes. Se acentuará la competencia por los alimentos entre el hombre y los animales, y por otra parte se incrementa la incidencia negativa del cambio climático para hacer la producción eficiente de cereales. 

La situación anterior invita a buscar soluciones científicas en el área  tropical y subtropical donde están ubicados la mayoría de los países en vías en desarrollo. Es necesario incrementar los rendimientos agrícolas, la búsqueda de nuevos alimentos, el aprovechamiento eficiente de estos para alcanzar un mejor nivel de vida para la población de estos países. Al mismo tiempo, estos alimentos también llamados alternativos, generalmente cuando se extraen de la tierra sino se emplean rápidamente tienden a descomponerse, provocando pérdidas importantes para cualquier productor.

Se conoce que los sistemas convencionales de alimentación para monogástricos se sustentan en la utilización de granos, fundamentalmente maíz y soya, que también se emplean en la alimentación humana y en la fabricación de agrocombustibles (etanol y biodiesel). Basta comentar que el National Research Council (NRC 2012), cada cuatro años, aproximadamente, emite nuevas tablas sobre los requerimientos nutricionales de los cerdos. Otro ejemplo importante son las recomendaciones brasileñas para cerdos y aves, publicadas por Santiago et al. (2011), basadas en 73 tesis de doctorado y de maestría.

En este sentido resulta oportuno señalar que, debido a la selección genética, la calidad de las instalaciones y el manejo de los requerimientos nutricionales, hoy se producen cerdos más magros. Esto, unido al bienestar en los animales, permite alcanzar alta eficiencia en todos los indicadores productivos. Desde esta perspectiva, este artículo tiene como objetivo  mostrar los resultados alcanzados en los últimos  años con los alimentos alternativos procesados y conservados por diferentes métodos, con potencialidades en el trópico y compararlos con los alimentos convencionales. Además, se pretende analizar el beneficio económico logrado.

 

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS ALIMENTOS ALTERNATIVOS EN EL TRÓPICO

En las zonas tropicales, donde la producción de maíz y soya no resulta eficiente, se identifica una amplia gama de alimentos, subproductos y residuos factibles para sustituir los alimentos convencionales. La caña de azúcar y sus derivados, los tubérculos y raíces, harinas de follajes de gramíneas y leguminosas, así como otros subproductos industriales y agrícolas, sobresalen entre las numerosas investigaciones publicadas en los últimos 50 años (Buitrago 1990, Figueroa y Ly 1990, Figueroa 1995, Lezcano y Mora 2005, Valdivié y Bernal 2010, Almaguel et al. 2011 y Castro y Martínez 2015).

Cuando se comparan ambos sistemas, la alimentación convencional se puede aplicar en la pequeña, mediana y alta escala, sin dificultad por resultar fácil trabajar con alimentos secos y una adecuada mecanización; mientras que la alimentación no convencional es propia de los pequeños y medianos productores por las diferentes formas físicas que pueden presentar los alimentos (tabla 1).

En Cuba, se han empleado varios sistemas de alimentación no convencional desde la década del 60 y 70 del siglo pasado. Sin embargo, por diversas razones, entre ellas la económica no han podido mantenerse a gran escala, como es el caso de la miel proteica industrial, basada en una mezcla de crema torula y miel B, aplicada comercialmente en un sistema para 100000 animales en crecimiento –ceba (Cervantes et al. 1984 y Figueroa 1987).

Esta tecnología consistía en una mezcla de  70 % de crema torula, 30 % de miel B (36-38 % MS) y 16 % de proteína bruta en base seca. Garantizaba las necesidades de energía y proteína de un cerdo en crecimiento ceba, y solo faltaba adicionar una premezcla minero-vitamínico para ajustar la fórmula de consumo diario.

Uno de los principales inconvenientes de esta tecnología fue su rápida descomposición,  al sobrepasar  las 72 horas después de fabricada, lo que se asocia a que es un alimento líquido.

Otra tecnología muy aplicada en Cuba en el siglo pasado para la ceba porcina estuvo conformada por una mezcla de desperdicios procesados, procedentes fundamentalmente de la cocina cubana y de miel B,  que recibió el nombre de pienso líquido terminado (PLT). Este sistema, al igual que todos los anteriores era líquido, y pasadas las 72 h se comenzaba a descomponer y los animales rechazaban su consumo (Figueroa et al. 1993).

Otra razón, no menos importante en la alimentación no convencional, es la económica, fundamentalmente para los pequeños productores. Esto tiene que ver en los últimos  años con el alza de los precios de los granos energéticos y proteicos,  lo que provoca que muchos productores desistan de producir carne de cerdo por esta vía en el área tropical.

 

PRINCIPALES MÉTODOS DE PROCESAMIENTO Y CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS ALTERNATIVOS

Una cualidad importante que poseen los alimentos convencionales es que, después de cosechados y tratados, poseen aproximadamente 90 % de materia seca, cualidad que garantiza su conservación en silos durante meses. Permiten también el uso de otros aditamentos o equipos, como sacos o tanques, para ser molidos o desmenuzados cuando sea necesario.

El primer método utilizado en Cuba para preservar los alimentos alternativos que poseen mucha agua es el secado al sol o por medios artificiales, en los que se puede emplear energía no renovable o renovable para lograr este fin.

El secado al sol, que ha sido el método más utilizado nacionalmente, se aprovecha principalmente en la época  seca, que comprende entre noviembre y abril. Se puede  citar como ejemplo el método aplicado por Muñoz et al.(1987), llamado SOLICAÑA,  que consistió en secado al sol de la caña integral molida para la elaboración de piensos para rumiantes. También fue el empleado por Lamazares et al. (1988), al secar tallos limpios de paja y cogollo como alimento energético para cerdos y el utilizado por Elías et al.(1990) al procesar la saccharina rústica. En las zonas cafetaleras también se aplica de manera rutinaria para el secado del café en superficie de cemento. Asimismo, se usa en la fabricación de pacas de heno para ser empleadas, fundamentalmente en invierno, como camas o alimento para rumiantes. Otras fuentes de energía como la yuca y el boniato (Manith esculenta e Ipomoea batatas) también han sido procesadas mediante este método para lograr reducir el contenido de humedad y concentrar la mayor cantidad de proteína en estos cultivos. Otros follajes proteicos, como la moringa, la morera, la tithonia, se han procesado con este objetivo en platos de asfalto o cemento (Mesa 2017).

Las harinas de caña o saccharina rústica demostraron que era factible su empleo hasta 30 % en la ración de las precebas porcinas, como sustitución de granos energéticos por la harina de caña y granos energéticos y proteicos al incluir la saccharina en la ración (tabla 2).

Otros métodos de procesamiento muy conocidos, y que también se conservan en el tiempo, son el peletizado y la extrusión, que tienden a eliminar microorganismos patógenos y mejoran el consumo y digestibilidad de los nutrientes, pero son técnicas más costosas que generalmente se emplean en animales jóvenes, como lechones, pollitos de ceba y conejos.  

El ensilado, también conocido por ensilaje, es una técnica tradicional de preservación de forrajes para animales rumiantes. Se conoce desde hace muchos años y se logra por medio de una fermentación láctica espontánea en condiciones anaeróbicas y en estado sólido. Las bacterias acido-lácticas epifíticas, predominantes en el soporte sólido, fermentan los carbohidratos hidrosolubles del forraje y producen ácido láctico y, en menor, cantidad ácido acético. Al generarse estos ácidos, el pH del material ensilado baja a niveles entre 4.0 y 4.2, lo que inhibe la presencia de microorganismos que inducen la putrefacción. Una vez que el material fresco se almacena, compacta y se cubre para excluir el aire, queda preparado para ser empleado luego de 45 a 60 días en animales rumiantes (Wong 2001, Sosa et al. 2005 y Filippi 2011).

También la yuca ensilada por el método tradicional, tapada con polietileno en silos bunker, ha sido empleada por diferentes autores con buenos resultados en cerdos en crecimiento y conejos en ceba (Silva et al. 2008 y Oliveira et al. 2011). Además, el ensilado de yuca producido de forma artesanal por los campesinos cubanos se utiliza satisfactoriamente en los sistemas de alimentación porcina desde hace una década (Almaguel et al. 2011 y Lezcano et al. 2014).

Los residuos pesqueros también se pueden conservar mediante la técnica de ensilaje para su uso en la producción animal, principalmente para la acuicultura. En este caso, la  forma es similar. Ocurre un proceso de fermentación en estado sólido y comúnmente se producen silos químicos o biológicos con alto valor proteico, después de transcurridos 30 días o más. La diferencia entre silos se fundamenta en la mezcla inicial de materias primas o sustratos y su consecuente proceso de transformación. En los primeros, por ejemplo, se pueden emplear ácidos inorgánicos y/o orgánicos (como ácido sulfúrico y ácido fórmico), de alto costo en el mercado internacional. En los segundos, se usan inóculos o cultivos microbianos, iniciadores que propician o aceleran el proceso fermentativo (de Lurdes et al. 1998 y Llanes et al. 2011).

A partir de estos antecedentes, y por la necesidad que tiene el mundo tropical de buscar nuevos alimentos y su posible transformación, se creó un nuevo alimento ensilado, destinado principalmente para animales monogástricos. Este alimento comprende una mezcla de miel B de caña de azúcar, tubérculos y raíces, crema saccharomyces y vinaza, procedente de las destilerías de alcohol (Lezcano et al. 2015).

 

ALIMENTO ENSILADO CUBANO (AEC) UNA TECNOLOGÍA VIABLE, ECÓNOMICA Y AMBIENTAL  PARA LA PRODUCCIÓN PORCINA.

Esta tecnología consistió en generar un procedimiento para la obtención de un nuevo alimento, a partir de fuentes alternativas para producción animal. El procedimiento es sencillo y consta de tres pasos fundamentales: moler la raíz de yuca (Manihot esculenta Crantz) o tubérculo de boniato (Ipomoea batatas), mezclar homogéneamente todas las materias primas y ensilar esta mezcla a temperatura ambiente durante cinco días. Para esto, la yuca o el boniato deben estar libres de impurezas y, en el caso del boniato, sin infestación por Tetuán (Cylas formicarius elengantulus). Ambos se muelen a tamaño de partículas 4 ± 2 mm para garantizar mayor superficie de contacto y facilitar el mezclado con el resto de las materias primas, proceso que dura de 10-15 min. Posteriormente se envía a los tanques de fermentación (Lezcano et al. 2015).

De los alimentos utilizados, se pueden hacer varias combinaciones. Como es el caso de  la miel B con 75-80 ^oBrix, que puede usarse de 20 a 40 % en la mezcla. Asimismo, se pueden usar las raíces o tubérculos, igualmente de 20 a 40 % en la mezcla. La crema saccharomyces generalmente permanece fija al 30 % y la vinaza al 10 %. Cualquier combinación realizada siempre sumará el 100 % para la mezcla total (tabla 3). Independientemente de que cualquiera de las variantes anteriores se pueda emplear como alimento ensilado, su composición química varía en algunos indicadores, según los estudios realizados por García et al. (2015) para este alimento (tabla 4).

La materia seca se incrementa en la medida que aumenta el nivel de miel B y disminuye el boniato, ya que este último aporta solo 25 % de materia seca y la miel B 75.0 %. La ceniza y la proteína bruta no difieren significativamente, y aunque la fibra bruta sí  difiere, los valores son tan bajos que no afectan la digestibilidad y el aprovechamiento de los nutrientes que aporta el ensilado.

Interesante resulta que a medida que se incrementa  la miel B y se reduce el boniato, el pH aumenta. Esto permite que los animales incrementen el consumo voluntario, lo que ha sido constatado en pruebas de observación, ya que la variante que se aplica nacionalmente es la I, por la simple razón de ahorrar miel destinada a la producción de alcohol.

La crema Saccharomyces cerevisiae es un subproducto proteico de bajo contenido energético, que si no se le da un uso adecuado puede constituir un contaminante del medio ambiente. Por ello, su utilización en la alimentación contribuye a atenuar estos efectos. Su combinación con mieles de caña y otras fuentes se estudió en la especie porcina por varios autores (Lezcano 1976, Almazán et al. 1982, Figueroa 1995, Pazo et al. 2012). La vinaza, otro de los ingredientes que se utlizan en la obtención del alimento ensilado, se genera como residual en la producción de alcoholes y aguardientes a partir de la fermentación de las mieles de caña de azúcar en Cuba.  Este desecho industrial se caracteriza por su alto contenido de ácidos orgánicos, que le confiere un pH entre 3.5 y 4.0, con aproximadamente 93 % de agua, 2 % de compuestos inorgánicos (potasio, calcio, sulfatos, cloruros, nitrógeno, fósforo), 5 % de orgánicos y una demanda química de oxígeno (DQO) entre 60 y 80 kg/m³ (Lezcano y Mora 2005 y Pérez et al. 2008). Debido a estas características se considera un desecho líquido muy agresivo, que provoca serios problemas ambientales donde se vierte.

Su tratamiento es complejo, lo que unido a la presencia de numerosos compuestos de interés, ha llevado a la búsqueda de diferentes alternativas de reutilización, como pueden ser el alimento animal alternativo, aditivo alimentario y fertilizante en los cultivos agrícolas (Sarria y Serrano 2008, Hidalgo et al. 2012 y Mora et al. 2013).

La tecnología del AEC se puede aplicar en la pequeña, mediana y alta escala. Ha ganado credibilidad y se autorizó la construcción de una primera planta industrial con capacidad para producir 45 t/8 h en el central Héctor Molina, Municipio San Nicolás de Bari, provincia Mayabeque. Esto permitió realizar varias pruebas  básicas   y de comportamiento animal en cerdos en crecimiento-ceba. Estas pruebas se ejecutaron en centros de investigación y unidades de producción de las provincias Mayabeque y Habana, donde se lograron alcanzar ganancias diarias entre 700 y 850 g/d cuando se sustituyó hasta 66 % del maíz en la ración.

También se debe destacar que las ganancias medias diarias y las conversiones alimentarias informadas son  comparables a las logradas con dietas convencionales, si se considera que estos cerdos fueron criados en condiciones colectivas, a razón de 8 animales/corral.

Este trabajo se completó al estudiar las canales y la composición química de la carne. No se encontraron en este caso diferencias con respecto a la composición en dietas tradicionales.

En cuanto a la calidad sanitaria del alimento ensilado, se pueden destacar los análisis microbiológicos ejecutados a varios lotes de ensilado, a partir de muestras tomadas en diferentes momentos del proceso de producción (tabla 5). Estos análisis se realizaron en el Instituto de Investigaciones Porcinas (IIP) durante varios meses, lo que consolida su  empleo en grandes cantidades de animales, sin riesgo para la población humana. La inocuidad de este alimento se comprobó por el Instituto Nacional de Veterinaria, al comparar sus resultados con los obtenidos con muestras de pienso comercial.

Otra consideración tiene que ver con las diferencias que existen entre los ensilajes tradicionales, creados en países templados basados en pastos para animales rumiantes, y los forrajes ensilados anaeróbicamente en estado sólido. Estos últimos producen altos niveles de AGV  y ácido láctico, sin necesidad de adicionar ácidos. Este proceso necesita de 45-60 días para poder utilizarse en los animales. Dicha tecnología  ha ganado fuerza en los países tropicales ante la escasez de alimento en la época de seca. (Rodríguez et al. 1999).

A partir de los resultados anteriores, el Ministerio de Economía y Planificación (MEP) autorizó la construcción de 10 nuevas plantas industriales, anexas a centrales azucareros que disponen de destilerías de alcohol, de modo que el alimento ensilado se pueda aplicar en miles de animales en todo el país.

Recientemente, al Alimento Ensilado Cubano (AEC) se le otorgó la categoría de patente mediante la resolución 2013-0122 (Lezcano et al. 2016). Este producto representa la experiencia cubana en el aporte a un nuevo método de transformación y preservación de los alimentos alternativos. 

El ensilado   líquido que se ha logrado, presenta las siguientes ventajas:

1. Fácil de producir en la pequeña, mediana y alta escala.

2. Tiempo de conservación prolongado después de producido.

3. Calidad sanitaria del producto creado, en el que no proliferan microorganismos como la Escherichia coli, Salmonella, Treponema y Coccidia.

4. Aprovechamiento de residuales y de productos y subproductos no aptos para el consumo humano 

5. Tecnología que se puede ejecutar en toda la zona  tropical. 

6. Viable económicamente para producir carne.

7. El pH en los ensilajes líquidos, lo producen  los ácidos orgánicos que aporta la vinaza que se adiciona.

 

CONCLUSIONES

Existen métodos factibles y eficaces para el procesamiento de alimentos alternativos en el trópico. Se pueden realizar a pequeña, mediana y gran escala, de modo que se puedan  conservar y emplear eficientemente en la alimentación animal.

 

REFERENCIAS

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Recibido: 2/2/2017 

Aceptado: 27/3/2017

 

 

P. Lezcano. Instituto de Ciencia Animal,  Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. Email: [e-mail]