prezintă

De Jerry Shurson, Departamentul de Științe Animale al Universității din Minnesota
În comparație cu alte ingrediente pentru hrana animalelor, distilatoarele de cereale uscate cu soluții au unele caracteristici fizice și chimice unice care îi afectează caracteristicile de depozitare și manipulare. Utilizarea DDGS în hrana animalelor a creat provocări pentru manipularea și descărcarea de pe vagoane, containere și nave în vrac, în special în lunile umede de vară. Există, de asemenea, provocări în ceea ce privește transportul cu șuruburi de alimentare convenționale, precum și fluiditatea și descărcarea din silozurile de alimentare și coșurile de depozitare la fabricile de alimentare comerciale.

Depozitarea adecvată a ingredientelor furajere este esențială pentru păstrarea valorii nutriționale și prevenirea alterării. Starea inițială a unui ingredient furajer este cel mai important factor care afectează păstrarea calității în timpul depozitării și este influențată de conținutul de umiditate, umiditatea relativă și temperatura (Mills, 1989). Umiditatea dintr-un ingredient alimentar ajunge în cele din urmă la echilibru cu aerul din interiorul și între particule în timp și, în funcție de condiții, poate duce la creșterea mucegaiurilor și a altor microorganisme dăunătoare (Mills, 1989). Cu toate acestea, au fost stabilite concentrațiile maxime acceptabile de umiditate a boabelor, dar variază între tipurile de boabe și durata perioadei de depozitare (Mills, 1989).

Mai mult, au fost stabilite niveluri maxime de umiditate relativă pentru a preveni creșterea mucegaiului (

Rate din seria DDGS

Partea 12: DDGS prezintă considerente de manipulare și depozitare

Efectele conținutului de ulei de DDGS asupra fluidității
Au fost evaluate proprietățile fizice ale DDGS convenționale cu conținut ridicat de ulei (Rosentrater, 2006), cu ulei redus (Ganesan și colab. 2009) și cu conținut scăzut de ulei (Saunders și Rosentrater, 2007). Ganesan și colab. (2009) au arătat că DDGS cu ulei redus poate avea proprietăți de curgere îmbunătățite comparativ cu DDGS convenționale cu ulei ridicat, dar ambele tipuri au fost clasificate ca având proprietăți „coezive”. Acest lucru sugerează că, indiferent de conținutul de ulei, DDGS este predispus la problemele de legătură și aglomerare în timpul depozitării pe termen lung. Mai mult, acești cercetători au sugerat că compoziția chimică și morfologia suprafeței particulelor (rugozitate, dimensiune și formă) pot avea un efect mai mare al fluidității DDGS decât conținutul de ulei.

După cum sa discutat anterior, timpul de depozitare extins pentru o echilibrare mai completă a umezelii și peletarea DDGS nu sunt în prezent opțiuni viabile pentru prevenirea provocărilor de manipulare și fluiditate. Prin urmare, au fost dezvoltate mai multe proiecte noi de echipamente de descărcare și sunt utilizate pentru a facilita descărcarea DDGS din vagoane și containere. De exemplu, dispozitivele staționare care sunt situate deasupra unei gropi de vagon, folosesc o suliță de oțel pentru a sparge masa întărită înainte de descărcare. Deși aceste metode reduc timpul necesar descărcării, ele cresc și forța de muncă și costurile echipamentelor. În plus, multe fabrici de furaje comerciale au ales să utilizeze stocarea plană, mai degrabă decât depozitarea în coșuri sau silozuri a DDGS, pentru a evita fluxabilitatea și problemele de transfer. Principalele avantaje ale depozitării plate sunt că minimizează problemele de fluiditate și necesită mai puține investiții de capital pe termen scurt în comparație cu construirea silozurilor. Cu toate acestea, utilizarea depozitării plate necesită mai multă forță de muncă, echipamente de încărcare frontale pentru a muta materialul, crește riscul de contaminare cu alte ingrediente în cadrul depozitului și crește pierderile de „reducere”.

Efectul proiectării recipientului de stocare și a dimensiunii particulelor asupra fluidității dietelor DDGS
Proiectarea coșului de stocare a furajelor
Fluxabilitatea DDGS nu este doar o provocare în timpul încărcării, transportului, depozitării și fabricării furajelor, ci poate crea provocări și în fermele porcine atunci când dietele DDGS sunt hrănite sub formă de masă. Fluxul suboptim de hrană poate reduce rata de livrare a hranei către hrănitoare, precum și o punte în hrănire care duce la evenimente în afara hranei care pot crește stresul și probabilitatea unor probleme de sănătate intestinale și performanțe de creștere reduse la porci (Hilbrands et al. 2016). Această problemă este o preocupare mai mare atunci când există un stimulent economic pentru creșterea ratelor de includere a dietei DDGS la 30% sau mai mult în dietele porcine, mai ales atunci când dietele de masă cu particule mici sunt alimentate pentru a îmbunătăți conversia furajelor la porci. Proiectarea coșurilor de depozitare poate fi o cauză semnificativă sau o soluție potențială la problemele de fluiditate cu furaje care conțin DDGS.

Hilbrands și colab. (2016) au efectuat un studiu pentru a evalua fluxul de furaje din trei coșuri de stocare a furajelor disponibile în comerț. Cele trei modele de coșuri au constat din: 1) un coș din oțel galvanizat, neted, fără sudură, cu un con rotund de descărcare rotund de 60 de grade (Steel60), 2) un coș galvanizat, din oțel ondulat, cu un con rotund de refulare de 67 grade (Steel67) și 3) un coș alb, din polietilenă, cu un con rotund de descărcare de 60 de grade (Poly60). Stilurile de coșuri au fost alese pentru a reprezenta diferențele în pantele laterale ale conurilor de descărcare, precum și diferite materiale de construcție în pereții coșului. Dietele utilizate în acest studiu conțineau 55% porumb, 35% făină de soia, 40% DDGS și 2% minerale și vitamine și au fost măcinate la o dimensiune medie a particulelor variind de la 736 la 1.015 microni. Studiul a fost realizat în două experimente în timpul verii și toamnei. În timpul verii, temperaturile zilnice ridicate și scăzute au variat de la 30,9 grade C la 16,6 grade C, iar umiditatea relativă zilnică a variat de la 39,4% la 100%. În timpul toamnei, temperaturile zilnice ridicate și scăzute au variat de la 2,9 grade C la 23,7 grade C, iar umiditatea relativă zilnică a variat de la 23,3% la 92,7%.

Debitul de alimentare din coșuri a fost mai rapid de la coșurile Poly60 comparativ cu coșurile Steel60, rata de descărcare de la coșurile Steel67 fiind intermediară (tabelul 1). Cu toate acestea, a fost interesant faptul că, deși coșurile Steel60 care au avut debitul cel mai lent, au necesitat cel mai mic număr de robinete pe coșuri pentru a menține fluxul de alimentare în timpul descărcării. Așa cum se arată în masa 2, prezența unui agitator pasiv a crescut debitul de alimentare între toate modelele de coșuri în comparație cu coșurile fără agitatoare, dar prezența agitatorelor în coșurile Poly60 a dus la un debit de alimentare mai mare decât prezența agitatorelor în coșurile de oțel. Cu toate acestea, spre deosebire de rezultatele din Experimentul 1, nu a existat nicio diferență în numărul de robinete necesare pentru a stabili fluxul de alimentare între cele șase combinații de proiectare a coșurilor.

Aceste rezultate indică faptul că proiectarea recipientelor de alimentare afectează debitul în timpul descărcării dietelor de masă care conțin 40% DDGS. Coșul Poly60 a asigurat cel mai bun flux de alimentare și cele mai mari rate de descărcare în comparație cu proiectele de coșuri din oțel evaluate, iar instalarea agitatorelor pasive mărește fluxul de alimentare în toate proiectele de coșuri.

S-a demonstrat că hrănirea lipidelor oxidate la porci și pui de carne reduce performanța de creștere și crește stresul oxidativ. Hung și colab. (2017) au realizat o meta-analiză utilizând date de porcine și păsări de curte din 29 de publicații care au arătat o reducere medie a câștigului mediu zilnic (5%), a consumului mediu zilnic de furaje (3%), a Câștigului: Furaj (2%) și a serului vitamina E din plasmă (52%), în timp ce crește substanțele reactive ale acidului tiobarbituric seric (120%) în toate studiile. Recenzii recente de Kerr et al. (2015) și Shurson și colab. (2015) oferă un rezumat cuprinzător al efectelor biologice ale hrănirii lipidelor oxidate la porcine și păsări de curte, împreună cu provocările de a măsura oxidarea lipidelor și de a interpreta rezultatele. Ca rezultat, unele studii de hrănire a porcinelor (Song și colab., 2013; Song și colab., 2014; Hanson și colab., 2015a) au arătat răspunsuri inconsistente ale performanței de creștere din alimentarea porcilor cu diete DDGS foarte oxidate.

Oxidarea lipidelor printre sursele DDGS
Song și Shurson (2013) au evaluat măsurile de oxidare a lipidelor și culoarea a 31 de surse de porumb DDGS obținute din plante de etanol din nouă state din Statele Unite și au comparat aceste valori cu un eșantion de porumb ca referință (Tabelul 4). Valoarea peroxidului și TBARS sunt două măsuri comune ale peroxidării lipidelor care au fost utilizate în industria furajelor de mulți ani. Cu toate acestea, acești indicatori de oxidare au mai multe limitări ca toate celelalte măsuri de oxidare și, prin urmare, nu reflectă întotdeauna adevărata măsură a oxidării lipidelor (Hung și colab., 2017; Shurson și colab., 2015). În prezent, nu există standarde sau linii directoare pentru măsurarea oxidării lipidelor în ingredientele furajere. Cu toate acestea, Wang și colab. (2016) au sugerat că 4-hidroxinonenalul și un raport de aldehide selectate oferă estimări mai bune ale gradului real de oxidare în uleiurile vegetale. Din păcate, aceste proceduri analitice nu sunt utilizate în mod obișnuit în laboratoarele comerciale.

Valoarea peroxidului este utilizată pentru a estima gradul de peroxidare în timpul fazei de inițiere a procesului de oxidare. PV-ul probelor DDGS a fost foarte variabil (CV = 97,5%), cu o valoare minimă de 4,2 și o valoare maximă de 84,1 meq/kg de ulei. Valoarea TBARS este utilizată ca o estimare a gradului de oxidare a lipidelor în timpul fazei de propagare a oxidării, care este atunci când sunt produse majoritatea aldehidelor. A existat o variabilitate mai mică (CV = 43,6%) în valorile TBARS între sursele DDGS comparativ cu valorile PV și a variat de la 1,0 la 5,2 ng echivalent MDA echivalent/mg ulei. Atât PV cât și TBARS au fost mai mari în probele DDGS comparativ cu valorile de referință ale porumbului. Acest lucru era de așteptat din cauza procesării termice implicate în producerea DDGS. Au fost observate corelații negative moderate pentru măsurători colorometrice între L * și PV (r = -0,63) și b * și PV (r = - 0,57), cu corelații negative ușor mai mari între L * și TBARS (r = -0,73) și b * și TBARS (r = -0,67). Aceste rezultate sugerează că probele DDGS de culoare mai închisă și mai puțin galbenă pot fi mai oxidate. Cu toate acestea, culoarea DDGS este afectată de mulți factori și nu ar trebui utilizată ca măsură definitivă a gradului de oxidare a uleiului de porumb în DDGS.

Cu toate acestea, studiile ulterioare care au implicat cea mai oxidată sursă DDGS la porcii înțărcați (Song și colab., 2014) și scroafele și descendenții lor în faza de creșă (Hanson și colab., 2016) nu au avut efecte dăunătoare asupra performanței de creștere. Lipsa răspunsurilor la creșterea performanței în aceste studii poate fi rezultatul concentrațiilor naturale ridicate de compuși antioxidanți (tocoferoli, acid ferulic, luteină, zeaxantină; Shurson, 2017) prezenți în DDGS și conversia compușilor de sulf în antioxidanți endogeni.

Utilizarea de antioxidanți comerciali pentru a minimiza oxidarea lipidelor
Antioxidanții sintetici sunt disponibili comercial și sunt utilizați pentru a reduce oxidarea în grăsimile și uleiurile furajere (Valenzuela și colab., 2002; Chen și colab., 2014). Antioxidanții sintetici utilizați cel mai frecvent includ t-butil-4-hidroxianisol (BHA), 2,6-di-t-butilhidroxitoluen (BHT), t-butilhidrochinonă (TBHQ), etoxichin și 2,6-di-ter-butil -4-hidroximetil-fenol (Guo și colab., 2006).

Concluzii
Caracteristicile fizice și chimice ale DDGS pot provoca provocări în manipulare și depozitare. Dimensiunea particulelor printre sursele DDGS este foarte variabilă (660 µm + 440 µm), care contribuie la proprietățile sale de curgere, afectând în același timp conținutul de energie metabolizabil și digestibilitatea nutrienților. Cu toate acestea, reducerea conținutului de umiditate la mai puțin de 10% pare să aibă cel mai mare efect asupra îmbunătățirii debitului DDGS, în timp ce adăugarea de agenți de curgere (produs Delst Inc., carbonat de calciu și zeolit) pare să nu ofere niciun beneficiu. Proiectarea coșului de alimentare afectează debitul în timpul descărcării dietelor de masă care conțin 40% DDGS, iar instalarea agitatorelor pasive mărește debitul de alimentare în toate proiectele de coșuri. Densitatea în vrac variază de la 391 la 590 kg/m 3 între sursele DDGS. Segregarea particulelor are loc în timpul umplerii, unde particulele mai fine, mai mici și mai dense sunt concentrate în centrul buncărului, în timp ce particulele mai mari, mai grosiere și mai puțin dense sunt concentrate pe părțile laterale ale buncărului. Această distribuție a particulelor ar trebui luată în considerare și atunci când se prelevează DDGS pentru analiza nutrienților, deoarece localizarea eșantionării poate influența amestecul de particule segregate și, în cele din urmă, poate afecta rezultatele analitice.

Proprietățile higroscopice ale DDGS determină acumularea de umiditate în timp, ceea ce ar putea încuraja creșterea mucegaiului și producția de micotoxine în perioade prelungite de depozitare în condiții de umiditate. Gradul de încălzire în timpul procesului de uscare utilizat pentru a produce DDGS poate provoca oxidarea lipidelor, ceea ce poate duce la reduceri ale performanței de creștere a porcilor, dar studiile au arătat răspunsuri inconsistente. Cu toate acestea, adăugarea de antioxidanți comerciali poate reduce oxidarea uleiului în DDGS în timpul depozitării în condiții de temperatură și umiditate ridicate.