UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUÍZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Escuela profesional de ingeniería química

TRABAJO DE INVESTIGACION

DOCENTE: M. A. ING. IND. RUBÉN DARÍO SACHÚN GARCÍA

ALUMNO: CERQUERA GONZALES ANTONY DEYVIS

“ANÁLISIS NUTRICIONAL Y PRODUCCIÓN DE

ALIMENTOS BALANCEADOS CON RESIDUOS

DE COSECHA PARA LA ALIMENTACIÓN DE

ANIMALES”

INTRODUCCIÓN

Los alimentos concentrados o también llamados Alimentos Balanceados tienen alta palatabilidad y usualmente son de fácil digestión, también se consideran como sustrato bajo en fibra y alto en energía (García 1999). Según Espinosa (1999), los alimentos balanceados han llegado a ser muy conocidos en los últimos años, y son especialmente populares en épocas de frío y escasez de forrajes. En siglos anteriores, elaborar alimentos balanceados era ilegal en muchos países, puesto que los granos eran demasiados escasos e importantes en la alimentación humana, por ejemplo maíz, sorgo y otros, como para perderlos elaborando alimentos para animales. Según Rodríguez et al. (2003), desde el punto de vista técnico, el alimento balanceado es aquella mezcla de ingredientes cuya composición nutricional permite aportar la cantidad de nutrientes biodisponibles necesarios para cubrir el requerimiento del metabolismo de un animal, en función de su etapa metabólica, edad y peso.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El elevado costo de los insumos alimenticios tradicionales, usados en la alimentación animal, ocasiona una baja rentabilidad, ya que los costos de alimentación, en cada tipo de animal representa entre el 60 y 75% del costo total de producción. Una de las alternativas para corregir esta limitante es el uso de recursos alimenticios regionales, tales como productos agrícolas (residuos de cosecha).

Para formular un alimento balanceado, de acuerdo a la especie y la clase animal, es necesario conocer el valor nutricional de los insumos, especialmente de aquellos insumos regionales no tradicionales, que cuentan con gran potencial para la alimentación animal.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

• ¿Cuál será el análisis nutricional de los insumos de residuos de cosechas para la elaboración del alimento balanceado para los animales?

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

El uso de residuos de cosechas obtenidos de la producción agrícola permitiría en la disminución de los elevados costos de Producción de los alimentos balanceados a diferencia de los insumos tradicionalmente utilizados.

Los Residuos de Cosecha son facticiamente obtenidos por ser la región de Lambayeque una zona agrícola y favorecería en no buscar insumos o materia prima del exterior para la elaboración del alimento balanceado.

Se deberá hacer un valor nutricional a los insumos, especialmente aquellos que tengan un gran potencial para la alimentación animal. Y así formular un alimento balanceado, de acuerdo a la especie y clase de animal.

OBJETIVOS

Objetivos Generales

 

Elaborar un alimento balanceado para animales que contenga residuos de cosecha como materia prima.

 

Objetivos Específicos

Hacer un valor nutricional a los residuos de cosecha que vamos a utilizar como materia prima como: la tuza de maíz, paja de arroz, pasta de algodón.

Conocer el proceso de producción del alimento balanceado.

 

BASE TEÓRICA

• En la alimentación práctica un concentrado suele describirse como un alimento o una mezcla de alimentos que proporciona nutrientes primarios (proteína, hidratos de carbono y grasa) y contiene menos del 18% de fibra bruta.

ALIMENTO BALANCEADO

o PROPIEDADES DEL PRODUCTO

La producción de Alimentos Balanceados está acorde con las necesidades nutricionales de las diferentes especies animales partiendo siempre del principio nutricional de suplir o complementar la alimentación natural fresca.

Independientemente de su forma de presentación, los Alimentos Balanceados deben tener propiedades adecuadas, según sea la especie que los consumirá, así por ejemplo:

Alimentos Balanceados para Aves.- El producto de este tipo deberá tener altos niveles proteicos, energéticos; para la cual se utilizan elementos fibrosos como cebada, avena, etc.

Alimentos Balanceados para Ganado Vacuno: Independientemente al tipo de ganado, por ser estos animales rumiantes, o sea por tener rumen o panza en los cuales existen numerosos microorganismos sintetizadores de proteína y aminoácidos, el contenido de estos, siendo suficiente mantener composiciones básicas de Nitrógeno elemental en los insumos.

• El nivel proteico básico considerado de estos casos es de 45% en peso del alimento balanceado como mínimo.

o CARACTERISTICAS DE LAS MATERIAS PRIMAS

En términos generales las materias primas deben de aportar elementos básicos como carbohidratos, proteínas, vitaminas, aminoácidos, etc.

Para el correcto estudio y descripción de las materias primas, se les agrupara tomando en cuenta los principales nutrientes que aporten:

Materias Primas Energéticas: Por consistir la máxima fuente de energía para los animales, estos elementos son de vital importancia, los mismos que provienen de los cereales y sus derivados o subproductos de la molinera.

Insumos Minerales: Entre los insumos minerales tenemos el calcio, fosforo, sodio, cloro, estos son aportados por el carbonato, fosfato, de calcio y por el cloruro de sodio que se adicionan a la ración para completar los requerimientos de cada animal.

Aditivos Nutricionales:

• Aminoácidos sintéticos.- Utilizados como aditivos de los alimentos, satisfaciendo necesidades de aminoácidos esenciales como Metionina y Lisina especialmente en cerdos.

• Vitaminas.- Suministradas en pequeñas dosis para el mantenimiento y producción de los animales, actúa catalizando reacciones bioquímicas especificas en diferentes células del organismo animal.

• Minerales de Traza.- Llamados también micro elementos o elementos minerales; dentro de los cuales se consideran importantes el Mg, Zn, I y Co.

Aditivos No Nutricionales: Se consideran estimulantes del crecimiento.

• Antibióticos.- Son usados como aditivos en losmonogástricos y rumiantes jóvenes para estimular el crecimiento, mejorar la eficacia en la utilización de los alimentos, prevenir y curar enfermedades bacteriales, fungasicas y parasitarias.

• Antioxidantes.- Estos se adicionan a la materia prima o a los elementos compuestos a fin de retardar los procesos de auto oxidación de grasas, favoreciendo la conservación de las vitaminas liposolubles, carotenos, xantoficos, etc.

TABLA 2: DISTRIBUCIÓN APROXIMADA DEL CONSUMO DE ALIMENTOS BALANCEADOS POR ESPECIE.

AREA O ESPECIE PORCENTAJE

VACUNOS 40

AVES 35

PORCINOS 20

OTROS 05

FUENTE: Min. De Agricultura -1996

o FORMULACIONES EN LOS ALIMENTOS BALANCEADOS

La formulación de alimentos balanceados depende del tipo de necesidades nutricionales del animal.

Aparte de lo mencionado para la formulación de debe determinar la línea del animal, para poder expresar un requerimiento promedio de nutrientes dentro los cuales se tienen las siguientes categorías:

a) Alimento para mantenimiento animal.

b) alimento para crecimiento.

c) alimento para reproducción.

d) Alimento para gestantes.

RESIDUO DE COSECHA

Son los materiales que quedan después de recoger el producto principal del cultivo. A continuación se presentan los más abundantes:

• Los Residuos de Cosecha del Maíz son: • Cascarón Capacho• Mata Seca o Rastrojo

• Los Residuos de cosecha de yuca son: • Hojas• Tallos• "Rabos"

o CARACTERISTICAS

Su Valor Nutritivo es variable:

• La hoja de yuca es rica en proteínas

• La tusa solo tiene fibra

• La cáscara de fríjol tiene proteína y energía

• El tamo de arroz es pobre como alimento.

• No tiene costo y cuando lo hay es mínimo

• Se pueden almacenar por períodos prolongados

• Son livianos y voluminosos, lo cual encarece su transporte.

o DISPONIBILIDAD DE LOS RESIDUOS DE COSECHA

Los especialistas han calculado que por cada unidad de producto (es decir, grano seco), las plantas como maíz, arroz y fríjol, producen una cantidad igual de tamo o residuo.

Por cada kilogramo de grano se produce un kilogramo de residuo (mata seca, cascarón y tusa de maíz).

En cuento a la yuca, por cada tres unidades de tubérculo o raíz, se produce una unidad de hoja verde.

Por cada tres kilogramos de yuca se produce un kilogramo de hoja verde.

El plátano y banano, producen una cantidad mayor de residuo, pues el peso de la fruta se estima en ocho partes menos que el peso de la planta.

Por cada kilogramo de banano o plátano se produce ocho de residuo.

En cada región, la cantidad total de residuos disponibles depende del área sembrada en el período inmediatamente anterior.

o RESIDUOS DE COSECHAD UTILIZADOS EN LA ALIMENTACION ANIMAL.

Los pastos, forrajes y residuos agrícolas como coronta de maíz, panca, heno de avena etc. contienen altos niveles de fibra (celulosa, hemicelulosa). Son ricos en almidón y azúcar.

Insumos proteicos:

• Pasta de algodón

• Forraje seco de maíz (gluten de maíz)

Insumos fibrosos:

• Coronta de maíz o tuza.

• Heno de cereales, paja o broza

• Cáscara de cacao

PROCESO DE ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO BALANCEADO

o PROCESO PARA SU MANUFACTURA

Fabricación de Ensilados.- Este proceso se basa en el almacenamiento de granos y forrajes en silos previo a su molido o trozado.

Este proceso termina rápidamente con el oxígeno retenido por el forraje produciendo anhídrido carbónico, con aumento de temperatura, determinando condiciones anaeróbicas favorables para la fermentación microbiana, dando lugar la formación de abundantes cantidades de ácido láctico para mantener el PH bajo.

Este procedimiento es exclusivo para vacunos, lo que lo hace un proceso restringido.

Fabricación de Pancanel.- Este proceso no se considera un proceso industrial, pues su utilización en su mayoría es para pequeñas granjas o establos caseros.

La pancamel es una mezcla proporcional de 60% de panca picada y 40% de melaza.

• Fermentación por Mezclado de Granos y Harinas.- Desde la introducción de la industria de los alimentos balanceados en nuestro país año 1935 se utiliza el método de harina, granos, grasa animal y melazas.

Los granos se suelen moler antes del proceso que tengan estos para molerse pues existen por ejemplo procesos que utilizan cebada o avena en la formulación, y estos materiales necesariamente deberán mezclarse antes de la molienda y mezclar con los líquidos.

o OPERACIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO BALANCEADO

Recepción y almacenamiento:

Es el recibo de las materias primas como harinas, granos, pulpas secas, melazas, calcio y fósforos. La zona de almacenamiento deberá estar debidamente cubierta para evitar la humedad excesiva en las materias primas y disponer de las condiciones de temperatura y ventilación requeridas para un almacenamiento óptimo.

Control de calidad de materias primas:

Se realizan pruebas tales como: humedad, proteína cruda digerible, total de nutrientes, calcio, fósforo, grasa y fibra.

Molienda:

La molienda es la operación principal en la elaboración de alimentos balanceados para aves, según Pond “los resultados muestran que la molienda hasta obtener una textura de mediana a moderadamente fina da como resultado un rendimiento mejor que cuando los granos se muelen finamente”.

• Mezclado:

La obtención de un alimento balanceado totalmente homogéneo en sus características, depende en gran parte de llevar a cabo una buena mezcla. Se requiere un tiempo de mínimo de 7 minutos para un lote de 2 toneladas, para que el producto quede totalmente mezclado.

Peletizado y enfriado:

En esta etapa, el objeto es darle al producto la forma y tamaño más conveniente para que sea ingerido por el animal. A la mezcla preparada se le aumenta la humedad (por inyección de vapor) aproximadamente en un 15%; luego es forzada a pasar a través de una placa con orificios de donde sale en forma cilíndrica y es cortada por medio de unas cuchillas.

Empaque:

El alimento balanceado se empaca en sacos de 40 kilos y para estos se cuenta con una báscula e el producto se descarga por gravedad y tiene un alimentador de compuerta rotatoria de paletas, para evitar una alimentación deficiente a la ensacadora. El tener en sacos el producto facilitará su maniobrabilidad y su control en el almacén.

HIPÓTESIS

La obtención de alimentos balanceados a partir de residuos de cosecha, será apto para la alimentación de los animales por tener un alto valor nutricional.

VARIABLES

Variable independiente:

• Residuos de Cosecha.

Variable dependiente:

• Obtención Alimentos Balanceados.

DISEÑO DE CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS

Este trabajo constituye en una investigación de carácter experimental en donde se manipulan las variables independientes para lograr ver los efectos que hay sobre las variables dependientes en una situación de control. Para que un experimento sea puro requiere de ciertos requisitos.

La manipulación intencional de uno o más variables nos da a entender que el experimento se lleva a cabo para analizar si una o más variables independientes afectan a una o más variables dependientes y por qué la afectan. La variable dependiente no se manipula, se mide. La variable independiente es la que se manipula.

MATERIALES Y MÉTODOSA. LOCALIZACION

El presente trabajo experimental se realizó en Laboratorio de Fisicoquímica y laboratorio de química Analítica de la Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”.

B. UNIDADES EXPERIMENTALES

• Componentes en estudio 

• Coronta de maíz.

• Yuca

• Cascara de yuca

• Plátano con cáscara

• Hoja de plátano

• Paja de arroz

• Panca de maíz

• Semilla de algodón

o Materiales Equipos y Reactivos

Materiales

• Pipetas

• Vaso precipitado

• Matraces

• Tubos de ensayo

Equipos

• Balanza

• Estufa

• Molino

TRATAMIENTO Y DISEÑO EXPERIMENTAL

Composición Química. Para determinar la composición química de los insumos, se realizó un análisis usándose el método de Weende (Muñoz y Mendoza, 1990), mediante el cual se evalúan los siguientes componentes:

a.Humedad: Se determinó por el método de secado en una estufa al vacío a 105oC por 24 horas.

b.Proteína Cruda: Se midió por el método de micro kjeldhal, que comprende tres fases: digestión, destilación y titulación.

c.Fibra Cruda: Se obtuvo eliminando los carbohidratos solubles por hidrólisis a compuestos más simples (azúcares), mediante la acción de los ácidos y álcalis débiles en caliente.

d.Ceniza: Se determinó eliminando la materia orgánica por calcinación a 600ºC.

e.Extracto Libre de nitrógeno: Se obtuvo por diferencia, al restar 100 menos os resultados de proteína, extracto etéreo, fibra y ceniza.

RESULTADOS

InsumoMateria

secaProteína cruda

Grasa cruda

Fibra Cruda

Ceniza Nifex

Coronta de maíz. 84.7 2.64 1.62 30 1.41 64.33

Yuca 88.1 3.18 0.98 1.54 2.22 92.08Cascara de Yuca 87.7 5.11 0.87 19.31 9.51 65.2

Plátano 90.1 3.04 0.71 0.36 1.93 93.96

Hoja de plátano 87.2 12.7 10.28 24.38 12.6 40.4

Paja de arroz 92.03 3.36 0 26.8 10.16 59.68

Panca de maíz 85 5 0 29.2 14.48 51.32

Semilla de

algodón90 46.4 15.47 12.25 7.3 18.58

Tabla 3: Análisis Proximal de los principales insumos alimenticios, en base seca (%)

Fuente: Autor

Tabla 4: Valor Nutricional de los Residuos de Cosecha

Cor

onta

de

maíz.

Yuca

Casca

ra d

e Yu

ca

Plát

ano

Hoja

de p

láta

no

Paja

de a

rroz

Pan

ca d

e m

aíz

Sem

illa d

e algo

dón

0

20

40

60

80

100

Valor Nutricional de los Residuos de Cosecha

Materia seca Proteína cruda Grasa crudaFibra Cruda Ceniza Nifex

Fuente: Tabla 3

CONCLUSIONESLos Residuos de cosecha utilizados constituyen una alternativa para rebajar

costos de producción en la alimentación de los animales.

De acuerdo con los análisis nutricionales utilizados en cada insumo se comprobó que tienen un alto valor nutricional y que son aptos para la elaboración de un Alimento Balanceado.

Mediante el estudio de este proyecto se puedo establecer acerca del proceso de elaboración del Alimento balanceado.