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Trattamenti
Trattamenti
Meccanici a freddo Idrotermici Calore secco
DecorticazioneSchiacciaturaFrantumazioneRullatura a seccoMacinazione (2mm/400 μm)
VaporizzazioneVaporizzazione e rullaturaFioccaturaEsplosionePellettatura
EspansioneMicronizzazioneEstrusioneEsposizione a microonde
Tecnologie di tipo termomeccanico hanno consentito di supportare le performances di animali ad elevato
potenziale genetico e di sviluppare tecniche di allevamento che devono coincidere con elevati
standard qualitativi degli alimenti
I trattamenti producono sugli alimenti modificazioni chimico-fisiche e nutrizionali
aumento digeribilità, disponibilità, appetibilità, qualità, salubrità, efficienza produzioni, riduzione
impatto ambientale, qualità e salubrità dei prodotti,
MODIFICAZIONI A CARICO:
•amidi gelatinizzazione e destrinizzazione
•proteine > digeribilità
•fattori antinutrizionali (FAN) inattivazione
•carica batterica riduzione
•vitamine denaturazione
•grassi autossidazione, irrancidimento
MACINAZIONERiduzione dimensione particelle
Maggiore degradabilita’ e digeribilita’
CALORECarboidrati: gelatinizzazione e destrinizzazione amidi
Proteina: minore degradabilita’ ruminale, maggiore digeribilita’Inattivazione FAN
UMIDITA’Riduzione polverosita’Maggiore digeribilita’Inattivazione tannini
ALCALIParziale gelatinizzazione amidi
Minore digeribilita’ proteicaMaggiore digeribilita’ fibra
GLI AMIDI
Gelatinizzazione I granuli di amido crudo sono scarsamente solubili in acqua.
Col calore i legami intermolecolari che legano amilosio e amilopectina si spezzano. Il granulo si imbibisce di acqua, si rigonfia e si disintegra.
DestrinizzazioneUn successivo intervento della temperatura provoca la rottura della molecola in
strutture più piccole e più facilmente attaccabili dagli enzimi digestivi.
LE PROTEINE
l’azione termica migliora la digeribilità globale delle fonti proteiche mantenendo elevata la disponibilità di aminoacidi
essenziali (es. lisina)
A livello ruminale si riduce la solubilità e la velocità di degradazione delle proteine con un conseguente aumento del by-
pass
Inattivazione FAN
I GRASSI
le lipasi di origine microbica presenti nelle materie prime vengono distrutte dal trattamento termico, riducendo i fenomeni
di irrancidimento.
Il calore provoca delle rotture a livello di parete cellulare che rendono maggiormente esposti i grassi contenuti.
Fonti oleaginose estruse possono avere interferenze con le fermentazioni ruminali dovute alla maggior disponibilità di olio
a livello ruminale
VITAMINE
Il trattamento con calore potrebbe determinare perdite limitate di alcune vitamine termolabili.
(A, B2 , Acido Folico, Niacina, Biotina)
è possibile l’aggiunta a posteriori
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TRATTAMENTI TECNOLOGICI CARATTERISTICHE
(Voragel et al, 1995)
EFFETTI DEI VARI TRATTAMENTI TECNOLOGICI SULLA DIGERIBILITA’ ENZIMATICA
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Coefficiente di utilizzazione digestiva (CUD) apparente:campo di variabilità in funzione di diversi
materiali trattati e di diversi interventi tecnologici
CUD (SS) CUD (PG)
Espansione + 4-6 +5-7
Estrusione + 5-7 + 9-11
Fioccatura + 7-8 + 12-17
Micronizzazione + 6-10 + 15-21
Digeribilità di una dieta per broiler (mais 40%)
Pellettatura Pellettatura+ espansione
SO 68 70PG 76 78Amido 70 82NDF 8 13ME (MJ/kg) 11 12
Dieta a base di mais: trattamenti e digeribilità
Plavnik et al., 1995
N, g/kg Acidi grassi, g/kg
Amido, g/kg
GE, MJ/kg
AME, MJ/kg
AMEn
Non trattato
680 758b 969 794b 14.19b 13.04b
Estuso 698 813a 977 802a 14.40a 13.55a
Espanso 661 798a 972 796ab 14.33a 13.26b
a,b in colonna: P<0.05
N: azoto, GE: energia grezza, AME: energia metabolizzabile apparente, AMEn: azoto corretto per AME
Attivita’ ureasica e TIA nella soia integrale estrusa
Temperatura estrusione (°C)
Umidita’ Attivita’ ureasica ( pH)
TIA,%
135121135135148
121132138143149
1520252020
----------
1.00.90.20.10.0
1.91.50.30.020.01
1243628998
030275774
Soia: trattamenti e qualità della proteina
Ordonez e Palencia, 1999
TrattamentoUreasi, ΔpH
TIA, U/mg
Proteina sol KOH, %
Peso vivo, g
0 2.01 56.3 89 1.11c113°C - 3’ 0.03 8.8 89 1.80b120°C – 4.5’ 0.03 6.3 85 1.92a130°C – 6.5’ 0 5.0 86 2.03a150°C – 9.5’ 0 2.1 69 1.93b
a,b,c nella stessa colonna P<0.05
Soia f.e.: attività ureasica in funzione dell’umidità e della durata del trattamento
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0 20 40 60 80
tempo, min
TIA
, mg/
prot 0%
4%8%12%16%
CONTAMINAZIONE MANGIMI
Effetti dell’espansione sulla conta microbica in differenti mangimi (Feedstuffs)
Alimento
Broilers
Ovaiole
Maiali
Temp. (°C)
Controllo125135
Controllo125
Controllo120
Press (bar)
Controllo1020
Controllo-
Controllo-
Aerobi/g
63,000900870
830,00039,000
6,7*107
330,000
Enterob./g
Controllo125135
Controllo125
Controllo120
E.coli
< 10< 10< 10
-< 10
1,000< 10
Muffe
1,400< 10< 10
1,400< 10
1,000< 10
Salmonella
---
+-
--
CONTAMINAZIONE MANGIMI
Enterobacteriaceae e Salmonelle vengono più efficacemente ridotte in mangimi con un ambiente caldo-umido che non caldo-secco
(estrusione, pellettatura).
L’utilizzo del vapore aumenta la temperatura e l’umidità.
Con un umidità eccessiva diminuisce la pellettabilità di un mangime. In conseguenza di questo in relazione alle caratteristiche del mangime non sempre si possono raggiungere le condizioni ideali
per l’eliminazione della Salmonella.
I trattamenti: attenzione ai danni !
Carboidrati Proteine Grassi •Reazione di Maillard•Caramellizzazione•Formazione di amido resistente
•Reazione di Maillard •Formazione LAL/LAN•Deaminazione•Formazione di D-aminoacidi •Denaturazione
•Ossidazione•Degradazine termica•Isomerizzazione cis/transPolimerizzazione
Costituenti che prendono parte alla reazione di Maillard
Eriksson, 1990
I trattamenti: attenzione ai danni !
Vitamina perdita % dell’attività vitaminicaPellettatura(82°C, 30’’)
Espansione(117°C, 20’’)
Estrusione(120°C, 60’’)
A (beadlet)D3 (beadlet)ETiaminaAcido folicoCColina cloruro
755117452
42396401
12892114633
Adattato da Coehlo, 1999
Aumenta la superficie di contatto con le secrezioni dell’apparato digerente
Permette una manipolazione più facile
Tendenza all’ottimizzazione della razione
Miglioramento dei trattamenti di compressione o di estrusione
MACINAZIONE
Frantumazione : 3 mm
Macinazione : 3 mm - 30 μ
Micronizzazione : 30 μ
LA TOSTATURA
Esposizione in una camera rotante a calore a secco (fiamma)per 3-5 min, 125°C
L’ESPLOSIONE
Passaggio delle materie prime in una corrente d’aria preriscaldata (260-280°C)
Macinazione alla temperatura di 90-95°C
LA FIOCCATURA
Pulitura e decorticazione delle materie prime (>digeribilità)
Cottura a vapore (15-40 min; T 80-100°C)Passaggio del prodotto nel laminatoio
Riduzione del contenuto di umidità attraverso essiccazione
LA PELLETTATURA
È l’operazione mediante la quale un prodotto farinoso viene spinto e pressato in uno stretto canale ad un punto tale da farlo
uscire sotto forma di una compressa detta PELLET
LA PELLETTATURA
Riduzione del volume (trasporto)
Produzione omogenea
Riduzione polverosità e perdite
Gelatinizzazione
Evitata la demiscelazione
> appetibilità
Eliminazione della selezione
< tempo di alimentazione
Migliore conservazione
L’ESTRUSIONE
Nel condizionatore il prodotto viene miscelato con acqua/vapore e liquidi (grassi)
110-205°C, 10-20 sec120-170°C, 2-10 min
Nell’estrusore sottoposto ad elevata pressione (20-70 bar)
La brusca caduta di pressione all’uscita dell’estrusore provoca l’espansione
Taglio