Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados

Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no convencionales para la

alimentación de cerdos

Dissa Enith Mosquera Perea

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería Administración

Maestría en Ingeniería Agroindustrial

Palmira, Colombia

2014

Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no convencionales para la

alimentación de cerdos

Dissa Enith Mosquera Perea

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Ingeniería Agroindustrial

Director:

Ph.D., Zootecnista, José Ader Gómez Peñaranda

Codirector:

Ph.D., Zootecnista, Melida Martínez Guardia

Línea de Investigación:

Agroindustrialización de productos alimentarios

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería Administración

Palmira, Colombia

2014

A Dios por la bendición recibida al permitir mi

formación profesional, mis padres Rubiela

Perea y Dimas Mosquera, y mi hermano

Didier Mosquera por su apoyo y amor

incondicional.

Agradecimientos

Agradezco a Dios y a todas las personas que contribuyeron a realizar esta investigación,

especialmente a:

La Universidad Nacional de Colombia – Sede Palmira por su formación académica.

José Ader Gómez Peñaranda Ph.D. y Melida Martínez Guardia Ph.D., director y

codirectora de esta investigación, por su valiosa orientación durante mi proceso de

formación e investigación.

Departamento Administrativo de Ciencia Tecnología e Innovación – COLCIENCIAS por la

financiación de mis estudios y trabajo de tesis.

Fernando Estrada Osorio, auxiliar del Laboratorio de Nutrición Animal por su ayuda en la

realización de las pruebas y posterior análisis.

Pedro Vanegas Mahecha M.Sc. por facilitar el ingreso al Laboratorio de Operaciones

Unitarias y Procesos Agroindustriales para la molienda de las muestras y elaboración de

las curvas de secado.

Hugo Alexander Martínez Ph.D. por la orientación en el análisis de las curvas de secado.

Alejandro Fernández Ph.D. por permitir el acceso a la Escuela de Ingeniería de Alimentos

de la Universidad del Valle y facilitar el extrusor para realizar ensayos de extrusión.

Alfonso Ayala Aponte Ph.D. por su valiosa asesoría en la ejecución y análisis de la

pruebas de dureza de los pellets.

VIII Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no

convencionales para la alimentación de cerdos

Luis Eduardo Ordóñez Santos Ph.D. y el personal del Laboratorio de Tecnología de

Frutas y Hortalizas por permitirme el ingreso a las instalaciones y su colaboración tanto

en los análisis de humedad como de dureza de los pellets.

Edelberto Carvajal, propietario de la empresa Cereales Industriales S.A., por permitir

elaborar las dietas extruidas para cerdos.

Julio Castro y Óscar Pérez, Coordinadores del Laboratorio Integral Mario González

Aranda por el apoyo y colaboración durante la fase de digestibilidad de pellets en cerdos.

Gilberth González y Carlos Becerra, estudiantes de Zootecnia, por su valiosa

colaboración durante la etapa de alimentación de los cerdos y el desarrollo de las

pruebas de digestibilidad in vitro.

Mis amigos y compañeros de estudio Andrea Vásquez, Mabel Martínez, Fernando

Rodas, Mauricio Quevedo y Vladimir Castillo, por su valiosa amistad y apoyo durante mi

proceso de formación y ejecución del trabajo de maestría.

Resumen IX

Resumen

Los altos costos de la alimentación en la producción porcina han llevado a la búsqueda

de nuevas fuentes alimenticias que permitan elaborar dietas balanceadas a un menor

costo. En ese sentido, el objetivo de esta investigación fue evaluar el valor nutritivo de

materias primas no convencionales suministradas en forma de pellets extruidos en

cerdos durante la fase de precebo. Para tal fin, se determinó la composición química y

digestibilidad de forrajes (Achín “Colacassia esculenta”, Árbol del pan “Artocarpus altilis”

y Pacó “Gustavia superba”) y subproductos agrícolas (cáscaras de frutos de Chontaduro

“Bactris gasipaess” y cáscaras de Plátano “Musa paradisiaca”); se seleccionaron las

hojas de Árbol del pan y las cáscaras de Chontaduro por su composición química y

disponibilidad y se utilizaron en la formulación de dietas balanceadas. Para preparar las

dietas se evaluó el tiempo de secado de las materias primas en períodos de 6 y 12 horas

y se estimó el tamaño de partícula de los ingredientes de las dietas. Con el objetivo de

fabricar los pellets se determinaron las condiciones adecuadas para extruir las dietas

mediante ensayos de extrusión y análisis de humedad y dureza de pellets. Finalmente,

fue evaluada la digestibilidad in vitro de los pellets extruidos.

La composición química indicó que las hojas de Achín y Árbol del pan contienen mayor

porcentaje de proteína bruta (26,72 y 19,38%) y energía bruta (3981,76 y 3832,64

Cal/Kg) respectivamente. En cuanto a la fracción fibrosa, los mayores porcentajes de

fibra detergente neutra fueron para hojas de Pacó (54,42%) y cáscaras de Plátano

(47,97%). Respecto a la presencia de factores antinutricionales en los forrajes, éstos no

contienen alcaloides y cumarinas, sin embargo, presentan diferentes proporciones de

flavonoides, taninos y complejos fenólicos. En relación con el contenido de

microorganismos en los subproductos, las cáscaras de Chontaduro y Plátano

presentaron una alta proporción de bacterias aerobias mesófilas, el contenido de moho y

coliformes totales en cáscaras de Plátano es alto, y no se encontraron bacterias

Escherichiae coli y Salmonela en ningún subproducto.

X Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no


Por otra parte, los análisis de digestibilidad in vitro indicaron que las cáscaras de

Chontaduro y las hojas de Achín presentaron mayor digestibilidad prececal de la materia

seca con 79,17 y 69,75%, respectivamente; mientras que, la digestibilidad cecal fue

mayor en las cáscaras de Plátano con una producción de gas de 244,37 ml, seguida de

las cáscaras de Chontaduro (223,80 ml).

Respecto al tiempo de secado de las hojas de Árbol del pan y las cáscaras de

Chontaduro como materias primas para elaborar las dietas para cerdos, se observó

mediante curvas de secado que el contenido de humedad tiende a ser estable a partir de

las 10 horas de proceso. El contenido de humedad final (base seca) fue de 3,456 kg de

vapor / kg de agua para hojas de Árbol del pan y 1,195 kg de vapor / kg de agua en

cáscaras de Chontaduro; mientras que la proporción de humedad libre fue de 0 kg de

agua / kg de sólido seco. En cuanto a la evaluación del tamaño de partícula, los

ingredientes que acompañaron las materias primas antes descritas, presentaron un

tamaño irregular, por tanto, éstos fueron tamizados con una malla de 350 µm para su

utilización en las dietas.

Referente a los ensayos de extrusión, los pellets extruidos a una temperatura 140°C y

humedad de la masa 20%, presentaron mayores resultados de dureza. Finalmente, se

obtuvo mejor digestibilidad in vitro prececal de la materia seca con las dietas T1 hojas

Árbol del pan inclusión 10% (81,75%), T4 cáscaras de Chontaduro 20% (81,35%) y TC

dieta control alimento convencional (80,62%); a su vez, para la digestibilidad in vitro

cecal, la mayor producción de gas la presentaron las dietas T3 (243 ml de gas / g de

materia seca), TC (200 ml de gas / g de materia seca) y T4 (198 ml de gas / g de materia

seca).

Palabras claves: alimento no convencional, cerdos, composición química, digestibilidad,

dureza, humedad, pellets.

Resumen XI

Abstract

The higt cost of food in the porcin production have led to the search for new food sources

to develop balanced diets at a lower cost. In this case, the objetive of his investigation

was to evaluate the nutritional value of non conventional raw materials supplied in the

form of extruded pellets pigs during the growing phase. For this purpose, was determined

the chemical composition and digestibility of forage (Achín “Colacassia esculenta”,

Breadfruit “Artocarpus altilis” y Pacó “Gustavia superba”) and agricultural byproducts

(Peach palm fruit peel “Bactris gasipaess” and Banana “Musa paradisiaca”); they were

selected the leaves of Breadfruit and the shell of Peach palm by its chemical composition

and its availability and were used in the formulation of balanced diets. To prepare these

diets the drying time was evaluate of the raw materials of six and twelve hours and the

particle size of the ingredients of the diets was estimated. With the aim of to manufacture

the pellets were determined conditions extruded diets by test of extruion and hardness of

pellets. Finally, was evaluated the divestibility in vitro of extruded pellets.

The chemical composition indicated than leaves of Achín and Breadfruit contain a greater

percentage of crude protein (26,72 and 19,38%) and energy gross (3981,76 and 3832,64

Cal/kg) respectively. In terms of fibrous part, the largest percentage of neutral detergent

fiber was for leaves of Pacó (54,42%) and shells of Plátano (47,97%). In case of

antinutritional factors in fodders, these contining not alkaloids and coumarins, however,

have different proportions of flavonoids, tannins and complex phenolic. In relation with the

content of microorganism in byproducts, the shells of Peach palm and Banana showed a

high proportion of aerobias mesophilic bacterias, mold and coliforms content, in shells of

Banana is high, no bacteria were found Escherichiae coli and Salmonella in any

byproduct.

And other hand, digestibility in vitro analysis indicated that the shell of Peach palm and

Achin leaves showed higher digestibility dry matter with 79,17 and 69,75%, respectively.

While, the cecal digestibility was higher in shell of Banana with a production of gas of

244,37 ml, followed by shell of Peach palm (223,80 ml).

Respect to the drying time of the Breadfruit leaves and Peach palm shell as raw materials

to develop diets of pigs, was observed using curves of drying than the moisture content

XII Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no


tends to be stable ofter ten hours of the process. Final moisture content (dry bassis) was

3,456 kg of steam / kg of water to Breadfruit leaves and 1,195 kg of steam / kg of water in

the Peach palm shell; while the proportion of free moisture was 0 kg of water / kg of solid

dry. In terms of the size of partfilm evaluation, the ingredients that acompany describe

above raw materials, presented a irregular size, so they were sieved with 350 µm mesh

for used in diets.

Concerning extrusion trials, the pellets extruded at a temperature of 140°C and humidity

of mash 20%, showed hardness better results. Finally, was obtained better digestibility in

vitro of matter dry with diets T1 inclusion 10% Breadfruit leaves (81,75%), T4 Peach palm

shell 20% (81,35%) and TC control diet conventional food (80,62%); at the same time, for

the cecal digestibility, the increased production of gas presented it diets T3 (243 ml of gas

/ g of dry matter), TC (200 ml of gas / g of dry matter) and T4 (198 (ml of gas / g of dry

matter).

Key words: chemical composition, digestbility, hardness, humidity, non conventional

food, pigs, pellets.

Contenido XIII

Contenido

Pág.

Resumen ..............................................................................................................................IX

Lista de figuras.................................................................................................................. XV

Lista de tablas ................................................................................................................. XVII

Introducción ......................................................................................................................... 1

1. Descripción del problema............................................................................................ 3 1.1 Pregunta de investigación ................................................................................... 4

2. Justificación .................................................................................................................. 5

3. Objetivos........................................................................................................................ 7 3.1 Objetivo general................................................................................................... 7 3.2 Objetivos específicos........................................................................................... 7

4. Hipótesis ........................................................................................................................ 9

5. Marco referencial ........................................................................................................ 11 5.1 Producción porcina mundial .............................................................................. 11 5.2 Producción porcina en Colombia ...................................................................... 11 5.3 La alimentación en la producción porcina......................................................... 12

5.3.1 Etapas de vida o de producción de los cerdos ...................................... 12 5.3.2 Nutrimentos............................................................................................. 13 5.3.3 Requerimientos nutricionales ................................................................. 14 5.3.4 Parámetros productivos.......................................................................... 15

5.4 Materias primas con potencial alimenticio para la producción porcina ............ 16 5.4.1 Achín “Colocasia esculenta”................................................................... 16 5.4.2 Árbol del Pan “Artocarpus altilis” ............................................................ 18 5.4.3 Pacó “Gustavia superba” ........................................................................ 20 5.4.4 Chontaduro “Bactris gasipaess” ............................................................. 22 5.4.5 Plátano “Musa paradisíaca”.................................................................... 24

5.5 Formulación de raciones para cerdos ............................................................... 26 5.6 Proceso de cocción por extrusión ..................................................................... 27

5.6.1 Proceso de extrusión de alimentos ........................................................ 29 5.6.2 Parámetros del proceso de extrusión .................................................... 30 5.6.3 Variables que influyen en el proceso de extrusión ................................ 31

6. Estado del arte ............................................................................................................ 33

XIV Evaluación de la calidad de pellets extruidos con materias primas no

convencionales para la alimentación porcina

7. Metodología ................................................................................................................. 35

7.1 Localización ....................................................................................................... 35 7.2 Determinación de la composición bromatológica de materias primas no convencionales ............................................................................................................. 35 7.3 Análisis de digestibilidad in vitro de materias primas no convencionales ........ 38 7.4 Elaboración de pellets mediante proceso de extrusión .................................... 41

7.4.1 Curvas de secado ................................................................................... 41 7.4.2 Ensayos de extrusión ............................................................................. 42

7.5 Evaluación de la calidad física de pellets extruidos.......................................... 45 7.6 Evaluación de la digestibilidad in vitro de pellets elaborados con materias primas no convencionales ............................................................................................ 48 7.7 Costos de producción de las dietas .................................................................. 55

8. Resultados y discusión ............................................................................................. 57 8.1 Composición bromatológica de materias primas no convencionales .............. 57

8.1.1 Análisis bromatológico............................................................................ 57 8.1.2 Contenido de Factores antinutricionales................................................ 58 8.1.3 Análisis microbiológico ........................................................................... 61

8.2 Contenido de fibra y digestibilidad in vitro de materias primas no convencionales ............................................................................................................. 62 8.3 Elaboración de pellets mediante proceso de extrusión .................................... 65

8.3.1 Curvas de secado ................................................................................... 65 8.3.2 Ensayos de extrusión ............................................................................. 72

8.4 Calidad física de pellets elaborados con materias primas no convencionales 73 8.5 Digestibilidad in vitro de pellets elaborados con materias primas no convencionales ............................................................................................................. 76 8.6 Costos de producción de las dietas .................................................................. 77

9. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................... 79 9.1 Conclusiones ..................................................................................................... 79 9.2 Recomendaciones ............................................................................................. 80

A. Anexo: Análisis de varianza para pellets extruidos con hojas de Árbol del pan81

B. Anexo: Análisis de varianza para pellets extruidos con cáscaras de Chontaduro ......................................................................................................................... 83

10. Bibliografía .................................................................................................................. 85

Contenido XV

Lista de figuras

Pág.

Figura 5-1: Hojas de Achín ................................................................................................. 17

Figura 5-2: Cormos de Achín.............................................................................................. 17

Figura 5-3: Árbol del pan .................................................................................................... 19

Figura 5-4: Fruto de Árbol del pan...................................................................................... 19

Figura 5-5: Semillas de Árbol del pan ................................................................................ 20

Figura 5-6: Hojas de Pacó .................................................................................................. 21

Figura 5-7: Frutos de Pacó ................................................................................................. 21

Figura 5-8: Palma de Chontaduro ...................................................................................... 23

Figura 5-9: Frutos de Chontaduro ...................................................................................... 23

Figura 5-10: Planta de Plátano ........................................................................................... 25

Figura 5-11: Plátano ........................................................................................................... 25

Figura 5-12: Esquema general de un extrusor de tornillo único ........................................ 28

Figura 5-13: Extrusor de tornillos gemelos......................................................................... 28

Figura 5-14: Proceso de extrusión de alimentos................................................................ 29

Figura 7-1: Harina de hojas de Árbol del pan .................................................................... 36

Figura 7-2: Harina de cáscaras de Plátano........................................................................ 36

Figura 7-3: Harina de cáscaras de Chontaduro ................................................................. 37

Figura 7-4: Digestibilidad in vitro prececal de la materia seca .......................................... 39

Figura 7-5: Digestibilidad in vitro cecal de la materia seca................................................ 39

Figura 7-6: Metodología para las pruebas de digestibilidad in vitro .................................. 40

Figura 7-7: Unidad de secado ............................................................................................ 41

Figura 7-8: Tamices para estimar tamaño de partícula ..................................................... 42

Figura 7-9: Rotap ................................................................................................................ 43

Figura 7-10: Punzón de corte en forma de diente B .......................................................... 46

Figura 7-11: Punzón de corte en forma de diente C .......................................................... 47

Figura 7-12: Punzón de penetración 5 mm de diámetro.................................................... 47

Figura 7-13: Punzón de penetración 3 mm de diámetro.................................................... 48

Figura 7-14: Secado de hojas de Árbol del pan ................................................................. 50

Figura 7-15: Molino de martillos ......................................................................................... 50

Figura 7-16: Extrusor de tornillos gemelos utilizado para elaborar los pellets .................. 51

Figura 7-17: Secador de bandejas móviles........................................................................ 52

Figura 7-18: Pellets con hojas de Árbol del pan ................................................................ 53

Figura 7-19: Pellets con cáscaras de Chontaduro ............................................................. 53

Figura 7-20: Cerdo utilizado para pruebas de digestibilidad in vitro.................................. 54

Figura 8-1: Contenido de alcaloides ................................................................................... 58

XVI Evaluación de la calidad de pellets extruidos con materias primas no

convencionales para la alimentación porcina

Figura 8-2: Contenido de flavonoides ................................................................................ 59

Figura 8-3: Contenido de cumarinas y antraquinonas ....................................................... 60

Figura 8-4: Contenido de taninos y complejos fenólicos ................................................... 61

Figura 8-5: Cinética de producción de gas in vitro............................................................. 64

Figura 8-6: Contenido de humedad (base seca) para hojas de Árbol del pan en 6 horas 65

Figura 8-7: Contenido de humedad (base seca) para hojas de Árbol del pan en 12 horas

............................................................................................................................................. 66

Figura 8-8: Contenido de humedad (base seca) para cáscaras de Chontaduro en 6 horas

............................................................................................................................................. 66

Figura 8-9: Contenido de humedad (base seca) para cáscaras de Chontaduro en 12

horas ................................................................................................................................... 67

Figura 8-10: Humedad libre para hojas de Árbol del pan en 6 horas ................................ 67

Figura 8-11: Humedad libre para hojas de Árbol del pan en 12 horas .............................. 68

Figura 8-12: Humedad libre para cáscaras de Chontaduro en 6 horas ............................ 68

Figura 8-13: Humedad libre para cáscaras de Chontaduro en 12 horas .......................... 69

Figura 8-14: Curvas de velocidad de secado para hojas de Árbol del pan en 6 horas .... 70

Figura 8-15: Curvas de velocidad de secado para hojas de Árbol del pan en 12 horas .. 70

Figura 8-16: Curvas de velocidad de secado para cáscaras de Chontaduro en 6 horas . 71

Figura 8-17: Curvas de velocidad de secado para cáscaras de Chontaduro en 12 horas71

Figura 8-18: Tamizado de harina de hojas de Árbol del pan ............................................. 73

Contenido XVII

Lista de tablas

Pág.

Tabla 5-1: Etapas de producción de los cerdos ................................................................. 12

Tabla 5-2: Requerimientos nutricionales del cerdo............................................................ 15

Tabla 5-3: Composición bromatológica (%) de cormos y hojas de Achín base seca ....... 18

Tabla 5-4: Composición bromatológica (%) del fruto de Árbol del pan base seca ........... 20

Tabla 5-5: Composición bromatológica (%) de frutos de Pacó base seca........................ 22

Tabla 5-6: Composición bromatológica (%) de cáscaras de Chontaduro base seca ....... 24

Tabla 5-7: Composición bromatológica (%) de cáscaras de Plátano base seca .............. 26

Tabla 5-8: Factores que afectan la calidad física de pellets para consumo animal.......... 32

Tabla 6-1: Evaluación nutricional de materias prima no convencionales.......................... 33

Tabla 7-1: Técnicas utilizadas para el análisis bromatológico........................................... 37

Tabla 7-2: Análisis del tamaño de partículas por tamizado ............................................... 42

Tabla 7-3: Dietas experimentales para ensayos de extrusión........................................... 44

Tabla 7-4: Diseño experimental para el ensayo de extrusión............................................ 44

Tabla 7-5: Combinaciones diseño experimental (condiciones de extrusión) .................... 45

Tabla 7-6: Dietas experimentales formuladas y contenido nutricional .............................. 49

Tabla 7-7: Distribución de dietas y jaulas de alojamiento para cerdos ............................. 54

Tabla 8-1: Valor nutricional de materias primas no convencionales (base seca) ............. 57

Tabla 8-2: Resultado análisis microbiológico para subproductos agrícolas...................... 62

Tabla 8-3: Contenido de fibra y digestibilidad in vitro de las materias primas en estudio 63

Tabla 8-4: Digestibilidad in vitro prececal y cecal de forrajes tropicales ........................... 63

Tabla 8-5: Resultados análisis del tamaño de partícula de las harinas ............................ 72

Tabla 8-6: Contenido de humedad y dureza promedio de pellets extruidos ..................... 75

Tabla 8-7: Resultados pruebas de digestibilidad in vitro ................................................... 76

Tabla 8-8: Costos de producción de las dietas extruidas (pesos colombianos/kg) .......... 78

Introducción

En Colombia se dispone de una gran variedad de desechos agroindustriales que pueden

constituir una importante fuente económica de nutrientes para animales, disminuyendo

así la importación de cereales (Calderón et al., 2006). Los desechos agroindustriales

constituyen aproximadamente entre el 40 al 55% del total de la producción, lo cual, es un

gran inconveniente para las empresas por el manejo ambiental que se debe dar a los

altos volúmenes de desechos generados, puesto que son focos de proliferación de

plagas y olores. Generalmente, estos desechos se consideran desperdicios y son

depositados en ríos, quebradas o suelos para que se degraden, generando mayor

contaminación ambiental (Martínez et al., 2010); actualmente, se observa un mejor

manejo en la disposición final de los residuos generados por la agroindustria y además

se resalta la importancia de éstos, como materia prima para otros productos generando

un valor agregado (Henao et al., 2011).

En ese sentido, los residuos de cosecha o subproductos de la industria de alimentos

(molienda de granos, procesamiento de frutas y vegetales, transformación de carne,

procesamiento de mariscos, entre otros) se consideran alimentos alternativos para la

alimentación porcina, lo cual implica el aprovechamiento y reciclaje de desechos

orgánicos y subproductos agropecuarios, industriales y de la pesca, aportando

adicionalmente soluciones al grave problema de la contaminación ambiental (Miller et al.,

1994; Giraldo et al., 2001; Gonzalvo et al., 2001; Agudelo, 2009; Martínez et al., 2010).

En coherencia con lo anterior, se ha evaluado el valor nutricional y el comportamiento

productivo de cerdos alimentados con subproductos agroindustriales, como jugo de caña

y cachaza panelera (Sarria et al., 1990), residuos foliares de Plátano (García y Ly, 1994),

pulpa cítrica seca (Giraldo et al., 2001), desechos de la industria pesquera (Bermudez et

al., 1999; Esteban et al., 2007; López et al., 2009; Malde et al., 2010), residuos de

producción porcina (Mendoza, 2001; Domínguez et al., 2012), subproductos de la

extracción de aceite de palma africana (Vargas y Zumbado, 2003), entre otros.

2 Introducción

De manera similar, también crece la importancia de emplear hojas de árboles, arbustos o

plantas acuáticas en la alimentación de cerdos, ya que son considerados una alternativa

biológica, práctica y económicamente viable para la alimentación animal (Mastrapa et al.,

1996; Leterme et al., 2006; Mariscal et al., 2008; Leterme et al., 2009). Para incluir

especies vegetales en la dieta de cerdos se han evaluado nutricionalmente follajes de

Azolla sp. y Salvinia sp. (Rosales, 2003; Buritica y Quintero, 2003), Yuca (Agunbiade et

al., 2004), Bore “Xanthosoma sp.”, Nacedero “Thrichantera gigantea” y Morera “Morus

alba” (Quirama y Caicedo, 2003; Domínguez et al., 2007), Canavalia ensiformis,

Stizolobium niveum y Lablab purpureus (Sanvón et al., 2005), Leucaena “Leucaena

leucocephala”, Marpacífico “Hibiscus rosa-sinensis” y Gandul “Cajanus cajan” (Ly et al.,

2008; López et al., 2007), entre otras.

La exploración y valoración nutritiva de nuevas fuentes alimenticias para las

explotaciones porcinas se debe a la baja competitividad de esta cadena, generada por el

alto costo de los cereales y fuentes de proteína para elaborar las dietas, el uso de

fuentes alimenticias de consumo humano y animal para la producción de biocombustibles

(Carvajal, 2010), además de los altos costos del rubro alimentación correspondientes al

75,63% de los costos totales de producción (Asociación Colombiana de Porcicultores,

2013). La posibilidad de mejorar la producción porcina es factible, mediante mejoras en la

eficiencia de la producción, más que con incrementos en la población animal; por tanto,

la disponibilidad de alimentos constituye el mayor obstáculo para estas explotaciones

(Gómez et al., 2007).

En ese sentido, la producción porcina a partir de desechos agroindustriales y/o forrajes,

se ha convertido en una alternativa de bajo costo que contribuiría a sustituir de manera

eficiente las fuentes proteicas convencionales fortaleciendo la cadena productiva. Por

tanto, el objetivo de esta investigación fue determinar la composición química de las

materias primas no convencionales y la calidad física y digestibilidad de pellets

elaborados con estas materias mediante el proceso de extrusión en cerdos en etapa de

precebo. Las plantas forrajeras, los subproductos agropecuarios o alimentos poco

convencionales, son una fuente potencial de materia prima para la alimentación animal

en el país, con lo cual, se contribuiría a mejorar la competitividad de la cadena de

producción porcina y la autosuficiencia alimentaria local, además de reducir los niveles

de contaminación ambiental causados por el manejo inadecuado de los residuos.

1. Descripción del problema

En el sistema de producción porcina, el rubro alimentación constituye el 75,63% de los

costos totales de producción (Asociación Colombiana de Porcicultores, 2013), debido a

que los insumos necesarios para elaborar las dietas balanceadas son importados y de

alto valor comercial. En ese sentido, las explotaciones porcinas pequeñas y poco

tecnificadas les es difícil acceder a dichas dietas balanceadas importadas y costosas, lo

que conlleva al uso de subproductos, recursos vegetales o productos para consumo

humano, como alternativa para sustituir el alimento convencional, reducir los altos costos

de alimentación e incrementar la productividad y eficiencia del sistema. Otro factor

limitante de este tipo de producciones, es la competencia de la alimentación animal con

la alimentación humana, lo cual ha generado la escasez de material base para la

elaboración de dietas para animales. Una buena recomendación es emplear

subproductos de cultivos y alimentos inadecuados para consumo humano (Leterme et al.,

2007).

Sin embargo, se desconoce la composición química y digestibilidad de estos alimentos,

lo que implica el uso de dietas con un aporte inadecuado de nutrientes. No satisfacer los

requerimientos nutricionales de los cerdos es uno de los factores que más afecta los

rendimientos productivos. Esto implica, que el porcicultor no conoce los nutrientes ni la

cantidad adecuada que se le debe suministrar al animal, como también su efecto sobre el

organismo en las diferentes etapas productivas, generando alta conversión alimenticia,

baja productividad, incrementos del tiempo de producción, detrimento en el proceso

productivo y por consiguiente pérdidas económicas (Espinosa, 2008).

En coherencia con lo anterior, es importante conocer tanto el valor nutricional de los

alimentos alternativos como los procesos de transformación que permitan mejorar su

digestibilidad y faciliten la absorción de nutrientes por parte del animal, además de

evaluar el efecto de la inclusión parcial o total de estos alimentos en parámetros

productivos del cerdo como ganancia de peso y conversión alimenticia (Martínez, 2004;

4 Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no


Posada et al., 2006; Gómez et al., 2007; Leiva y López, 2012). En este contexto, se

pueden formular y suministrar dietas balanceadas a bajo costo que permitan un

aprovechamiento óptimo de los nutrientes.

Tanto el sector agroindustrial como la biodiversidad colombiana ofrecen gran variedad de

subproductos y especies arbóreas, que pueden ser utilizados en los procesos de

producción pecuaria como sustituto parcial del alimento convencional. En ese sentido, se

evaluó la composición química de materias primas no convencionales la calidad física y

digestibilidad de pellets elaborados con hojas de Árbol del pan y cáscaras de frutos de

Chontaduro mediante proceso de extrusión, como una alternativa alimenticia de bajo

costo e importante valor nutricional, que contribuya a disminuir los costos de la

alimentación en la producción porcina.

1.1 Pregunta de investigación

¿Los pellets extruidos elaborados con materias primas no convencionales pueden suplir

los requerimientos nutricionales de cerdos en crecimiento, disminuir los costos de

alimentación y contribuir a reducir el uso de materias primas convencionales en la

elaboración de dietas balanceadas?

2. Justificación

La baja competitividad económica del sector porcino, condujo a la búsqueda de

diferentes alternativas alimenticias de bajo costo, basadas en alimentos no

convencionales y subproductos, aptos para el consumo de los cerdos gracias a la

fisiología digestiva de éstos. El uso adecuado de este tipo de alimentos, implica su

valoración nutritiva, la formulación y elaboración de dietas balanceadas con inclusiones

parciales o totales de los mismos, además de la evaluación tanto del crecimiento de los

cerdos como de la rentabilidad de las dietas.

Los altos costos de la producción porcina, son ocasionados por el precio elevado del

alimento balanceado, debido a que la mayoría de las materias primas e insumos

necesarios en su fabricación son importados por la carencia de éstos en el mercado

nacional (torta de soya, maíz, salvado de trigo, harina de pescado y de carne, gluten de

maíz, vitaminas, minerales, entre otras). En consecuencia, se presenta el uso de

alimentos no convencionales o alternativos (recursos forrajeros, subproductos

agropecuarios y de industrias alimenticias) en la alimentación porcina como una

alternativa para evitar recurrir a productos de consumo humano y reducir los altos costos

de producción.

Pese a que las condiciones socioeconómicas y tecnológicas de los países emergentes,

limitan el perfeccionamiento, la rentabilidad y la sostenibilidad de la producción porc ina;

estas zonas tropicales ofrecen gran variedad de recursos vegetales y subproductos

agrícolas que contribuirían a fortalecer este sector productivo (Figueroa, 1996). De esta

manera, se dispone de recursos forrajeros y subproductos generados a partir de la

práctica agropecuaria, que pueden ser una fuente de proteína, energía y de diversos

nutrientes para la producción porcina, ya que, se considera que el cerdo posee las

mejores capacidades para digerir y transformar este tipo de alimentos en carne debido a

su poder de asimilación y sus características omnívoras comparado con otras especies

de granja (Escamilla, 1984), lo cual, permite emplear subproductos de origen animal y



vegetal como sustituto parcial o total de los alimentos convencionales. Por su parte,

Figueroa (1996), afirma que el cerdo por ser un animal prolífico y adaptable a diferentes

condiciones de manejo y alimentación no convencional, puede llegar a ser la principal

fuente de proteína para consumo humano.

Sin embargo, existe limitada información referente a la composición química y

digestibilidad de los productos alternativos con potencial alimenticio para las

explotaciones porcinas, tales como, especies forrajeras adaptadas a climas tropicales,

materias primas y subproductos agroindustriales. Por consiguiente, se considera

prioritario evaluar el contenido nutricional de estos alimentos, profundizando en su

composición bromatológica, digestibilidad, análisis de factores antinutricionales y

fabricación adecuada para una posterior inclusión parcial o total en la dieta de los cerdos.

Esta valoración incluye recursos forrajeros no convencionales que no compiten con la

alimentación humana y que no tienen valor comercial, tales como hojas de Achín, Árbol

del pan y Pacó, y subproductos agrícolas como cáscaras de frutos de Chontaduro y de

Plátano como alternativas viables para disminuir los costos de producción en la

alimentación porcina. De otra parte, la elaboración de dietas con las materias primas en

estudio y su transformación en pellets mediante proceso de extrusión permitiría mejorar

la calidad nutricional de estos subproductos y forrajes, debido a que las condiciones de

altas temperaturas que intervienen en dicho proceso, permiten mejorar la digestibilidad

de los nutrientes, eliminar microorganismos y factores antinutricionales, y mejorar la

palatabilidad y digestibilidad de los alimentos (Zúñiga, 2005).

3. Objetivos

3.1 Objetivo general

Evaluar la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas no

convencionales para la alimentación de cerdos.

3.2 Objetivos específicos

Determinar la composición química, factores nutricionales y carga microbiológica de

los forrajes Achín “Colacassia esculenta”, Árbol del pan “Artocarpus altilis” y Pacó

“Gustavia superba”, y subproductos agrícolas cáscaras de frutos de Chontaduro

“Bactris gasipaess” y Plátano “Musa paradisiaca”.

Evaluar la digestibilidad in vitro de las hojas de Achín, Árbol del pan y Pacó, y los

subproductos agrícolas cáscaras de frutos de Chontaduro y Plátano.

Determinar la calidad física de los pellets extruidos fabricados con materias primas

no convencionales (hojas de Árbol del pan y cáscaras de Chontaduro).

Evaluar la digestibilidad in vitro de dietas extruidas (pellets) elaboradas con hojas de

Árbol del pan y cáscaras de Chontaduro con potencial para la alimentación de

cerdos.

Establecer el costo de los pellets extruidos elaborados con materias primas no

convencionales.

4. Hipótesis

Hi1: Es posible elaborar pellets mediante el proceso de extrusión utilizando materias

primas no convencionales (hojas de Árbol del pan y cáscaras de frutos de Chontaduro).

Hi2: Los pellets extruidos elaborados con alimentos no convencionales (hojas de Árbol del

pan y cáscaras de frutos de Chontaduro) pueden ser digeridos por los cerdos y por lo

tanto podrían incluirse en su alimentación.

Hi3: Las dietas extruidas elaboradas con hojas de Árbol del pan y cáscaras de frutos de

Chontaduro permiten reducir los costos de alimentación en la producción porcina.

5. Marco referencial

5.1 Producción porcina mundial

En el mercado de la carne de cerdo influyen variables como enfermedades, crecimiento

demográfico, variación en los ingresos de la población, urbanización, hábitos alimenticios

y políticas gubernamentales. La producción mundial de cerdo para el año 2012 fue de

104.304 millones de toneladas, concentrando la mayor producción China con 51.300

millones de toneladas, Unión Europea 22.630 millones de toneladas, Estados Unidos

10.575 millones de toneladas, Brasil 3.490 millones de tonelada, Rusia 2.045 millones de

toneladas, Vietnam 2.000 millones de toneladas y Canadá 1.790 millones de toneladas.

Según Pig Improvement Company (2012), Latinoamérica registró alrededor de 6,2% de la

producción mundial, los principales productores fueron Brasil (3,49 millones de

toneladas), México (1,23 millones de toneladas) y Chile (0,58 millones de toneladas). Los

mayores consumidores de carne son Hong Kong, Unión Europea, China, Estados Unidos

y Chile (Sistema de Información de Precios y Abastecimiento del Sector Agropecuario,

2012).

5.2 Producción porcina en Colombia

La Asociación Colombiana de Porcicultores (2012), indica que el consumo per cápita de

carne de cerdo aumentó hasta casi duplicarse en la última década, llegando a los 5,16

kg/habitante promedio nacional en 2011. Las principales regiones productoras de carne

porcina en Colombia son Antioquia con 5.307 toneladas, Valle del Cauca 2.538

toneladas, Meta 230 toneladas, Quindío 222 toneladas y Norte de Santander 211

toneladas, con el 96,44% de la producción nacional (Departamento Administrativo

Nacional de Estadística y Sistema de Información de Precios y Abastecimiento del Sector

Agropecuario, 2013). Los sistemas de producción porcina se clasifican en:



Granjas de cría: producción de lechones para la venta desde su nacimiento hasta un

peso de 25 a 30 Kg. Manejan reproductores, hembras de reemplazo, hembras

vacías, hembras en gestación y lactantes, lechones en pre-cebo y hembras de

descarte.

Granjas de ceba: manejo de lechones para su engorde y sacrificio, en dos etapas:

levante (desde 25 - 30 kg hasta 50 - 60 kg) y ceba (de 50 - 60 Kg hasta 105 - 115

Kg, peso de sacrificio).

Granjas de ciclo completo: realizan actividades de cría y ceba.

5.3 La alimentación en la producción porcina

Campabadal (2009), afirma que el rendimiento productivo de los cerdos y la rentabilidad

del proceso dependen de una alimentación eficiente. Por tanto, el porcicultor debe

conocer las etapas de vida del animal, los nutrimentos, los ingredientes y su

composición, requerimientos nutricionales, y los parámetros productivos de importancia

económica.

5.3.1 Etapas de vida o de producción de los cerdos

En la Tabla 5-1, se presentan las etapas de vida de los cerdos según el Ministerio de

Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible, la Asociación Colombiana de Porcicultores y la

Sociedad de Agricultores de Colombia (2002).

Tabla 5-1: Etapas de producción de los cerdos

Etapa de vida Edad del cerdo (días) Peso alcanzado (kg) Duración (semanas)

Lechones lactantes 21 6,5 – 7 3

Lechones de pre-cebo 63 - 70 22 – 25 6

Cerdos en levante 105 - 119 55 6 – 8

Cerdos en engorde 150 – 175 95 – 105 6 - 8

Marco referencial 13

5.3.2 Nutrimentos

Son elementos orgánicos o inorgánicos que el cerdo necesita para sobrevivir, producir

carne y reproducirse. Campabadal (2009), afirma que los nutrimentos que deben recibir

los cerdos en la dieta son:

Proteínas: están formadas por aminoácidos y existen dos tipos de aminoácidos, los

esenciales (no se forman en el cuerpo o no son sintetizados por el organismo animal

con la rapidez requerida) y no esenciales (el animal los forma a partir de ciertos

componentes de las fuentes de alimento). Los aminoácidos esenciales que el cerdo

requiere son arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, cistina,

fenilalanina, tirosina, treonina, triptófano y valina; mientras que los no esenciales son

glicina, serina, alanina, norleucina, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido

hidroxiglutámico, cistina, citrulina, prolina, hidroxiprolina y tiroxina. Las funciones de

las proteínas son mantener la vida del animal, producir carne y leche, facilitar la

digestión de los alimentos, la reproducción y darle resistencia al cerdo contra las

enfermedades. Éstas se presentan en una dieta en valores de porcentajes.

Minerales: elementos inorgánicos que tienen la función de formar los huesos y

permitir el uso eficiente de nutrientes como proteínas y aminoácidos. La dieta de los

cerdos debe contener los macrominerales Calcio, Fósforo, Cloro y Sodio,

presentados en porcentajes; los microminerales deben agregarse en una pre-mezcla

a la dieta, son Hierro, Selenio, Cobre, Manganeso, Yodo, Zinc y Cobalto, se

presentan como mg/kg de dieta.

Vitaminas: sustancias orgánicas que intervienen en las funciones metabólicas

(visión, reproducción, formación de huesos, uso de proteínas y aminoácidos). Las

vitaminas que deben agregarse en forma de pre-mezcla son la A, D, E y K (solubles

en grasas) y el complejo B, vitamina C, Ácido pantoténico, Biotina y Colina (solubles

en agua). Se expresan en mg/kg de dieta o µg/kg de dieta.

Energía: fuerza que permite que los nutrimentos se aprovechen eficientemente.

Puede provenir de carbohidratos, proteínas y grasas. Se presenta en forma de

energía digestible o en forma metabolizable expresada en Kcal o Mcal/kg de dieta.



5.3.3 Requerimientos nutricionales

Son las diferentes cantidades de los distintos nutrimentos que necesita un cerdo para su

desarrollo según su fase fisiológica, etapa de producción, raza, genética, sexo, estado

sanitario, condiciones ambientales de la zona de alojamiento y el manejo aplicado

(Fuentes et al., 1989; Rostagno et al., 2005). La energía, los minerales, las vitaminas, y el

agua son nutrimentos que el cerdo requiere para su mantenimiento, crecimiento,

reproducción y lactancia; la síntesis de éstos depende del aporte adecuado de nutrientes

de la dieta. Los nutrientes deben proporcionarse en cantidades adecuadas, de forma tal,

que el cerdo los utilice de manera eficiente en cada una de sus etapas de producción

(National Research Council, 1998).

Se deben cubrir las necesidades alimenticias del cerdo con alimentos concentrados con

bajo índice de fibra. Los ingredientes a utilizar en la elaboración de la dieta son alimentos

fuentes de energía, proteína, vitaminas, minerales y los aditivos no nutricionales, los

cuales, deben ser de alta calidad y libres de agentes contaminantes que afecten la salud

de los animales y por consiguiente los rendimientos productivos. La inclusión de cada

ingrediente en la formulación de la dieta, depende de la composición nutricional del

producto, la etapa productiva y del requerimiento de nutrimentos que se quiera satisfacer

(Campabadal, 2009).

Las necesidades nutricionales de los cerdos varían acorde a la etapa de vida o

producción (Tabla 5-2). Para los lechones lactantes la disponibilidad de nutriente es más

crítica que en otras etapas, ya que, el sistema digestivo del lechón no está desarrollado

completamente; a su vez, en la fase de lactancia, los requerimientos alimenticios

aumentan debido a que la alta producción de leche de las cerdas afecta sus reservas

nutritivas (Carrero, 2005).


Tabla 5-2: Requerimientos nutricionales del cerdo

Nutrimentos (%) Lechón

lactante

Lechón

precebo

Cerdo en

levante

Cerdo en

engorde

Cerdas

gestantes

Cerdas

lactantes

Peso corporal (kg) 5-10 10-20 20-50 50-80 80-120 110-250 140-250

Proteína bruta 24 20,9 18 15,5 13,2 12,9-12 16,3-18,4

Leucina 1,32 1,12 0,90 0,71 0,54 0,50-0,42 0,86-1,05

Lisina 1,35 1,12 0,95 0,75 0,60 0,58-0,52 0,82-0,97

Metionina 0,35 0,30 0,25 0,20 0,16 0,15-0,13 0,21-0,24

Treonina 0,86 0,74 0,61 0,51 0,41 0,44-0,43 0,54-0,61

Triptófano 0,24 0,21 0,17 0,14 0,11 0,11-0,10 0,15-0,17

Calcio (g) 4 7 11,13 12,88 13,84 13,9 39,4

Fósforo (g) 3,25 6 9,28 11,59 12,30 11,1 31,5

Hierro (mg) 50 80 111,3 129,75 123 148 420

Sodio (g) 1 1,50 1,86 2,58 3,08 2,8 10,5

Zinc (mg) 50 80 111,3 129,75 153,75 93 263

Vitamina A (IU) 1100 1750 2412 3348 3998 7400 10500

Vitamina D (IU) 110 200 278 386 461 370 1050

Vitamina E (IU) 8 11 20 28 34 81 231

Vitamina K (IU) 0,25 0,50 0,93 1,29 1,54 0,9* 2,6*

Biotina (mg) 0,03 0,05 0,09 0,13 0,15 0,4 1,1

Vitamina B6 (mg) 0,75 1,50 1,86 2,58 3,08 1,9 5,3

Vitamina B12 (µg) 8,75 15 18,55 12,88 15,38 28 79

ED** 3400 3400 3400 3400 3400 3400 3400

EM** 3265 3265 3265 3265 3265 3265 3265

Adaptado de National Research Council (1998); requerimiento de vitamina K* para cerdas gestantes y

lactantes en mg, ED**: energía digestible kcal/kg, EM**: energía metabolizable kcal/kg

5.3.4 Parámetros productivos

Los parámetros productivos de importancia económica en los sistemas de producción

porcina son:

Consumo de alimento: depende del nivel de energía en la dieta, condiciones

ambientales, genética y peso. Acorde al estado productivo el consumo promedio

diario debe ser: lechones lactantes 1 kg/día de leche, lechones en precebo 500 g de

alimento; cerdos en etapa de levante 1,5 a 2 kg y cerdos de engorde de 2 - 3 kg.



Ganancia de peso diaria: determina el funcionamiento del programa de alimentación,

permite estimar el tiempo que requiere el animal para alcanzar el peso de mercado y

evaluar el incremento de peso acorde a la etapa de producción. Ésta depende de la

capacidad genética del cerdo, del consumo y calidad de un alimento. Según el

National Research Council (1998), la ganancia de peso diaria esperada acorde a la

etapa de vida del cerdo es de: 159 g en lechón lactante, 272 g lechón en precebo,

500 g lechón en levante y 680 g cerdo en engorde.

Conversión alimenticia: se utiliza para determinar la eficiencia con que un alimento

es utilizado por el animal. Es la cantidad de alimento requerido para producir una

unidad de ganancia de peso (Campabadal, 2009).

5.4 Materias primas con potencial alimenticio para la

producción porcina

Existe una gran variedad de materias primas con potencial alimenticio para la producción

porcina, sin embargo, es limitada la información respecto al comportamiento productivo y

económico de éstas como sustituto del alimento convencional. Entre ellas podemos citar:

5.4.1 Achín “Colocasia esculenta”

Familia: Araceae.

Nombres comunes: Achín, Taro, Papa china o Malanga.

Descripción botánica: El Achín tiene hojas grandes acorazonadas sostenidas por

grandes pecíolos (Figura 5-1); tiene un cormo o tubérculo

subterráneo carnoso y comestible llamado cormo, es de forma

esférica o fusiforme y color marrón rojizo, pesa de 1-2 kg

(Figura 5-2).

Ecología: Se encuentra en zonas húmedas, sitios anegadizos o en la

falda de los cerros, con pH entre 4,5 y 6 (Montaldo, 1991).

Usos: El tubérculo de Achín se utiliza en la alimentación humana

(cocido, frito, harina, dulces) y animal (principalmente en aves y

cerdos).


Composición química: El cormo de Achín contiene 50% más de proteína, almidón y

azúcar que la papa (Youngken, 1919). La Tabla 5-3, muestra la

composición química del cormo y hojas de Achín.

Figura 5-1: Hojas de Achín

Fuente: Autora

Figura 5-2: Cormos de Achín

Fuente: Autora



Tabla 5-3: Composición bromatológica (%) de cormos y hojas de Achín base seca

Material MS Cen FB EE PB EB ED Ca P

Cormos1 22,9 2,2 1,4 0,2 1,9 - 797 0,05 0,21

Hojas*2 - 2,0 3,4 1,8 4,4 69 - 268** 78**

Fuente: 1McDowell et al. (1974); 2Tablas de alimentación de Filipinas (1964). MS: materia seca, Cen: cenizas,

FB: fibra bruta, EE: extracto etéreo, PB: proteína bruta, EB: energía bruta kilocalorías/gramo, ED: energía

digestible kilocalorías/kilogramo, Ca**: calcio miligramos, P: fósforo miligramos. Hojas*: gramo/100 gramo de

porción comestible, base húmeda.

5.4.2 Árbol del Pan “Artocarpus altilis”

Familia: Moraceae.

Nombres comunes: Fruta de pan, Pan, Panapen, Wapán, Cacao de mico, Castaña,

Buen pan.

Descripción botánica: Árbol que alcanza una altura de 20 – 30 m; follaje abundante con

hojas lobuladas, color verde oscuro, de 30 a 60 cm de largo (Figura

5-3); los frutos son carnosos con diámetro entre 15 – 30 cm,

alcanza un peso de 3 kg (Figura 5-4).

Ecología: Crece en regiones cálidas y húmedas tropicales, sobre suelos

profundos, fértiles, bien drenados, puede recibir intensidades de luz

alta y media (Ragone, 2011).

Usos: La madera se utiliza en construcción; el látex como adhesivo y

medicina; las hojas frescas se usan como alimento de ganado,

envoltura de alimentos para cocción y medicina; las hojas secas y

la estípulas como paño para lijar; el fruto cocido en la alimentación

humana y crudo en la alimentación de ganado (Ragone, 1997;

Arango y Zuluaga, 2007).

Composición química: Las semillas de Árbol del pan (Figura 5-5) contienen 6,2% de grasa

cruda con propiedades fisicoquímicas similares al aceite de oliva

(Negron de Bravo et al., 1983). Presentan gran cantidad de

aminoácidos esenciales en relación con otras proteínas vegetales.

La composición química en base seca de las semillas se resume

en la Tabla 5-4.


Figura 5-3: Árbol del pan

Fuente: Autora

Figura 5-4: Fruto de Árbol del pan

Fuente: Autora



Figura 5-5: Semillas de Árbol del pan

Fuente: Autora

Tabla 5-4: Composición bromatológica (%) del fruto de Árbol del pan base seca

Especie MS Cen FC FDA FDN LDA PB Ca P

Artocarpus altilis 88,79 3,6 7,74 17,7 27,82 6,17 5,80 0,98 0,14

Fuente: Leyva (2010); MS: materia seca, Cen: cenizas, FC: fibra cruda, FDA: fibra detergente ácida, FDN:

fibra detergente neutra, LDA: lignina detergente ácida, PB: proteína bruta, Ca: Calcio, P: Fósforo.

5.4.3 Pacó “Gustavia superba”

Familia: Lecythidaceae.

Nombres comunes: Pacó, Pacora, Sachamango y Membrillo.

Descripción botánica: Árbol frutal con altura de hasta 20 m; hojas grandes con longitud

de 50 cm y ancho de 12 cm, obovadas y brillantes (Figura 5-6);

existen dos variedades, una de flor blanca y otra de flor rosada;

los frutos son circulares con diámetro de 12 cm (Figura 5-7), piel

marrón y pulpa amarilla anaranjada (Janick y Paull, 2006; Croat,

1978).

Ecología: Se desarrolla en regiones húmedas tropicales o cálidas.

Usos: La pulpa del fruto se consume fresca, asada o cocida, se mezcla

con arroz y en sopas; la madera es usada para construcción y la


cocción de las hojas se utiliza para curar intoxicación por

envenenamiento.

Composición química: La Tabla 5-5, describe la composición química de los frutos de

Pacó en base seca.

Figura 5-6: Hojas de Pacó

Fuente: Atora

Figura 5-7: Frutos de Pacó

Fuente: http://www.photomazza.com/?Gustavia-superba&lang=es

http://www.photomazza.com/?Gustavia-superba&lang=es



Tabla 5-5: Composición bromatológica (%) de frutos de Pacó base seca


Gustavia superba 96,7 6,3 4,1 4,0 23,6 3,7 6,0 0,05 0,6

Fuente: Medina et al. (2007). MS: materia seca, Cen: cenizas, FC: fibra cruda, FDA: fibra detergente ácida,

FDN: fibra detergente neutra, LDA: lignina detergente ácida, PB: proteína bruta, Ca: calcio, P: fósforo.

5.4.4 Chontaduro “Bactris gasipaess”

Familia: Arecaceae.

Nombres comunes: Peach palm, Pejibaye, Piba, Pijiguao, Macana, Chontaduro,

Pembe, Palma de castilla, Pupunha.

Descripción botánica: La palma de Chontaduro alcanza una altura entre 12 – 20 m; el

tallo presenta múltiples espinas (Figura 5-8); las hojas están

agrupadas al final del tallo con longitud de 1,5 – 4 m y ancho 0,6 –

1,6 m; los frutos son ovoides, color rojo o amarillo (Figura 5-9) con

semilla de consistencia leñosa (Chízmar, 2009; Roeland, 1994).

Ecología: Se distribuye en el trópico húmedo de América Latina. Muy

productiva en suelos profundos, fértiles con buen drenaje, de baja

a media altitud (< 800 msnm), precipitaciones entre 2000 – 5000

mm anuales y temperatura promedio de 24ºC (Mora et al., 1997).

Usos: El fruto contiene una semilla comestible que se rompe para

consumirla cocinada o asada (Chízmar, 2009); el fruto se consume

maduro cocido y con la pulpa se preparan harinas o bebidas

(Almeida y Martin, 1980). El tallo se utiliza como madera

(Betancourt, 2000).

Composición química: El fruto es una fuente de nutrientes como carbohidratos, calcio,

fósforo y grasa (Ocampo, 2011) y vitaminas tiamina, niacina,

riboflavina; además, contiene ácidos grasos esenciales como el

Omega 3 y 6 útiles (Arango, 2011). La Tabla 5-6, presenta la

composición química en base seca de la harina de cáscaras de

frutos de Chontaduro.


Figura 5-8: Palma de Chontaduro

Fuente: http://www.sabelotodo.org/agricultura/palmas/pejibaye.html

Figura 5-9: Frutos de Chontaduro

Fuente: Autora

http://www.sabelotodo.org/agricultura/palmas/pejibaye.html



Tabla 5-6: Composición bromatológica (%) de cáscaras de Chontaduro base seca


Bactris

gasipaess 94,9 2,3 8,2 13,4 63,6 4,5 2,3 0,06 0,1



5.4.5 Plátano “Musa paradisíaca”

Familia: Musáceas.

Nombres comunes: Plátano.

Descripción botánica: La planta de Plátano (Figura 5-10) alcanza hasta 8 m de altura; el

psuedotallo mide entre 2 – 5 m de longitud; hojas con 1 – 2 m de

largo y 30 – 50 cm de ancho, redondeadas en el ápice y la base,

color verde claro; frutos (Figura 5-11) cilíndricos con longitud de

20 – 40 cm y 4 – 7 cm de diámetro (El Bassam, 2010).

Ecología: Crece en climas húmedos, con temperaturas entre 26 – 27°C.

Usos: El Plátano se consume cocido, frito, asado y se pueden elaborar

dulces, postres y harinas. Las hojas secas se utilizan para hacer

artesanías.

Composición química: En las hojas se encuentra el mayor contenido de proteína de toda

la planta (Twyford y Walmsley, 1974; Ffoulkes et al., 1978), puede

llegar a 15% y ser más eficientes que los subproductos de los

granos de cereales en la conversión de forraje en proteína animal

(Hutagalung, 1981). En la Tabla 5-7 se muestra la composición

química de las cáscaras de Plátano en base seca.


Figura 5-10: Planta de Plátano

Fuente: http://selvanet20.blogspot.com/2010/08/platano-platano-de-freir-platano-de.html

Figura 5-11: Plátano

Fuente: Autora

http://selvanet20.blogspot.com/2010/08/platano-platano-de-freir-platano-de.html



Tabla 5-7: Composición bromatológica (%) de cáscaras de Plátano base seca


Musa paradisíaca 93,9 12,8 8,6 11,5 58,8 3,3 4,7 0,1 0,3



5.5 Formulación de raciones para cerdos

El objetivo de formular la dieta es mezclar diferentes ingredientes que cubran las

necesidades nutricionales del animal, de forma tal, que no se afecte el rendimiento

productivo del animal y la rentabilidad del sistema de explotación. En ese sentido, la dieta

a elaborar debe contener las cantidades y proporciones de nutrimentos adecuadas

considerando la etapa fisiológica, peso, edad, sexo, salud y los requerimientos

nutricionales del cerdo; así mismo, se debe tener en cuenta el costo de las materias

primas y las condiciones comerciales de la zona, la inocuidad, disponibilidad y

composición química de las mismas (Koeslag y Castellanos, 2008; García et al., 2012).

El Agricultural Research Council (1981) define la formulación de las dietas como el

proceso de hacer coincidir las necesidades nutricionales del cerdo con los nutrientes

suministrados por los ingredientes utilizados, de la forma más económica posible.

Además, establece cinco pasos para formular raciones:

Definir los objetivos de la elaboración de la dieta (maximizar el rendimiento del

animal, reducir los costos de producción, minimizar el impacto ambiental y/o mejorar

la calidad de la carne).

Identificar requerimientos nutricionales del animal (estado productivo, edad, sexo,

línea genética, condiciones ambientales).

Seleccionar y caracterizar los ingredientes (valor nutritivo, limitantes de uso,

digestibilidad, disponibilidad, tamaño de partícula y costo).

Seleccionar el método de formulación (programación lineal a través de software,

cuadrado de Pearson, ecuaciones simultáneas).

Evaluar la calidad de la dieta mediante análisis químicos y físicos.


5.6 Proceso de cocción por extrusión

La extrusión es una de las operaciones más versátiles utilizadas en la industria de

alimentos para transformar (cocer o conformar) ingredientes en productos semi-

elaborados o elaborados (Sharma et al., 2009). Mediante la extrusión se pueden obtener

productos como alimentos balanceados, acuáticos, para mascotas, seres humanos

(cereales, snacks dulces y salados, productos de confitería, pastas, mezcla de alimentos

nutritivos pre-cocidos para niños, etc.) y aplicaciones industriales (Harper, 1989; Eastman

et al., 2001).

La cocción por extrusión es un proceso termomecánico el cual combina transferencia de

calor y masa, además de cambios de presión y cizallamiento, para producir efectos como

la cocción, esterilización, secado, enfriamiento, texturizado, mezclado, expansión, forma,

entre otras. El proceso implica altas temperaturas (100 – 200°C) y cortos tiempos de

retención que van de 10 a 60 segundos (Berk, 2009), lo que modifica tanto la estructura

del almidón (Van den Einde et al., 2005), como la composición y disponibilidad de

nutrientes en los alimentos (Valle et al., 1994), debido a la gelatinización del almidón,

desnaturalización de la proteína e inactivación de factores antinutricionales (Alonso et al.,

2000).

Según Sharma et al. (2009), en la industria alimentaria se pueden utilizar dos tipos de

extrusor:

Extrusor de tornillo único: en este tipo de extrusor (Figura 5-12) la fricción generada

contra la superficie interna del barril o cilindro permite el movimiento del material con

el tornillo avanzando hacia adelante, lo cual, limita las formulaciones para materiales

con altos contenidos de humedad y de grasa. El flujo de un extrusor de tornillo único

es una combinación de flujo viscoso y por presión; el flujo viscoso es el resultado del

arrastre viscoso y es proporcional a la velocidad del tornillo; mientras que, el flujo por

presión en la dirección contraria es ocasionado por una presión mayor en el extremo

del dado del extrusor. La mezcla de los ingredientes dentro del barril es limitada por

las condiciones de flujo laminar.



Figura 5-12: Esquema general de un extrusor de tornillo único

Fuente: Salas (2003).

Extrusor de tornillos gemelos: según la rotación del tornillo, se dividen en los que

giran en igual sentido y los que giran en sentido contrario. Producen alimentos con

mejor control de calidad y un gran rango de condiciones de operación. Pueden

procesar materiales muy viscosos, manejan un amplio rango de granulometrías,

minimizan las pulsaciones en el flujo y son fáciles de escalar; sin embargo, son muy

costosos (Figura 5-13).

Figura 5-13: Extrusor de tornillos gemelos

Fuente: http://www.clextral.com/es/tecnologias-lineas/tecnologias-y-procesos/extrusion-de-doble-

tornillo-caracteristicas-y-beneficios/

http://www.clextral.com/es/tecnologias-lineas/tecnologias-y-procesos/extrusion-de-doble-tornillo-caracteristicas-y-beneficios/

http://www.clextral.com/es/tecnologias-lineas/tecnologias-y-procesos/extrusion-de-doble-tornillo-caracteristicas-y-beneficios/


5.6.1 Proceso de extrusión de alimentos

El proceso de extrusión incluye diferentes operaciones, tales como cocción, destrucción

de microorganismos, desnaturalización de proteínas y enzimas, gelatinización del

almidón, polimerización o despolimerización de proteínas y, finalmente texturización y

conformación del producto final; la extrusión modifica las propiedades físicas y químicas

de las materias primas, lo que determina la calidad del producto (Sharma et al., 2009).

Según Riaz (2000), la presión generada dentro del equipo de extrusión causa el

movimiento del producto a través de una resistencia, de manera similar al del líquido en

un flujo laminar; la presión y el flujo son causados por tornillos que mueven y mezclan los

ingredientes generando y transfiriendo calor, texturizando y homogenizando la mezcla.

La elaboración de pellets, minimiza la degradación de los nutrientes, mejora la

digestibilidad de las proteínas y almidones (Ordóñez, 2006). En la Figura 5-14, se

describe el proceso de extrusión de alimentos.

Figura 5-14: Proceso de extrusión de alimentos

Fuente: Rodríguez et al. (2009).



Los componentes de un extrusor son:

Zona de alimentación: en esta zona se introduce la materia prima en el cilindro del

extrusor. La velocidad de alimentación es acorde a la capacidad de los tornillos para

transportar la materia prima.

Cilindro pre-acondicionador: se mezcla vapor o agua con el alimento no elaborado, el

tiempo de retención es suficiente, de forma tal, que cada partícula de alimento a

transformar presenta un equilibrio de temperatura y humedad. Algunos extrusores no

cuentan con esta zona.

Zona de amasamiento o barril de extrusión: presenta cabezas encamisadas que

contienen los tornillos giratorios, las cuales se calientan mediante cartucho eléctrico,

vapor, agua caliente o aceite térmico y se enfrían por agua o un método de

enfriamiento; en esta zona tiene lugar la compresión, los tornillos del extrusor

alcanzan un mayor grado de llenado conforme disminuye el paso del tornillo, la

materia prima pierde su textura granular y su densidad aumenta a medida que lo

hace la presión dentro del cilindro.

Zona de cocimiento final: la temperatura y la presión aumentan rápidamente debido

a la presencia del dado y al paso del tornillo. Aquí se lleva a cabo la transformación

final de la materia prima, afectando la densidad, el color y las propiedades

funcionales del producto final.

Dado: el producto se forma al pasar a través de un dado o matriz y a veces un

mecanismo de corte fijado directamente al extrusor.

5.6.2 Parámetros del proceso de extrusión

Los parámetros del proceso de extrusión son el diámetro del dado, la temperatura del

barril y el contenido de humedad (Ramírez, 1997). El dado funciona como una válvula

liberadora de presión, influye en el comportamiento del flujo del material en el tornillo y en

la textura del producto debido al corte realizado en esta sección; en el barril se lleva a


cabo la gelatinización del almidón y la desnaturalización de las proteínas como resultado

de los efectos combinados de la elevada temperatura, presión y alto esfuerzo mecánico

(Hauck y Huber, 1989); acorde al contenido de humedad, contribuye al rompimiento de

las paredes celulares aumentando la disponibilidad de nutrientes (Brauna, 2002).

Estos parámetros corresponden a las variables de extrusión, las cuales controlan la

energía ejercida en el proceso. La introducción de energía específica modifica la

estructura del almidón influyendo en las características finales del producto extruido. En

el proceso de extrusión hay dos aportes principales de energía al sistema, un tipo de

energía es la que se transfiere de la rotación de los tornillos y el otro es la energía que se

transfiere desde los calentadores a través de las paredes del cilindro. La energía térmica

generada por disipación viscosa o por transferencia a través de la pared del cilindro

aumenta la temperatura del material que se está extrusionando; en consecuencia, se

presentan cambios de fase, como la fusión de materiales sólidos y la evaporación del

agua (Brennan, 2006). La energía adicionada al producto, se clasifica en energía

mecánica ejercida por el motor y energía térmica que viene del sistema de calentamiento

y determina el grado de transformación del producto.

5.6.3 Variables que influyen en el proceso de extrusión

Según Riaz (2000), las variables que se deben tener en cuenta durante el proceso de

extrusión son la temperatura y geometría del dado, modelo del extrusor, composición y

humedad del alimento, tamaño de partícula del alimento, configuración y velocidad del

tornillo, temperatura del producto, presión, energía mecánica específica y calidad de

pellets para consumo animal.

Cruz et al. (2006), afirman que las dietas a base de pellets presentan ventajas físicas y

químicas, entre ellas podemos citar:

Ventajas físicas: reduce la segregación y el desperdicio, facilita el manejo del

alimento, mayor fluidez e incrementa la densidad de masa.

Ventajas nutricionales: disminuye el desperdicio del alimento, reduce la alimentación

selectiva, disminuye la segregación de los ingredientes, influye de manera positiva



sobre consumos, pérdidas y gastos energéticos, se observa menos tiempo y energía

gastada en la aprehensión del alimento, destrucción de organismos patógenos,

modificación térmica de almidón y proteínas, y mejora la palatabilidad.

Unas de las características de calidad física de mayor importancia en los alimentos

pelletizados son la dureza y la humedad. La primera, es la fuerza necesaria para romper

el pellet o una serie de pellets al mismo tiempo. Behnke (1994) y Thomas y Van der Poel

(1996), indicaron que la calidad física de los pellets, puede ser afectada por factores

como: los ingredientes que componen el alimento, el proceso tecnológico aplicado y los

aglutinantes utilizados. La Tabla 5-8 presenta los factores que afectan la calidad de los

pellets alimenticios.

Tabla 5-8: Factores que afectan la calidad física de pellets para consumo animal

Ingredientes Proceso tecnológico Aglutinantes

Físicos: tamaño de partícula,

densidad específica y de

masa, ángulo de reposo y

área de superficie.

Molienda Adhesión y cohesión entre las

partículas.

Acondicionamiento: tiempo,

temperatura, humedad, vapor

y agua.

Químicos: humedad, extracto

etéreo, fibra cruda, proteína

cruda y cenizas.

Especificación del dado.

Funcionales: viscosidad,

solubilidad de proteína y

gelatinización de almidón.

Enfriador / secador: velocidad

de aire, tiempo, nivel de

humedad del aire, grosor del

pellet.

Fuente: Thomas y Van der Poel (1996).

6. Estado del arte

En la siguiente tabla se presentan algunas investigaciones sobre la evaluación nutricional de materias primas no convencionales

(forrajes y subproductos agroindustriales) y aprovechamiento nutritivo en cerdos:

Tabla 6-1: Evaluación nutricional de materias prima no convencionales

Materias primas

evaluadas

Composición

bromatológica (%)

Ingredientes de la dieta

elaborada Resultados Referencia

Forrajes

Morera “Morus alba” MS 89,75; MO 84,13; PB

10,88 y FDN 21,52.

Miel de caña, harinas de soya y

morera.

Digestibilidad de MS 69,06% y

MO 68,38%.

Domínguez et

al. (2007).

Yuca “Manihot

esculenta”

MO 92,2; PB 29,9; FDN

36,9 y EM 10,6.

Ensilado de raíces de yuca,

hojas de yuca y aceite de soya.

Digestibilidad total de MS 73% y

MO 76,2%.

Nguyen et al.

(2012).

Bore “Xanthosoma

sagittifolium”

MS 87,4; MO 84,6; PB

16,9; FDN 32,5 y EB 17,6.

Harina de soya, maíz y hojas de

bore.

GDP 567g, digestibilidad de MS

78,6%, MO 80,2% y FDN 58,7%.

Régnier et al.

(2013).

Alfalfa “Medicago sativa” PB 15,2 y FDN 49,7. Harinas de maíz, soya, salvado

de trigo y alfalfa.

GDP 704,5 g, digestibilidad total

aparente de MS 81% y DMO

83,8%.

Cheng et al.

(2014).

Jacinto de agua

“Eichhornia crassipes”

MO 91,7; PB 13,8; FDN

57,4 y EB 16,1. - -

Kambashi et

al. (2014).

MS: materia seca, MO: materia orgánica, PB: proteína bruta, FDN: fibra detergente neutra, EB: energía bru ta (MJ/kg), EM: energía metabolizable (MJ/kg), GDP:

ganancia diaria promedio, DMO: digestibilidad de la materia orgánica.



Tabla 6-1: (Continuación)

Materias primas

evaluadas

Composición

bromatológica (%)

Ingredientes de la dieta

elaborada Resultados Referencia

Subproductos

Residuos de cocina,

producción avícola y

panadería

MS 85,3; MO 89,1, PB

16,2 y FB 9. -

GDP 780. Eficiencia alimenticia

3,33

Kwak y Kang

(2006).

Residuos de frutas y

vegetales PB 11,66 y FB 13,45.

Harinas de maíz, soya, trigo,

cebada, residuos agrícolas y de

pescado.

Digestibilidad de la proteína 91%.

Esteban et al.

(2007).

Torta de palmiste “Elaeis

guineensis” (subproducto

Palma africana)

PB 14; FB 30 y ED 13,5. Harinas de trigo, soya y pollo,

torta de palmiste y melaza. GDP 536 e ICA 4.

Gómez et al.

(2007).

Subproductos de

cervecería

MS 15,6; PB 18,7; FDN

53,5 y EM 7,7. - Digestibilidad de la MO 50,7%

Negesse et al.

(2009).

Pulpa cítrica MS 15,5; PB 9 y FDN

30,1. Ensilado de pulpa cítrica y soya.

GDP 840, eficiencia alimenticia

0,33.

Cerisuelo et al.

(2010).

Alimentos extruidos

Arvejas, harina de soya y

yuca

MS 89,6; PB 17,3 y FB

5,3. -

Digestibilidad de MS 86%, dureza

del pellet 4 kg.

Van der Poel

et al. (1997).

Arvejas “Pisum sativum” MS 88,2; PB 26,8 y FDN

13,9.

Arveja extruida, almidón de

maíz, azúcar. Digestibilidad de MS 77,6%.

Mariscal et al.

(2002).

Almidón de papa con

salvado de trigo

MS 93,3; PB 20,6 y EM

18,84.

Almidón de papa, salvado de

trigo, sacarosa y caseína.

Digestibilidad de MS 93%, MO

94% y PB 96%.

Sun et al.

(2006).

MS: materia seca, MO: materia orgánica, PB: proteína bruta, FDN: fibra detergente neutra, FB: fibra bruta, EB: energía bruta (MJ/kg), ED: energía digestible

(MJ/kg), EM: energía metabolizable (MJ/kg), GDP: ganancia diaria promedio, ICA: índice de conversión alimenticia, DMO: digestibilidad de la materia orgánica.

7. Metodología

7.1 Localización

Los forrajes y subproductos se colectaron en zonas rurales del municipio de Quibdó –

Chocó, ubicado sobre la margen derecha del rio Atrato a 5°41’ de latitud norte y 76°40’

de longitud oeste, entre 43 – 53 m.s.n.m. El clima se caracteriza por precipitaciones de

10749 mm promedio anual, temperatura y humedad relativa promedio de 28°C y 88%,

respectivamente (CODECHOCÓ, 1997). La evaluación nutricional de las materias primas

en estudio se llevó a cabo en el municipio de Palmira – Valle del Cauca, ubicado en el

área sur del departamento a 3° 31’ de latitud norte y 76° 18’ de longitud occidental, a la

altura de 1001 msnm, presenta una temperatura promedio de 22°C y la precipitación

anual oscila de 900 a 2100 mm (Bonilla, 2000).

7.2 Determinación de la composición bromatológica de materias primas no convencionales

Con el objetivo de determinar el valor nutricional de las materias primas en estudio, se

colectaron hojas de Árbol del pan, Achín y Pacó, tomando muestras de 5 árboles

seleccionados al azar hasta completar 10 kg, posteriormente se mezclaron y extrajeron

submuestras de 5 kg; se debe resaltar que las muestras no se tomaron de un cultivo

determinado, por tanto, el estado vegetativo de los árboles seleccionados fue

heterogéneo. A su vez, las cáscaras de frutos de Chontaduro y de Plátano se colectaron

en lugares de comercialización, obteniendo una muestra de 5 kg para cada una.

Posteriormente, las hojas y subproductos se secaron en un secador de bandejas durante

24 horas a 60ºC para evitar la reducción del contenido de Nitrógeno, de la digestibilidad

de la proteína bruta (Martín y Molina, 2008; Muetzel y Becker, 2006), las cadenas cortas

de ácidos grasos (McDonald et al., 1991) y la materia orgánica (Acosta y Kothmams,



1978); luego, se molieron en un molino de cribas con tamaño de 1 mm y se almacenaron

en bolsas herméticamente cerradas (Figuras 7-1 a 7-3).

Figura 7-1: Harina de hojas de Árbol del pan

Fuente: Autora

Figura 7-2: Harina de cáscaras de Plátano

Fuente: Autora

Metodología 37

Figura 7-3: Harina de cáscaras de Chontaduro

Fuente: Autora

El análisis bromatológico se realizó por triplicado en el Laboratorio de Nutrición Animal de

la Universidad Nacional de Colombia – Sede Palmira, de acuerdo con las metodologías

que se describen en la siguiente tabla:

Tabla 7-1: Técnicas utilizadas para el análisis bromatológico

Análisis Método

Materia seca (MS) 934.01 (AOAC, 2000)

Proteína bruta (PB) 955.04 (AOAC, 2000)

Energía bruta (EB) Leterme y Estrada (2010)

Extracto etéreo (EE) 920.39 (AOAC, 2000)

Cenizas 942.05 (AOAC, 2000)

Fibra detergente ácida (FDA) Van Soest et al. (1973)

Fibra detergente neutra (FDN) Van Soest et al. (1991)

Lignina detergente ácida (LDA) Van Soest et al. (1991)

Carbohidratos (CHO) USDA (1975)

Materia orgánica (MO) 967.05 (AOAC, 2000)



El contenido de factores antinutricionales (FAN) en los forrajes (Árbol del pan, Achín y

Pacó) fue determinado en el Laboratorio de Fitoquímica de la Universidad Nacional de

Colombia – Sede Bogotá, utilizando la técnica de cromatografía en capa delgada para

establecer el contenido de alcaloides, revelador Natural Products – Polietilenglicol

(NP/PEG) para flavonoides, solución de KOH al 10% en etanol para antraquinonas y

cumarinas y el método descrito por Price y Butler (1997), para taninos y complejos

fenólicos. Para los subproductos (cáscaras de Chontaduro y de Plátano) se aplicaron

análisis microbiológicos en el Laboratorio Ángel Bioindustrial según las normas NTC

4519, NTC 4516, NTC 4574, NTC 4779 e ISO 7251.

7.3 Análisis de digestibilidad in vitro de materias primas no convencionales

Se evaluó la digestibilidad in vitro de los forrajes y subproductos agrícolas en estudio,

siguiendo la técnica descrita por Boudry et al. (2003) para pruebas de digestibilidad in

vitro prececal o enzimática de la materia seca (Figura 7-4) y la metodología propuesta

por Menke y Steingass (1988) para análisis de digestibilidad in vitro cecal o fermentación

en jeringas (Figura 7-5) como se describe en la Figura 7-6.

El porcentaje de digestibilidad in vitro prececal (DIVP) se calculó mediante la Ecuación

7.1, mientras que, para estimar la digestibilidad in vitro cecal (DIVC) se utilizó la Ecuación

7.2, el cálculo indica el volumen de gas producido en función de la cantidad de materia

seca puesta a incubar y considera la cantidad de inóculo colocado en la jeringa para la

incubación.

DIVP =(𝑔 𝑀𝑆𝑖−𝑔 𝑀𝑆𝑓)

𝑔 𝑀𝑆𝑖𝑥 100 (7.1)

Dónde: MSi materia seca antes de la pre-digestión, MSf materia seca después de la pre-digestión.

DIVC = [(𝑉𝑡 − 𝑉𝑜) − (𝑉𝑜 ∑ (𝑉𝑏𝑡

𝑉𝑏𝑜))] 𝑥 (

(1000 𝑀𝑆)

𝑀) (7.2)

Dónde: Vt volumen en tiempo t en la jeringa (ml/g MS), Vo volumen inicial de la jeringa (ml), Vbt

volumen de gas acumulado producido por el blanco en tiempo t (ml/g MS), Vbo volumen inicial del

Metodología 39

blanco (ml), MS peso en materia seca de la muestra (g MS/g MF), M cantidad de muestra a

incubar (g MF).

Figura 7-4: Digestibilidad in vitro prececal de la materia seca

Fuente: Autora

Figura 7-5: Digestibilidad in vitro cecal de la materia seca

Fuente: Autora



Figura 7-6: Metodología para las pruebas de digestibilidad in vitro

Metodología 41

7.4 Elaboración de pellets mediante proceso de extrusión

7.4.1 Curvas de secado

Utilizando curvas de secado se estimó el tiempo requerido por las hojas de Árbol del pan

y las cáscaras de Chontaduro para alcanzar un peso constante en un período de secado

determinado. Las curvas de secado se realizaron en el Laboratorio de Operaciones

Unitarias y Procesos Agroindustriales de la Universidad Nacional de Colombia – Sede

Palmira. Las muestras de hojas de Árbol del pan se colectaron en las áreas verdes de la

institución, tomando hojas tanto jóvenes como maduras hasta completar 1 kg, las hojas

fueron dividas en fragmentos entre 3 – 6 cm2. Las muestras de cáscaras de frutos de

Chontaduro se colectaron en las áreas de comercialización en Palmira, su tamaño osciló

entre 0,29 – 5,88 cm2. Se utilizó un secador de bandejas con corriente de aire caliente

(Figura 7-7), depositando las muestras de manera uniforme en la bandeja,

posteriormente se registró el peso de la muestra, temperatura a la entrada y salida de la

cámara de secado, y temperatura y humedad ambiente en períodos de 6 y 12 horas por

triplicado; cada 5 minutos la primera hora y cada 15 minutos para el período restante.

Figura 7-7: Unidad de secado

Fuente: Autora



7.4.2 Ensayos de extrusión

Análisis del tamaño de partícula para los ingredientes de las dietas experimentales

Se evaluó el tamaño de partícula de los ingredientes de las dietas formuladas (harinas de

maíz, torta de soya y soya extruida) según el método 965.22 descrito por la AOAC (1982)

para tamizado de harina integral de maíz (Tabla 7-2), pesando 250 gr de cada

ingrediente y llevándolos al rotap (agitador mecánico) en tamices con malla de 850, 710 y

177 µm (Figuras 7-8 y 7-9), se sometieron a agitación durante 5 minutos y al finalizar se

pesó el contenido de cada tamiz. Según Thomas y Van der Poel (1995) y Caballero

(2010), el tamaño de partícula adecuado de las harinas para elaborar pellets para cerdos

debe estar en un rango entre 300 – 400 µm.

Tabla 7-2: Análisis del tamaño de partículas por tamizado

Tamiz Retención de harina de maíz clase I (%)

850 micrones 95

710 micrones 45

200 micrones 25

Figura 7-8: Tamices para estimar tamaño de partícula

Fuente: Autora

Metodología 43

Figura 7-9: Rotap

Elaboración de pellets

Con el objetivo de determinar las condiciones de operación adecuadas para fabricar

pellets con alimentos no convencionales aplicando el método de cocción por extrusión,

fueron extruidos 500 g de las dietas experimentales T1, T2, T3 y T4 (Tabla 7-3). Se utilizó

un diseño factorial 24 de cuatro factores, con dos niveles cada uno, 16 combinaciones y

como variables de respuesta se establecieron la dureza y humedad de los pellets

extruidos (Tabla 7-4), la velocidad de alimentación fue de 220 rpm para todo el ensayo;

las combinaciones corresponden a las condiciones del proceso de extrusión aplicado a

las cuatro dietas experimentales (Tabla 7-5).

Los resultados (valores de dureza de los pellets) se analizaron con el software estadístico

SPSS 16 versión para Windows y se establecieron las diferencias estadísticas entre las

condiciones de operación mediante un análisis de varianza con una probabilidad de

p<0,05. Las condiciones de operación aplicadas en el ensayo de extrusión se

establecieron según la metodología descrita por Guy (2010). El proceso de extrusión se

realizó en la Escuela de Ingeniería de Alimentos de la Universidad del Valle con un

extrusor de tornillos gemelos modelo DS32 – II Double screw Testing extruder.



Tabla 7-3: Dietas experimentales para ensayos de extrusión

Materias primas T1 T2 T3 T4

Cantidad (%)

Torta de soya 10,0 10,0 10,0 11,5

Soya extruida 16,0 13,0 18,0 18,0

Mogolla de trigo 16,0 10,0 20,0 12,5

Harina de maíz 43,0 42,0 37,0 33,0

Harina de cáscaras de Chontaduro - - 10,0 20

Harina de hojas de Árbol del pan 10,0 20,0 - -

Aceite de soya 1,0 1,5 1,0 1,0

Fosfato bicálcico 2,0 1,5 2,0 2,0

Premix 2,0 2,0 2,0 2,0

Total 100 100 100 100

T1: dieta hojas de Árbol del pan inclusión 10%, T2: dieta hojas Árbol del pan inclusión 20%, T3: dieta

cáscaras de Chontaduro inclusión 10%, T4: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 20%.

Tabla 7-4: Diseño experimental para el ensayo de extrusión

Variables de control

Variables de respuesta

Factores

Niveles

-1 +1

Inclusión de materia prima (%) 10 20

Dureza (N) y Humedad (%) de los

pellets extruidos

Humedad de la masa a extruir (%) 13 20

Temperatura de extrusión (°C) 120 140

Velocidad de rotación del tornillo (rpm) 150 250

Metodología 45

Tabla 7-5: Combinaciones diseño experimental (condiciones de extrusión)

Número Temperatura (°C) Humedad (%) Velocidad de rotación

del tornillo (rpm)

Inclusión de materia

prima (%)

1 120 20 150 10

2 120 20 150 20

3 120 13 150 10

4 120 13 150 20

5 120 20 250 10

6 120 20 250 20

7 120 13 250 10

8 120 13 250 20

9 140 20 150 10

10 140 20 150 20

11 140 13 150 10

12 140 13 150 20

13 140 20 250 10

14 140 20 250 20

15 140 13 250 10

16 140 13 250 20

7.5 Evaluación de la calidad física de pellets extruidos

Para evaluar la calidad física de los pellets, se estimó su contenido de humedad y

dureza, ya que estos factores influyen en la preferencia y consumo del alimento por parte

de los cerdos (Solà et al., 2009). Para estimar el contenido de humedad se aplicó el

método 934.01 descrito por la AOAC (2000) y se utilizó la siguiente ecuación:

Porcentaje de humedad =[(𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙−𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙∗ 100 (7.3)

Respecto a la dureza de los pellets, se utilizó el Texturómetro Shimadzu EZTEST

ubicado en el Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas. Acorde a metodologías

aplicadas por algunos autores (Hansen y Storebakken, 2007; Sorensen et al., 2009;

Kraugerud et al., 2011), se establecieron las siguientes variables para estimar la dureza

de los pellets elaborados con alimentos no convencionales:



Velocidad de compresión: 2 mm/min y 10 mm/min

Celda de carga: 500 N

Soporte inferior: 15 mm

Tamaño de muestra: 15 pellets

Tamaño del pellet: 20 mm de longitud y 5 mm de diámetro.

Con el objetivo de seleccionar el punzón adecuado para determinar la dureza de los

pellets (fuerza máxima necesaria para fracturar el pellet), se evaluaron cuatro punzones

(dos punzones de corte y dos punzones de penetración) aplicando la prueba de tres

puntos de quiebre o flexión, la cual, permite determinar la fuerza necesaria para fracturar

productos de forma irregular o no definida (Gaines, 1994; Castro et al., 2003), como los

pellets obtenidos en este estudio (Figuras 7-10 a 7-13). Para esta investigación, la

prueba de compresión no es recomendable, ya que, al aplicar compresión en los pellets

no se obtendrían datos reales de dureza pues el contacto con el pellet se haría primero

en el punto más alto; en ese sentido, se relacionó la fuerza de ruptura del pellet con la

dureza de éste (Gaines, 1994).

Figura 7-10: Punzón de corte en forma de diente B

Fuente: Aurora

Metodología 47

Figura 7-11: Punzón de corte en forma de diente C

Fuente: Autora

Figura 7-12: Punzón de penetración 5 mm de diámetro

Fuente: Autora



Figura 7-13: Punzón de penetración 3 mm de diámetro

Fuente: Autora

7.6 Evaluación de la digestibilidad in vitro de pellets elaborados con materias primas no convencionales

Formulación y preparación de las dietas experimentales

Se utilizó el software Microsoft Excel para formular cinco dietas experimentales

isoproteicas acorde a los requerimientos nutricionales de cerdos en etapa de pre-engorde

(32,2 a 70 kg), utilizando las mismas materias primas acompañantes, solo variando en

algunas la inclusión de cáscaras de Chontaduro y en otras la inclusión de hojas de Árbol

del pan, como se describe en la Tabla 7-6. Con el objetivo de preparar las dietas

experimentales se colectaron hojas de Árbol del pan en el corregimiento El Bolo - Palmira

y cáscaras de Chontaduro en los centros de comercialización; posteriormente, fueron

llevadas al Laboratorio Agropecuario Mario González Aranda de la Universidad Nacional

de Colombia – Sede Palmira para realizar el proceso de secado, utilizando un secador de

bandejas con circulación de aire caliente, el cual se llevó a una temperatura de 60°C

durante 12 horas (Figura 7-14).

Metodología 49

Tabla 7-6: Dietas experimentales formuladas y contenido nutricional

Materias primas TC T1 T2 T3 T4

Cantidad (%)

Torta de soya 11,0 10,0 10,0 10,0 11,5

Soya extruida 20,0 16,0 13,0 18,0 18,0

Mogolla de trigo 18,5 16,0 10,0 20,0 12,5

Harina de maíz 44,5 43,0 42,0 37,0 33,0

Harina de cáscaras de Chontaduro - - - 10,0 20

Harina de hojas de Árbol del pan - 10,0 20,0 - -

Aceite de soya 2,0 1,0 1,5 1,0 1,0

Fosfato bicálcico 2,0 2,0 1,5 2,0 2,0

Premix 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Total 100 100 100 100 100

Nutrientes

Proteína bruta 18,0 18,0 18,0 18,0 18,0

Extracto etéreo 7,5 6,6 7,4 6,4 6,5

Carbohidratos 42,0 41,0 40,0 41,0 41,0

Fibra bruta 3,4 7,7 11,8 7,3 10,8

Cenizas 2,7 3,5 4,4 2,8 2,9

Energía bruta (kcal/kg) 3383,4 3202,0 3131,4 3274,1 3255,0

Calcio 0,6 0,6 0,4 0,6 0,6

Fosforo 0,7 0,7 0,6 0,7 0,7

Premix 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Metionina 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7

Lisina 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8

Triptófano 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2

Treonina 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0

TC: dieta control, T1: dieta hojas de Árbol del pan inclusión 10%, T2: dieta hojas Árbol del pan inclusión 20%,

T3: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 10%, T4: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 20%, kcal/kg:

kilocalorías/kilogramo. Requisitos nutricionales de cerdos comerciales estableci dos por la Corporación

Colombiana de Investigación Agropecuaria (2003).

Al finalizar el proceso de secado, las cáscaras de Chontaduro y las hojas de Árbol del

pan fueron molidas en un molino de martillos (Figura 7-15); posteriormente, se pesaron

los ingredientes de cada dieta, se mezclaron en una mezcladora horizontal agregando 5

kg de agua y depositaron en bolsas de polietileno y recipientes (tanques) del plástico.



Figura 7-14: Secado de hojas de Árbol del pan

Fuente: Autora

Figura 7-15: Molino de martillos

Fuente: Autora

Metodología 51

Se fabricaron 60 kg de cada dieta experimental utilizando un extrusor de tornillos

gemelos modelo TW30 propiedad de la empresa Cereales Industriales S.A. (Figuras 7-16

y 7-17); acorde a los resultados del análisis de dureza aplicado a los pellets extruidos, las

condiciones del proceso de extrusión fueron: temperatura 140°C, humedad de la masa

20%, velocidad de rotación del tornillo 250 rpm y velocidad de alimentación 220 rpm.

Figura 7-16: Extrusor de tornillos gemelos utilizado para elaborar los pellets

Fuente: Autora



Figura 7-17: Secador de bandejas móviles

Fuente: Autora

Determinación de la digestibilidad in vitro prececal y cecal

Con el objetivo de evaluar la digestibilidad in vitro de los pellets extruidos elaborados con

materias primas no convencionales (Figura 7-18 y 7-19) se alojaron 15 cerdos

comerciales con pesos entre 32,2 – 70 kg en jaulas individuales (Figura 7-20),

distribuyendo al azar 3 cerdos por tratamiento: TC (tratamiento control dieta

convencional), T1 (inclusión 10% hojas de Árbol del pan), T2 (inclusión 20% de Árbol del

pan), T3 (inclusión 10% cáscaras de Chontaduro) y T4 (inclusión 20 cáscaras de

Chontaduro), como se observa en la Tabla 7-7.

Los cerdos fueron alimentados durante 10 días con las dietas elaboradas, al finalizar este

período se colectaron y almacenaron las heces de los cerdos. Posteriormente se

realizaron análisis de DIV prececal y cecal de la materia seca a los pellets extruidos

según la metodología descrita por Boudry et al. (2003), y Menke y Steingass (1988),

respectivamente.

Los resultados de digestibilidad in vitro de pellets elaborados con materias primas no

convencionales se analizaron mediante análisis de la varianza utilizando el programa

estadístico SAS (Statistical Analysis System Institute, 1990).

Metodología 53

Figura 7-18: Pellets con hojas de Árbol del pan

Fuente: Autora

Figura 7-19: Pellets con cáscaras de Chontaduro

Fuente: Autora



Figura 7-20: Cerdo utilizado para pruebas de digestibilidad in vitro

Fuente: Autora

Tabla 7-7: Distribución de dietas y jaulas de alojamiento para cerdos

N° de jaula Tratamiento Peso inicial

1 T4 49,0

2 T1 70,0

3 TC 37,2

4 T1 50,4

5 TC 62,4

6 T3 57,8

7 T3 44,2

8 T3 66,0

9 T2 57,0

10 T4 63,8

11 T2 68,2

12 T1 52,0

13 TC 63,0

14 T2 40,4

15 T4 58,8

TC: dieta control (alimento convencional), T1: dieta hojas de Árbol del pan inclusión 10%, T2: dieta hojas

Árbol del pan inclusión 20%, T3: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 10%, T4: dieta cáscaras de

Chontaduro inclusión 20%.

Metodología 55

7.7 Costos de producción de las dietas

Se estimó el costo de fabricación de los pellets extruidos con hojas de Árbol del pan y

cáscaras de Chontaduro, considerando los costos de recolección de las materias primas,

los procesos de secado y extrusión, y el transporte de las dietas elaboradas.

8. Resultados y discusión

8.1 Composición bromatológica de materias primas no

convencionales

8.1.1 Análisis bromatológico

El análisis bromatológico permitió identificar los nutrientes contenidos en las materias

primas evaluadas, para formular dietas que cubran los requerimientos nutricionales del

cerdo y faciliten la asimilación de nutrientes, ya que este factor influye en el rendimiento

productivo de los animales y costos de alimentación (Mora, 2007). En la Tabla 8-1 se

presentan los resultados de la evaluación nutricional, los análisis se realizaron por

triplicado y el factor de conversión de Nitrógeno a proteína fue de 6,25. Se puede

observar que el mayor porcentaje de proteína bruta fue para las hojas de Achín y Árbol

del pan, siendo similares a los reportados por Hang y Preston (2009), Nouanthavong y

Preston (2012) y Ty et al. (2009), para hojas de Achín con valores de 25,7%, 23,7% y

21,2%, respectivamente; por su parte Leyva (2010), presentó resultados de proteína

bruta para hojas de Árbol del pan de 18.6%.

Tabla 8-1: Valor nutricional de materias primas no convencionales (base seca)

Análisis (%) Forrajes Subproductos (cáscaras)

Achín Árbol del pan Pacó Chontaduro Plátano

MS 91,29 87,80 90,21 86,47 91,26

Cenizas 11,22 11,91 8,81 3,08 12,96

PB 26,72 19,38 9,02 9,03 9,59

EE 11,02 9,84 4,66 4,32 5,21

CHO 9,82 11,69 23,09 43,92 24,27

EB (Cal/Kg) 3981,76 3832,64 3755,58 3676,76 3636,07

MO 88,78 88,09 91,19 96,92 87,04

MS: materia seca, PB: proteína bruta, EE: extracto etéreo, CHO: carbohidratos, EB: energía bruta

Calorías/kilogramo, MO: materia orgánica.

58 Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados con materias primas

no convencionales para la alimentación de cerdos

Algunos recursos forrajeros utilizados en alimentación animal, tales como Erythrina

glauca (Régnier et al., 2013), Espinaca de agua Ipomoea aquatica (Ly et al., 2002), e

Ipomoea batatas (González et al., 2003), presentaron contenido de proteína similares al

reportado en este estudio. Se considera que el contenido de proteína bruta de los

subproductos fue bajo, sin embargo, son superiores a los reportados por Medina et al.

(2007), para cáscaras de Chontaduro 2,3% y Plátano 4,7%, y por Negesse et al. (2009),

para cáscaras de Aguacate 7,1%, Banano 5,5%, Mango 6,6% y Papa 8,3%.

8.1.2 Contenido de Factores antinutricionales

Los resultados del análisis de FAN indicaron que las hojas de Achín, Árbol del pan y

Pacó no contienen alcaloides (Figura 8-1), lo cual es positivo, ya que éstos, reducen la

palatabilidad del alimento debido al sabor amargo que le confieren (Ojeda, 1996; Belmar

y Nava, 2005; Savón y Scull, 2007).

Figura 8-1: Contenido de alcaloides

Nota: Coloración naranja indica presencia de alcaloides. Ap: Árbol del pan; Ce: Achín; Gs: Pacó;

A: Atropina (patrón). Fuente: Laboratorio de Fitoquímica de la Universidad Nacional de Colombia –

Sede Bogotá.

Resultados y discusión 59

Se observaron flavonoides con diferentes estructuras químicas en todos los forrajes

(Figura 8-2). García et al. (2005), afirman que los flavonoides tienen un potencial de

toxicidad bajo en animales monogástricos, sin embargo, pueden afectar los sistemas

digestivo y nervioso. Por su parte, Wang et al. (2006), Wang et al. (2007) y Mai et al.

(2012), revelan que las hojas de árbol pan son ricas en flavonoides.

Figura 8-2: Contenido de flavonoides

Nota: coloración amarilla, naranja, roja, azul o verde indican presencia de flavonoides . Ap: Árbol

del pan; Ce: Achín; Gs: Pacó; R: Rutina (patrón). Fuente: Laboratorio de Fitoquímica de la

Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá.

Las cumarinas y antraquinonas también pueden afectar la salud y productividad del

cerdo; García et al. (2005) y García y Medina (2005) indican que las cumarinas

intervienen en el proceso de coagulación sanguínea y causan alergia, mientras que las

antraquinonas causan trastornos nutricionales, parálisis o aceleración del ritmo cardíaco,

poca palatabilidad y anorexia. En la Figura 8-3 se observa ausencia de cumarinas en

todas las hojas y presencia de antraquinonas en hojas de Árbol del pan.



Figura 8-3: Contenido de cumarinas y antraquinonas

Nota: coloración roja indica antraquinonas, azul bajo luz ultravioleta para cumarinas. Ap: Árbol del

pan; Ce: Achín; Gs: Pacó; Cu: Cumarina y Ca: Cascarósidos (patrón). Fuente: Laboratorio de

Fitoquímica de la Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá.

De igual manera, se encontraron taninos y complejos fenólicos en todas las muestras

(Figura 8-4), presentando mayor proporción las hojas de Pacó por su coloración verde

oscuro con respecto al blanco, seguidas de las hojas de Árbol del pan con contenido

medio y menor proporción en hojas de Achín por su color verde claro. Se ha reportado

presencia de taninos en forrajes tropicales como Acacia angustissima (McSweeney et al.,

2005), Yuca, Batata y Erythrina (Régnier et al., 2013); y complejos fenólicos en hojas de

Achín (Ferreres et al., 2012), Guamo “Inga spectabilis”, Matarratón “Gliricidia sepium” y

Nacedero “Trichantera gigantea” (Galindo et al., 1989), Sirato “Macroptilium

atropurpureum”, Guarumo “Cecropia obstusifolia” y Dalbergia glabra (López et al., 2008).

El consumo de forrajes con taninos afecta la digestibilidad de las proteínas y los

carbohidratos (Belmar y Nava, 2005); mientras que altas concentraciones de complejos

fenólicos en la dieta afectan la frecuencia respiratoria y cardíaca, además de reducir la

digestibilidad del alimento (Galindo et al., 1989).


Figura 8-4: Contenido de taninos y complejos fenólicos

Fuente: Laboratorio de Fitoquímica de la Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá.

Los FAN presentes en los forrajes podrían limitar la inclusión de éstos en la alimentación

de cerdos, ya que influyen en la palatabilidad, el consumo de alimento y por ende en el

aprovechamiento nutritivo. En ese sentido, procesos como la extrusión, aplicación de

calor, ruptura mecánica (molienda, picado, granulación, pulverizado), remojo en agua,

suplementación con aminoácidos y tratamientos enzimáticos, podrían reducir o eliminar

el contenido de FAN.

8.1.3 Análisis microbiológico

Los resultados del análisis microbiológico para los subproductos agrícolas estudiados se

presentan en la Tabla 8-2, se puede observar que las cáscaras de Chontaduro y Plátano

presentan una elevada proporción de bacterias aerobias mesófilas; el contenido de

mohos y coliformes totales en las cáscaras de Chontaduro se encontró en los niveles

permitidos por la normatividad, caso contrario se presentó en las cáscaras de Plátano; se

observaron coliformes fecales y estafilocos en ambas muestras, sin embargo no exceden

los valores permitidos indicados por el INVIMA y la NTC 4779, respectivamente; las

cáscaras de Chontaduro y Plátano no presentaron Salmonella y Escherichiae coli.



Tabla 8-2: Resultado análisis microbiológico para subproductos agrícolas

Análisis Norma Especificación Chontaduro Plátano

Aerobios mesófilos (UFC/g) NTC 4519 <100 >300000 >300000

Mohos (UFC/g) INVIMA <10 <10 37000

Levaduras (UFC/g) INVIMA <10 >300000 <10

NMP Coliformes totales /g NTC 4516 <3 <3 93

NMP coliformes fecales /g INVIMA <3 <3 <3

Salmonella NTC 4574 Ausencia Ausencia Ausencia

Estafilococo (UFC/g) NTC 4779 <100 <100 <100

Escherichiae coli ISO 7251 Ausencia Ausencia Ausencia

UFC: Unidades formadoras de colonia; NMP: Número más probable

Clarke y Gyles (1986), afirman que los microorganismos afectan la salud de los animales:

la Salmonella puede causar enfermedades intestinales, los cerdos bajo condiciones de

estrés son más propensos a esta enfermedad; la Eschirichiae coli provoca diarrea en

lechones recién nacidos o destetos; mientras que, en cerdos jóvenes los Estafilococos

causan epidermitis exudativa (exudado de color pardo grisáceo alrededor de los ojos y la

cara), afectan los pulmones, ganglios linfáticos, riñones y encéfalo.

8.2 Contenido de fibra y digestibilidad in vitro de

materias primas no convencionales

Como se observa en la Tabla 8-3, la fracción de FDN y FDA fue superior para las hojas

de Pacó, cáscaras de Plátano y hojas de Árbol del pan. Rodríguez et al. (1999), Wenk

(2001), Quirama y Caicedo (2003) y Carvajal (2010), afirman que altos contenidos de

fibra en la dieta limitan la disponibilidad de energía, y reducen tanto el consumo del

alimento como la digestibilidad de proteínas, aminoácidos y minerales, además dificultan

la absorción de vitamina B12 y los minerales Zn, Fe, Ca, Mg y Si, ocasionando

enfermedades por el déficit de éstos.

Respecto a la digestibilidad in vitro (Tabla 8-3), las cáscaras de Plátano y las hojas de

Pacó, presentaron menores porcentajes de digestibilidad prececal o enzimática de la

materia seca, posiblemente por sus altos contenidos de FDN y lignina (Dzowela et al.,

1995; Narváez y Lascano, 2004; Ramírez et al., 2002); en este sentido, las hojas de


Árbol del pan presentan alto contenido de FDN pero arrojaron mejores resultados de

digestibilidad, probablemente debido a su menor contenido de celulosa y similar

proporción de hemicelulosa respecto a las hojas de Achín (Udén y Van Soest, 1982).

En cuanto a la digestibilidad in vitro cecal, se considera que la producción de gas es

proporcional a la desaparición de la fibra detergente neutra, la materia seca y la materia

orgánica (Nsahlai et al., 1995; Pell et al., 1997; Sileshi et al., 1996; Menke y Steingass,

1988). Por tanto, esta medida puede emplearse para estimar la digestión de los

alimentos (Stern et al., 1997). En la Tabla 8-3, se puede observar que la mayor

producción de gas fue para las cáscaras de Plátano y Chontaduro y las hojas de Achín,

mientras que las hojas de Pacó presentaron la menor producción de gas, es decir, una

menor digestibilidad debido a su mayor contenido de FDN y Lignina. Los resultados de

DIV prececal y cecal obtenidos en este estudio son similares a los reportados para otros

forrajes tropicales (Tabla 8-4) utilizados en la alimentación de cerdos.

Tabla 8-3: Contenido de fibra y digestibilidad in vitro de las materias primas en estudio

Análisis Forrajes Subproductos (cáscaras)

Achín Árbol del pan Pacó Chontaduro Plátano

FDN 41,22 47,18 54,42 39,65 47,97

FDA 23,92 28,51 37,68 9,21 16,60

LDA 2,74 10,16 14,32 1,55 7,19

Hemicelulosa 17,30 18,67 16,74 30,45 31,37

Celulosa 21,18 18,36 23,37 7,66 9,42

DIVP (%) 69,75 65,47 59,07 79,17 42,32

DIVC (ml gas producido) 220,41 98,35 20,99 223,80 244,27

FDN: fibra detergente neutra, FDA: fibra detergente ácida, LDA: lignina detergente ácida, DIVP:

digestibilidad in vitro prececal, DIVC: digestibilidad in vitro cecal.

Tabla 8-4: Digestibilidad in vitro prececal y cecal de forrajes tropicales

Especie DIVP (%) DIVC (ml gas producido)

Morera (Álvarez, 2009) 47,09 104,46

Canavalia Canavalia brasiliensis (Carvajal, 2010) 60 160,3 (99 horas)

Bore Xanthosoma saggitifolium (Carvajal, 2010) 61,8 218,7 (99 horas)

Stizolobium niveum (Martínez et al., 2009) - 73,01

DIVP: digestibilidad in vitro prececal, DIVC: digestibilidad in vitro cecal



En la Figura 8-5 se muestra la cinética de producción de gas in vitro en el intestino

grueso del cerdo de las materias primas no convencionales en estudio; se observa un

comportamiento similar de todas las muestras durante las primeras 8 horas de

incubación, a partir de este período la producción de gas aumenta notablemente para las

hojas de Achín y Árbol del pan y las cáscaras de Chontaduro y Plátano.

Las hojas de Achín y las cáscaras de Chontaduro mostraron mejor digestibilidad (mayor

producción de gas) hasta las 48 horas de incubación, sin embargo, al finalizar la prueba

de DIV las cáscaras de Plátano mostraron mayor digestibilidad, posiblemente el bajo

contenido de lignina de las hojas de Achín y las cáscaras de Chontaduro incrementó la

disponibilidad de nutrientes facilitando tanto la actividad metabólica de los

microorganismos y la producción de gas (Nagadi et al., 2000), como la velocidad de la

fermentación (Hoover y Stokes, 1991). Según Jensen y Jorgensen (1994) y Sarria et al.

(2006) el tránsito de las partículas a través del intestino grueso del cerdo puede tardar

hasta 38 horas, a su vez, Monsma y Malett (1996) indican que se requiere de 96 horas

para la fermentación de los carbohidratos como hemicelulosa y celulosa.

Figura 8-5: Cinética de producción de gas in vitro


8.3 Elaboración de pellets mediante proceso de

extrusión

8.3.1 Curvas de secado

El contenido de humedad inicial promedio de las hojas de Árbol del pan y las cáscaras de

Chontaduro fue de 94,77% y 76,26%, respectivamente. Las curvas de secado mostraron

que a partir de las 10 horas (600 minutos) el contenido de humedad tiende a ser estable;

para hojas de Plátano (Sagrin y Shong, 2013) y menta (Doymaz, 2006) se observaron

menor tiempo de secado a igual temperatura (60°C).

Las Figuras 8-6 a 8-9, presentan el comportamiento de la humedad respecto al tiempo de

secado para las hojas de Árbol del pan y cáscaras de Chontaduro, respectivamente; las

curvas de secado muestran una tendencia exponencial decreciente reflejando una

relación directa entre el contenido de humedad y el tiempo de secado; se observaron

coeficientes de correlación superiores a 0,97 con 95% de confiabilidad, indicando el

ajuste del modelo exponencial a la cinética de deshidratación de las hojas de Árbol del

pan y las cáscaras de Chontaduro.


R² = 0,9878




R2 = 0.9720

Figura 8-8: Contenido de humedad (base seca) para cáscaras de Chontaduro en 6 horas

R² = 0,9533


Figura 8-9: Contenido de humedad (base seca) para cáscaras de Chontaduro en 12

horas

R2 = 0.9265

Respecto al contenido de humedad libre, en las Figuras 8-10 y 8-13, se observa que se

redujo gradualmente la cantidad de agua removible en hojas de Árbol del pan y cáscaras

de Chontaduro.

Figura 8-10: Humedad libre para hojas de Árbol del pan en 6 horas

R² = 0,652



Figura 8-11: Humedad libre para hojas de Árbol del pan en 12 horas

R2 = 0.9976

Figura 8-12: Humedad libre para cáscaras de Chontaduro en 6 horas

R² = 0,7208


Figura 8-13: Humedad libre para cáscaras de Chontaduro en 12 horas

R2 = 0.9968

En cuanto a la velocidad de secado, no se observaron períodos de velocidad constante y

decreciente en ninguna de las muestras (Figuras 8-14 y 8-17). Las gráficas muestran

cambios continuos de aumento y descenso de la velocidad de secado, lo cual, puede ser

causado por la baja transferencia de calor y masa durante algunos períodos, dada la

forma plana de las hojas de Árbol del pan y las cáscaras de Chontaduro; sin embargo,

las curvas de velocidad de secado Vs tiempo, reflejan un decaimiento exponencial similar

a las curvas de humedad en función del tiempo. Estos resultados, son similares a los

reportados por Pineda et al. (2009) para las hojas de morera.



Figura 8-14: Curvas de velocidad de secado para hojas de Árbol del pan en 6 horas

Figura 8-15: Curvas de velocidad de secado para hojas de Árbol del pan en 12 horas


Figura 8-16: Curvas de velocidad de secado para cáscaras de Chontaduro en 6 horas

Figura 8-17: Curvas de velocidad de secado para cáscaras de Chontaduro en 12 horas

El secado es una de las operaciones unitarias más comunes en la preservación de

fuentes nutricionales (Geankoplis, 1998), implica transferencia de calor y masa, además

de un cambio de fase (Barbanti et al., 1994). El secado de forrajes y subproductos

agrícolas con alto contenido de proteína y valor energético, tiene repercusiones

económicas en la producción animal, ya que, al reducir o eliminar la humedad de estos



alimentos no convencionales, se pueden obtener concentrados de alta calidad nutricional

útiles en la elaboración de alimentos balanceados, que posiblemente redunde en un

menor costo de fabricación que con las fuentes alimenticias tradicionales.

8.3.2 Ensayos de extrusión

Tamaño de partícula de las materias primas para elaborar pellets

El tamaño de partícula de las materias primas (harinas) utilizadas para elaborar pellets

influye en la preferencia y consumo de los alimentos por parte de los cerdos. El análisis

del tamaño de partícula indicó que las materias primas utilizadas en las dietas

experimentales (harinas de maíz, soya extruida, torta de soya y mogolla de trigo) no

cumplían con las especificaciones de la AOAC, 1982 (Tabla 8-5).

Tabla 8-5: Resultados análisis del tamaño de partícula de las harinas

Tamiz Especificación retención

harina clase I (%)

Porcentaje de retención de las harinas

Maíz Soya extruida Torta de soya Mogolla de trigo

850 µm 95 14,83 23,87 13,46 7,98

710 µm 45 56,16 27,74 54,42 44,26

177 µm 25 9,12 4,23 7,02 5,27

Emplear alimentos con tamaño de partícula fuera del rango indicado (300 – 400 µm),

reduce el consumo de dietas a base de maíz y trigo (Wondra et al., 1995; Mavromichalis

et al., 2000). La reducción del tamaño de partículas de dietas con alto contenido de fibra

puede reducir el contenido de factores antinutricionales y facilitar el contacto de las

enzimas digestivas con el alimento (Li, 2013), lo cual, permite un mejor consumo de

éstas e incrementa tanto el índice de conversión alimenticia como la dureza de los pellets

(Solà et al., 2007; Millet et al., 2012); además de reducir el riesgo de padecer trastornos

digestivos (Sauvant et al., 1990). En coherencia con lo anterior, los ingredientes

utilizados para elaborar las dietas fueron tamizados con una malla de 350 µm (Figura 8-

18).


Figura 8-18: Tamizado de harina de hojas de Árbol del pan

Fuente: Autora

8.4 Calidad física de pellets elaborados con materias

primas no convencionales

Singh et al. (2007), afirman que el contenido de humedad de la materia prima durante el

proceso de extrusión y la dureza del alimento extruido, influyen tanto en la calidad

nutricional de los pellets como en el consumo voluntario de éstos. Por su parte, Berman

(2007) y Reyes y Martínez (2009), indican que el contenido de humedad de los pellets

para consumo animal no debe superar el 12%. En la Tabla 8-6 se puede observar que el

porcentaje de humedad de los pellets elaborados con cáscaras de Chontaduro y hojas de

Árbol del pan estuvo en un rango de 3 – 9,43%.

Respecto a la dureza de los pellets, la evaluación de los punzones y la velocidad de

compresión mostraron que el punzón de corte en forma de diente C (30 mm de diámetro)

es adecuado para estimar dicho indicador de calidad, ya que, presentó el menor valor de

desviación estándar. En cuanto a la velocidad de compresión, no se observó ruptura de

los pellets a velocidad de 2 mm/min. Por tanto, la prueba de dureza se realizó bajo los

siguientes variables: velocidad de compresión 10 mm/min, celda de carga 500 N, soporte

inferior 15 mm, tamaño de muestra: 15 pellets, tamaño del pellet: 20 mm de longitud con

5 mm de diámetro.



Los resultados de la prueba de dureza (Tabla 8-6), indicaron que ésta tiende a ser mayor

al aumentar la temperatura, la humedad de la masa y la velocidad de rotación del tornillo.

En cuanto a la inclusión de las materias primas no convencionales, en pellets elaborados

con cáscaras de Chontaduro, la dureza es menor al aumentar su porcentaje de inclusión,

para el caso de los pellets fabricados con hojas de Árbol del pan la dureza tiende a

aumentar ocurriendo lo contrario.

Se observaron diferentes resultados en pellets fabricados con lentejas, donde la dureza

decrece al incrementar tanto el contenido de humedad como la velocidad de rotación del

tornillo (Petrova et al., 2009); en pellets a base de trigo, la dureza es mayor al aumentar

el porcentaje de humedad y disminuye con incrementos de la temperatura y la velocidad

de rotación del tornillo (Ding et al., 2006); de manera similar, Ruíz et al. (2012),

reportaron menores valores de dureza de pellets elaborados con cáscaras y semillas de

tomate al incrementar el porcentaje de humedad; por su parte, Ma et al. (2012),

observaron reducción de la dureza de pellets con frutos de Árbol del pan al aumentar los

niveles de temperatura y humedad en el proceso de extrusión.

El análisis de varianza para la dureza de los pellets (Tabla 8-6), indicó que, pese a que

no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre algunos tratamientos, la

tendencia a incrementar los valores de dureza, está condicionada al porcentaje de

inclusión de la harina de hojas de Árbol del pan, la temperatura y el contenido de

humedad. Respecto a los pellets con cáscaras de Chontaduro, no se presentaron

diferencias estadísticas significativas entre la temperatura y el porcentaje de humedad;

los valores de dureza arrojados por pellets extruidos a una temperatura de 140°C fueron

superiores a los extruidos a 120°C. Por consiguiente, se observa la misma tendencia que

en los pellets elaborados con hojas de Árbol del pan.

Tabla 8-6: Contenido de humedad y dureza promedio de pellets extruidos

Condiciones de extrusión Humedad (%) Dureza (N) + ds

Número Humedad

(%) Temperatura

(°C)

Velocidad de rotación del

tornillo (rpm)

Inclusión de materia

prima (%)

Árbol del pan

Chontaduro Árbol del pan Chontaduro

1 20 120 150 10 4,00 5,27 8,755 ± 2,53ab 1,12 ± 0,41a

2 20 120 150 20 3,55 6,76 9,037 ± 2,54ab 10,24 ± 2,93g

3 13 120 150 10 3,00 4,66 4,242 ± 1,10a 8,07 ± 2,37gh

4 13 120 150 20 3,10 4,87 6,014 ± 1,44a 3,46 ± 1,58abcd

5 20 120 250 10 3,54 4,74 11,396 ± 4,45bcd 5,75 ± 1,53def g

6 20 120 250 20 3,48 9,43 15,394 ± 4,83de 5,04 ± 1,98cdef

7 13 120 250 10 3,34 5,35 6,009 ± 2,10ad 2,31 ± 0,87ab

8 13 120 250 20 3,41 5,02 9,218 ± 3,51abc 4,34 ± 2,41bcdef

9 20 140 150 10 4,68 5,00 16,081 ± 2,29def 6,36 ± 2,07f g

10 20 140 150 20 4,36 4,63 21,907 ± 6,46g 5,90 ± 2,12def g

11 13 140 150 10 3,90 4,80 11,350 ± 2,67bcd 5,66 ± 2,85def g

12 13 140 150 20 4,15 4,07 14,131 ± 1,76cde 3,56 ± 1,22abcde

13 20 140 250 10 4,04 4,40 17,338 ± 4,50ef g 6,04 ± 1,17ef g

14 20 140 250 20 4,51 4,26 20,865 ± 6,64f g 5,93 ± 2,31def g

15 13 140 250 10 3,65 4,35 13,137 ± 2,06bcde 9,21 ± 2,49h

16 13 140 250 20 3,74 4,27 16,937 ± 6,92f g 2,73 ± 0,93abc Letras diferentes en los superíndices de una misma columna indican diferencias significativas (p-value< 0,05).

8.5 Digestibilidad in vitro de pellets elaborados con materias primas no convencionales

En la Tabla 8-7, se presentan los resultados de las pruebas de digestibilidad in vitro para

las dietas experimentales extruidas. Las dietas TC, T1 y T4, presentaron mayores

porcentajes de digestibilidad prececal de la materia seca (DIVP), no obstante, son

inferiores a lo encontrado por Van der Poel et al. (1997), en pellets elaborados con

arvejas, harina de soya y yuca (86%); por su parte, Mariscal et al. (2002), reportaron

valores similares de DIVP (77,6%) para pellets fabricados con una mezcla de arveja

extruida, almidón de maíz y azúcar (77,6%). De igual manera, para los cerdos

alimentados con las dietas T3, TC y T4 se obtuvieron mayores valores de digestibilidad in

vitro cecal de la materia seca (DIVC) con una producción de gas de 243, 200 y 198 ml

respectivamente.

Tabla 8-7: Resultados pruebas de digestibilidad in vitro

Análisis Dietas

±ES TC T1 T2 T3 T4

MS 91,8 91,5 92,9 94,3 89,1 ±1.15

DIVP 80,62a 81,7a 78,2b 75,2b 81,3a ±0.98

DIVC 200a 178c 143d 243a 198b ±0.83

Letras diferentes en los superíndices de una misma columna indican diferencias significativas ( p-value<

0,05).TC: dieta control, T1: dieta hojas de Árbol del pan inclusión 10%, T2: dieta hojas Árbol del pan inclusión

20%, T3: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 10%, T4: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 20%, MS:

materia seca, DIVP: digestibilidad in vitro prececal de la materia seca (%), DIVC: digestibilidad in vitro cecal

de la materia seca (ml de gas producido).

La digestibilidad de alimentos con alto contenido de fibra puede incrementarse mediante

el proceso de peletizado por extrusión, ya que al comprimir el alimento (harina), se

concentran los nutrientes, lo cual, permite utilizarlos de manera más eficiente e

incrementar la digestibilidad principalmente de carbohidratos y proteínas (Johnston et al.,

1999a; Johnston et al., 1999b; Castaldo, 2006). Se ha demostrado que el uso de pellets

extruidos en la alimentación de cerdos mejora la digestibilidad de la materia seca,

materia orgánica, proteína y energía bruta, lo que permite obtener una mayor ganancia


diaria de peso y una mejor conversión alimenticia (Sauer et al., 1990; Lundblad et al.,

2011).

Ohh et al. (2002), obtuvieron mayor eficiencia alimenticia y digestibilidad de la materia

seca en cerdos alimentados con pellets (harina de maíz, soya y proteína de suero de

leche) respecto a la dieta en harina. De manera similar, Sala y Delia (2012), reportaron

un incremento significativo de la digestibilidad de la materia seca, fibra cruda y proteína

cruda de pellets elaborados con harinas de maíz, soya, aceite de soya y harina de

pescado, respecto al alimento en harina. Resultados similares presentaron Kraler et al.

(2014), al observar que la inclusión de trigo extruido en la dieta convencional (almidón de

papa, pulpa de remolacha, proteína de papa, celulosa y aceite de soya) para cerdos,

influyó de manera positiva en la digestibilidad de nutrientes esenciales, minerales y

energía.

8.6 Costos de producción de las dietas

En la Tabla 8-8, se presentan los costos de producción de las dietas (pellets con

alimentos no convencionales). La inclusión de forrajes y subproductos agrícolas en dietas

convencionales para cerdos, permite reducir los costos de fabricación del alimento por

kilogramo respecto a la dieta control, presentando una reducción del 4,6% y 7,4% para

dietas con hojas de árbol de pan inclusión 10 y 20% respectivamente. En este sentido,

para dietas que contienen cáscaras de Chontaduro inclusión 10 y 20% se obtiene una

reducción de costos del 5,0% y 8,8%. (Tabla 8-8).



Tabla 8-8: Costos de producción de las dietas extruidas (pesos colombianos/kg)

Ítems TC T1 T2 T3 T4

Ingredientes Valores

Torta de soya 158,4 144 144 144 144

Soya extruida 280 224 182 252 241,3

Mogolla de trigo 115,6 100 62,5 125 78,125

Harina de maíz 333,8 322,5 315 277,5 247,5

Hojas de Árbol del pan 0 35 70 0 0

Cáscaras de Chontaduro 0 0 0 20 40

Premezcla vit. y min. 200 200 200 200 200

Fosfato bicálcico 33,2 33,2 24,9 33,2 33,2

Aceite de soya 40 20 30 20 20

Proceso de extrusión 500 500 500 500 500

Transporte 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5

Mano de obra 102,7 102,7 102,7 102,7 102,67

Total 1781,1 1698,87 1648,57 1691,87 1624,33

TC: dieta control (alimento convencional), T1: dieta hojas de Árbol del pan inclusión 10%, T2: dieta hojas

Árbol del pan inclusión 20%, T3: dieta cáscaras de Chontaduro inclusión 10%, T4: dieta cáscaras de

Chontaduro inclusión 20%.

9. Conclusiones y recomendaciones

9.1 Conclusiones

La hipótesis “Es posible elaborar pellets mediante el proceso de extrusión utilizando

materias primas no convencionales (hojas de Árbol del pan y cáscaras de frutos de

Chontaduro”, se acepta según los resultados arrojados por esta investigación.

La hipótesis “Los pellets extruidos elaborados con alimentos no convencionales

(hojas de Árbol del pan y cáscaras de frutos de Chontaduro) pueden ser digeridas

por los cerdos y por lo tanto podrían incluirse en su alimentación”, se acepta según

los resultados obtenidos.

La hipótesis “Las dietas extruidas elaboradas con hojas de Árbol del pan y cáscaras

de frutos permiten reducir los costos de alimentación en la producción porcina”, se

acepta según los resultados obtenidos.

Las materias primas no convencionales: hojas de Árbol del pan, hojas de Achín y

cáscaras de Chontaduro, pueden constituir una nueva fuente alimenticia que permita

sustituir parcialmente materias primas convencionales costosas en los sistemas de

explotación pecuaria, ya que presentan una alta digestibilidad y buen aporte de

nutrientes.

Las condiciones de extrusión utilizadas para fabricar pellets con inclusión parcial de

hojas de Árbol del pan y cáscaras de Chontaduro (humedad de la masa 20%,

temperatura del barril de extrusión 140°C, velocidad de rotación del tornillo 250 rpm y

velocidad de alimentación 220 rpm), permitieron obtener pellets de calidad física

aceptable.



Las dietas extruidas (pellets) elaboradas con hojas de Árbol del pan (inclusión 10%)

y cáscaras de Chontaduro (inclusión 10 y 20%), presentaron un porcentaje aceptable

de digestibilidad in vitro de la materia seca.

La inclusión de materias primas no convencionales (hojas de Árbol del pan y

cáscaras de Chontaduro) en la dieta para cerdos, permite reducir los costos de su

elaboración en un rango de 4,6 a 8,8%, respecto a la dieta convencional.

9.2 Recomendaciones

Realizar ensayos de alimentación en cerdos utilizando las dietas T1 (inclusión 10%

hojas de Árbol del pan), T3 (inclusión 10% cáscaras de Chontaduro) y T4 (inclusión

20% cáscaras de Chontaduro).

Realizar nuevos ensayos de extrusión de las dietas inclusión T1 (10% hojas de Árbol

del pan), T3 (inclusión 10% cáscaras de Chontaduro) y T4 (inclusión 20% cáscaras

de Chontaduro), con el objetivo de incrementar la dureza de los pellets.

A. Anexo: Análisis de varianza para

pellets extruidos con hojas de Árbol del pan

[Conjunto_de_datos0] D:\Dureza y Humedad de pellets\dureza arbol del pan.sav

ANOVA de un factor

Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.

Temperatura

Inter-grupos 24000,000 15 1600,000 . .

Intra-grupos ,000 224 ,000

Total 24000,000 239

Humedad

Inter-grupos 2940,000 15 196,000 . .


Total 2940,000 239

VELROT

Inter-grupos 600000,000 15 40000,000 . .


Total 600000,000 239

Inclusión

Inter-grupos 6000,000 15 400,000 . .


Total 6000,000 239

Fuerza

Inter-grupos 6260,129 15 417,342 26,741 ,000

Intra-grupos 3495,885 224 15,607

Total 9756,014 239



Pruebas post hoc

Subconjuntos homogéneos

Fuerza

HSD de Tukey

TT N Subconjunto para alfa = 0.05

1 2 3 4 5 6 7

muestra 3 15 4,2420

muestra 7 15 6,0087

muestra 4 15 6,0140

muestra 1 15 8,7547 8,7547

Muestra 2 15 9,0373 9,0373

muestra 8 15 9,2180 9,2180 9,2180

muestra 11 15 11,3500 11,3500 11,3500

muestra 5 15 11,3960 11,3960 11,3960

muestra 15 15 13,1373 13,1373 13,1373 13,1373

muestra 12 15 14,1307 14,1307 14,1307

muestra 6 15 15,3940 15,3940

muestra 9 15 16,0807 16,0807 16,0807

muestra 16 15 16,9367 16,9367 16,9367

muestra 13 15 17,3380 17,3380 17,3380

muestra 14 15 20,8653 20,8653

muestra 10 15 21,9067

Sig. ,052 ,162 ,060 ,086 ,218 ,077 ,053

Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.

a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 15,000.

Bibliografía 83

B. Anexo: Análisis de varianza para

pellets extruidos con cáscaras de Chontaduro

ANOVA de un factor

[Conjunto_de_datos2] D:\Dureza y Humedad de pellets\dureza chontaduro datos.sav

ANOVA de un factor

Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.

Temperatura

Inter-grupos 24000,000 15 1600,000 . .


Total 24000,000 239

Humedad

Inter-grupos 2940,000 15 196,000 . .


Total 2940,000 239

Velrotacion

Inter-grupos 600000,000 15 40000,000 . .


Total 600000,000 239

Inclusion

Inter-grupos 6000,000 15 400,000 . .


Total 6000,000 239

Fuerza

Inter-grupos 1358,413 15 90,561 23,413 ,000

Intra-grupos 866,411 224 3,868

Total 2224,824 239



Pruebas post hoc

Subconjuntos homogéneos

Fuerza

HSD de Tukey

TT N Subconjunto para alfa = 0.05

1 2 3 4 5 6 7 8

muestra 1 15 1,1153 muestra 7 15 2,3113 2,3113 muestra 16 15 2,7293 2,7293 2,7293 muestra 4 15 3,4593 3,4593 3,4593 3,4593 muestra 12 15 3,5587 3,5587 3,5587 3,5587 3,5587 muestra 8 15 4,3367 4,3367 4,3367 4,3367 4,3367 muestra 6 15 5,0347 5,0347 5,0347 5,0347 muestra 11 15 5,6567 5,6567 5,6567 5,6567

muestra 5 15 5,7493 5,7493 5,7493 5,7493 muestra 10 15 5,8953 5,8953 5,8953 5,8953

muestra 14 15 5,9287 5,9287 5,9287 5,9287 muestra 13 15 6,0440 6,0440 6,0440 muestra 9 15 6,3593 6,3593

muestra 3 15 8,0713 8,0713

muestra 15 15 9,2093

muestra 2 15 10,2420

Sig. ,060 ,266 ,104 ,054 ,051 ,268 ,068 ,168

Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.

a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 15,000.

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Documents

Evaluación de la calidad de pellets extruidos elaborados