Tratamentos térmicos: efeitos sobre os nutrientes, microbiologia & qualidade física do alimento
Antonio Apércio Klein Engenheiro Agrônomo (UFPel) e consultor
O custo da alimentação tem significativa importância na produção animal, já que o alimento representa cerca de 70% do custo do animal vivo, ou dos produtos derivados.
Portanto, maximizar o uso do alimento, melhorando o índice de eficiência produtiva através da melhora da conversão alimentar, reduzindo o impacto negativo dos micoorganismos, é indispensável para a viabilidade econômica e ambiental. Uma das formas para melhorar essa eficiência é por meio dos tratamentos térmicos do alimento.
Este texto objetiva indicar alguns parâmetros referenciais de operação para os diferentes processos, com ênfase na peletização e expansão, além de fórmulas classificadas como de alto conteúdo de amido (frangos de corte e suínos em crescimento e terminação), tentando melhorar os resultados com o uso destes processos.
Trata-se de um tema muito controverso, onde aparecem dúvidas e incertezas relacionadas a alguns fatores e parâmetros, tanto nas empresas, como nos diferentes trabalhos científicos disponíveis. Além disso, também há vários aspectos que necessitam ser estudados com maior profundidade. No entanto, neste trabalho, tentaremos oferecer algumas orientações práticas e operacionais.
Principais variáveis trabalhadas nos tratamentos térmicos:
Estas variáveis podem ser trabalhadas com diferentes intensidades correlacionadas e dependerão, basicamente, do tipo de alimento tratado, dos objetivos definidos e da estrutura dos processos.Principais tratamentos térmicos utilizados na fabricação de alimentos balanceados:
Termo-acondicionamento: Tratamento térmico sem mudança do formato físico. Consiste em aquecer o alimento, em geral via calor indireto; e tem como objetivo básico fazer a higienização do alimento, ou seja, reduzir, ou eliminar microorganismos. Usados mais para reprodutoras de aves e postura comercial com o objetivo de manter a vantagem da granulometria.
Peletização: É o processo mais usado na indústria de alimentos balanceados, em especial para animais de produção econômica (suínos, aves, bovinos). Neste processo, o alimento em farinha é transformado em grânulos (pellets). É o processo mais conhecido e onde acontecem menos dúvidas sobre a viabilidade econômica e operacional.
Expansão: Esse processo usa a variável pressão com maior intensidade e, normalmente, é usado como processo de intensificação do condicionamento em linhas de peletização. Também é usado para tratar termicamente (expandir) produtos individuais, ou em conjunto como milho, soja, trigo, tortas etc.
Extrusão: É o processo mais complexo e trabalha com maior intensidade as variáveis. Em função de seu custo, em geral, não é economicamente viável, a não ser para alimentos para animais de companhia e peixes.
Principais objetivos dos Tratamentos Térmicos:
Alterar fisicamente o alimento: transformar o alimento farináceo em grânulos de formatos variados. Facilita a ingestão, tornando o alimento mais atrativo, gerando menos desperdícios.
Especificações referenciais para a qualidade física (ver adiante).
Alterar quimicamente/bromatologicamente os nutrientes para que a formação dos grânulos seja possível de maneira estável e também para melhorar a digestibilidade. Busca-se três ações:
Gelatizinação do amido: (Peletização 20 a 35%, Expansão 40 a 70%). Apesar de ser menos intensa na peletização, é determinante para a resistência dos pellets.
Plastificação das partículas orgânicas. Fundamental para estabelecer forte aderência entre as partículas.
Permeabilidade das paredes celulares. Facilita a penetração e ação dos sucos digestivos.
Reduzir/eliminar micoorganismos: Especificações referenciais:
Bactérias e fungos totais: Animais de produção: <10.000 ufc/gr e reprodutoras 1.000 ufc/gr.
Enterobactérias: Animais de produção: <1.000 ufc/gr e reprodutoras 100 ufc/gr de alimento.
Livre de Salmonella
Cálculo do retorno do investimento com base em algumas premissas previamente estabelecidas para frangos no Brasil, Maio de 2018
Para o processo de peletização:
Para o processo de peletização + expansão, considerado somente o ganho e o custo adicional do processo de expansão
Tratamentos térmicos:
Principais impactos sobre os alimentos e processos subsequentes
Os Nutrientes
Como regra geral e dentro dos limites recomendados para o uso das variáveis nos tratamentos térmicos, o amido tende a melhorar a digestibilidade à medida que as variáveis se intensificam.A proteína melhora até um certo ponto, depois se estabiliza e mais adiante aumentam os riscos da desnaturação excessiva.
As vitaminas, enzimas, medicamentos e outros complementos são perdidos desde o princípio, o que se instensifica à medida que intensifica-se as variáveis usadas. Estes danos dependem do tipo/sensibilidade e da proteção que apresentam.
Tendência de como os Nutrientes são afetados com o Tratamento Térmico e Recomendações de Tempos de Retenção no Acondicionador
Figura 3. Os nutrientes
Microbiologia
Redução/Eliminação
Figura 4.Misturador
Regra geral: Quanto mais intenso seja o uso das variáveis, maior será a redução dos microorganismos.
Regra Prática: 40 segundos é suficiente para eliminar praticamente todos os microorganismos de maior risco, em especial as salmonellas, desde que a temperatura seja superior a 80oC (ideal 82 a 85oC) e a umidade acrescida via vapor, seja pelo menos de 3%.
É fundamental que o alimento seja fluidizado no acondicionador e que se mescle bem com o vapor. Na prática, devemos verificar que a cobertura do acondicionador esteja limpa.
Mesmo que a redução de microorganismos seja bastante eficiente na peletização, ainda temos grandes riscos de contaminação como:
Falta, ou deficiência, de um bom procedimento de limpeza e desinfecção nas paradas longas do processo. Quando as paradas são superiores a 3-4 horas, devemos fazer uma limpeza e desinfecção completas.
Resfriamento e secagem deficiente.
Manter atividade da água do alimento < 0,65%, máx 0,70%.
Manter a diferença de temperatura pellets x ambiente < 8 ºC, máx 10ºC.
Não usar ar contaminado para resfriamento e secagem.
Restringir acesso à área de tratamento térmico.
Ter equipamentos/silos/caminhões inadequados e/ou limpeza e desinfecção insuficiente desde a planta até o comedouro.
Qualidade FísicaA qualidade física dos pellets melhora com a intensidade do uso das variáveis (temperatura, umidade, tempo e pressão).
A Qualidade física dos pellets depende muito do processo de acondicionamento.Sem uma boa gelatinização e plastificação não se consegue boas pontes de união entre as partículas.
A pressão de compactação, apesar de ser importante, sem gelatinização e plastificação, não vai gerar resistência duradoura.
Como regra geral, a planta de alimentos deveria entregar os pellets dentro de uma qualidade física específica. Com base na literatura e alguns padrões referenciais, podemos considerar pellets de qualidade:
PDI (Pellets Durability Index): > 90%. Método referencial: Professor Pfost – Kansas University.
Dureza:
Suínos: +- 2,5 kgf/mm2
Aves: +- 3 kgf/mm2. Método referencial Kahl. Outros Wagner, Schleuniger.
Percentual de Pellets, ou de finos: Esse é o indicador mais importante, em especial, para aves. Algumas referências:
% finos saída resfriadora: < 5% (máx 8%).
% finos saída peneira: < 5% (ideal 2 a 3%)
% finos saída planta:
Com peneira < 5 a 6%
Sem peneira < 8 a 10%
% finos no comedouro: < 30% (é o que interessa)
O importante é ter bastante pellets no comedouro. Com base em L. J. McKinney and R. G. Teeter, Oklahoma State University, Stillwater, Oklahoma 74078, pelo menos 70% de pellets.
Figura 5. Dietário calórico por valores de mudanças na qualidade do pellet
Fonte:Predicting Effective Caloric Value of Nonnutritive Factors: I. Pellet Quality and II. Prediction of Consequential Formulation Dead Zones – L. J. McKinney and R. G. Teeter 1 Oklahoma State University. Stillwater, Oklahoma 74078
Depois da saída da planta, os pellets sofrem uma série de impactos cuja intensidade depende da qualidade dos processos seguintes:
Caminhão: O impacto sobre os pellets vai depender do tipo de caminhão, manejo da descarga e sobretudo do sistema de descarga. Principais tipos de caminhões e sistemas de descarga:
Descarga pneumática: usado, principalmente, na Europa. Praticamente não danifica os pellets. Aumenta os finos entre 1 e 3%.
Descarga mecânica:
Normal: transportador helicoidal e sem orientação, ou limitações para descarga: quebra de pellets aproximada, dependendo um pouco da resistência: 20- 30%
Normal com restrições de velocidade de descarga e diâmetro da rosca maior: pode-se estimar uma redução na quebra, comparado à condição anterior, na ordem de 5 a 10%.
Normal melhorado: com transferência dos produtos entre roscas com sistema hidráulico, transportador com diâmetro maior e restrições de velocidade da descarga. Neste caso, a ruptura pode ser reduzida entre 8 e 12%, em pellets de boa qualidade (PDI > 90%).
Transporte do silo da granja ao comedouro.
Não há muita informação acadêmica sobre esse tema. Na prática, com base em diferentes avaliações em empresas, é possível concluir que podemos ter, dependendo do tipo e grau de automatização da granja, uma quebra semelhante à registrada no caminhão.
Quanto maior for a intensidade das variáveis usadas nos tratamentos térmicos, melhor será a qualidade física e maior a capacidade de reduzir/eliminar microorganismos, porém, em contrapartida, os riscos de danificar os nutrientes serão maiores. A questão chave é encontrar o equilíbrio entre potenciais ganhos e possíveis perdas.
Considerações Finais:
Um dos maiores desafios da indústria de alimentos compostos, em termos de processamento, são os tratamentos térmicos. Tudo indica que temos grandes oportunidades e, ao mesmo tempo, grandes desafios.
OPORTUNIDADES
As principais oportunidades são:
Melhorar a qualidade nutricional, buscando o equilíbrio entre ganhos potenciais e riscos.
Manter a qualidade física até o comedouro.
Eliminar os microorganismos patogênicos, sem que haja recontaminação nos processos seguintes.
DESAFIOS
Os desafios começam no projeto, pois a qualidade física e a produtividade são definidas no projeto e caminham em sentidos contrários. Por isso, sugerimos não comprar equipamentos e sim processos com as especificações de qualidade e produtividade definidas. Para produzir com qualidade será necessário investir em máquinas maiores e mais seguras, investir em peneiras para separar os finos e na adição de líquidos post pellets.
Ainda há muitas dúvidas que devem ser estudadas e cientificamente esclarecidas sobre este tema, o que é um desafio para as empresas, universidades, centros de pesquisa.
Assim, sem pretenção de esgotar o assunto, ser dono da verdade e não dar respostas prontas e definitivas, esperamos ter contribuído para avançar um pouco mais neste tema.Assim, sem pretenção de esgotar o assunto, ser dono da verdade e não dar respostas prontas e definitivas, esperamos ter contribuído para avançar um pouco mais neste tema.
NOVIDADES
10 maio
04 maio
04 maio
04 maio
03 maio
03 maio
02 maio
20 abr
19 abr
14 abr
13 abr
12 abr
09 abr
09 abr
08 abr
05 abr
04 abr
04 abr
30 mar
29 mar
29 mar
29 mar
25 mar
22 mar
22 mar
22 mar
22 mar
21 mar
18 mar
17 mar
16 mar
16 mar
16 mar
11 mar
11 mar
10 mar
08 mar
08 mar
04 mar
04 mar
04 mar
03 mar
03 mar
03 mar
02 mar
02 mar
24 fev
24 fev
24 fev
21 fev
18 fev
16 fev
15 fev
10 fev
09 fev
09 fev
08 fev
07 fev
07 fev
04 fev
04 fev
03 fev
02 fev
31 jan
31 jan
27 jan
26 jan
24 jan
20 jan
20 jan
13 jan
12 jan
11 jan
11 jan
10 jan
06 jan
06 jan
05 jan
31 dez
29 dez
28 dez
27 dez
22 dez
16 dez
15 dez
13 dez
08 dez
07 dez
06 dez
06 dez
01 dez
24 nov
23 nov
23 nov
19 nov
18 nov
17 nov
17 nov
16 nov
11 nov
09 nov
05 nov
03 nov
01 nov
30 out
29 out
28 out
28 out
28 out
26 out
25 out
22 out
20 out
19 out
19 out
15 out
14 out
07 out
06 out
05 out
01 out
01 out
29 set
28 set
24 set
23 set
23 set
22 set
22 set
15 set
14 set
13 set
09 set
06 set
06 set
02 set
01 set
31 ago
31 ago
30 ago
27 ago
26 ago
25 ago
19 ago
19 ago
18 ago
17 ago
16 ago
12 ago
06 ago
06 ago
05 ago
02 ago
30 jul
26 jul
26 jul
22 jul
21 jul
15 jul
15 jul
13 jul
08 jul
06 jul
05 jul
05 jul
01 jul
30 jun
29 jun
29 jun
28 jun
24 jun
24 jun
23 jun
22 jun
18 jun
16 jun
15 jun
14 jun
10 jun
09 jun
08 jun
08 jun
07 jun
07 jun
03 jun
28 maio
27 maio
27 maio
26 maio
26 maio
26 maio
25 maio
24 maio
18 maio
18 maio
17 maio
14 maio
13 maio
12 maio
11 maio
11 maio
10 maio
10 maio
06 maio
05 maio
04 maio
04 maio
04 maio
03 maio
30 abr
30 abr
27 abr
26 abr
26 abr
23 abr
23 abr
21 abr
20 abr
14 abr
12 abr
12 abr
09 abr
08 abr
01 abr
31 mar
30 mar
30 mar
26 mar
23 mar
22 mar
20 mar
19 mar
15 mar
02 mar
26 fev
25 fev
23 fev
16 fev
01 fev
29 jan
24 jan
03 set
