Residuo de cerveza para la alimentación de cerdos y otras especies

Los subproductos de la industria alimenticia humana, en general, tienen un alto contenido de fibra y poco aprovechamiento de los nutrientes por parte de los no rumiantes, debido a que la fibra interfiere en la normal digestibilidad de los mismos.

Residuo de la industria cervecera

El proceso de elaboración de la cerveza se inicia con la producción del mosto, una solución rica en azúcar que se utilizará en la etapa de fermentación posterior para producir etanol.

Para la elaboración del mosto, la malta de cebada molida se mezcla con agua a una temperatura de hasta 78°C para convertir el almidón de malta en azúcares fermentables (principalmente maltosa y maltotriosa) y no fermentables (dextrinas).

Las proteínas de la malta de cebada se degradan parcialmente durante esta etapa en polipéptidos y aminoácidos. Al final de este proceso, la parte insoluble no degradada del grano de malta de cebada, también conocido como «Grano Gastado Cervecero» (BSG, por sus siglas en inglés), se obtiene en una mezcla con el mosto.

El mosto se filtra a través del lecho de BSG formado en el fondo de la cuba de maceración y se transfiere al tanque de fermentación, mientras que el BSG se obtiene como subproducto de este proceso. [registrados]

En algunos casos, según el tipo de cerveza que se vaya a producir, se pueden utilizar otros cereales como maíz, arroz, trigo, avena, centeno o sorgo mezclados con la malta de cebada para la elaboración del mosto. En tales casos, la parte insoluble de estos granos después del proceso de maceración se separa con BSG como fracción única.

• Por lo tanto, el BSG puede derivarse solo de malta de cebada o de una mezcla de malta de cebada con otros granos de cereales.

La producción anual mundial de BSG se ha estimado en aproximadamente 38,6 × 10⁶ tn.

Debido a la importante cantidad en que se produce anualmente, se deben hacer esfuerzos para valorizar este subproducto agroindustrial derivado de las cervecerías.

Composición del BSG

El BSG está compuesto principalmente por las cáscaras de los granos de malta de cebada en mezcla con parte del pericarpio y capas de la cubierta de la semilla de estos granos.

Aunque es bien conocido que el BSG es rico en azúcares, proteínas y minerales, la composición química de este material puede sufrir variaciones significativas debido a factores, que incluyen:

• Tipo de cebada utilizada en el proceso
• Su tiempo de cosecha
• Condiciones bajo las cuales fue cultivada
• Condiciones utilizadas para el malteado y macerado
• Cantidad y tipo de los adjuntos agregados en mezcla con la malta de cebada para la elaboración del mosto.

La tabla 1 resume la composición química de BSG reportada en diferentes estudios, que utilizaron malta de cebada producida en diferentes países, incluyendo Brasil, Japón, Portugal e Irlanda.

Tabla 1. Composición química del BSG según distintos autores.

Adaptado de Mussattoet al. 2013

Esta tabla muestra claramente las variaciones en la composición química de esta materia prima como consecuencia de lo mencionado anteriormente, por ejemplo, Mussatto y Roberto y Waters et al. usaron BSG derivada de un proceso de elaboración de cerveza sin la adición de adjuntos (es decir, usando 100% malta de cebada), pero el primero usó malta de cebada brasileña mientras que el segundo usó malta de cebada de Irlanda.

Independientemente de las variaciones reportadas en la cantidad de cada constituyente en la composición de BSG, este material está compuesto principalmente por fibras (celulosa, hemicelulosa y lignina) y proteína.

La hemicelulosa y la celulosa son fracciones constituidas por azúcares, entre los cuales la xilosa, la arabinosa y la glucosa son las más abundantes en la BSG. Los azúcares corresponden a aproximadamente la mitad de la composición de BSG en peso seco, por lo que representan una fracción muy importante.

Además de los azúcares, la lignina (una macromolécula polifenólica de estructura compleja) y las proteínas también están presentes en cantidades significativas en la BSG.

Los aminoácidos esenciales representan aproximadamente el 30% del contenido total de proteínas, siendo la lisina la más abundante (14,3%), seguida de la leucina (6,12 %), la fenilalanina (4,64 %), la isoleucina (3,31 %), la treonina (0,71 %) y el triptófano (0,14%).

Los aminoácidos no esenciales de la BSG (que corresponden al 70% del contenido total de proteínas) incluyen principalmente histidina (26,27%) y ácido glutamínico (16,59%), con cantidades menores de ácido aspártico, valina, arginina, alanina, serina, tirosina, glicina, asparagina, ácido γ-aminobutírico y glutamina.

Finalmente, el BSG también contiene una variedad de minerales, entre los cuales el silicio, el fósforo y el calcio son los más abundantes. El silicio es también el elemento mineral más abundante en otros cereales como el arroz, la avena y la paja de trigo, pero el contenido de fósforo y calcio en el BSG es particularmente más alto que el comúnmente reportado para estos cereales.

Uso de BSG en alimentación animal

La principal aplicación actual de BSG es como alimento para ganado, donde puede ser utilizado directamente en forma húmeda (separado del mashtun) o como material seco. Los altos contenidos de fibra y proteína en BSG junto con el bajo costo de este subproducto lo convierten en un sustrato de gran interés para su uso como alimento animal.

Varios estudios demostraron que la inclusión de BSG en la dieta de vaca lecheras aumenta la producción de leche y el contenido de sólidos totales.

Las importantes ventajas resultantes de la inclusión de BSG en la alimentación del ganado alentaron la aplicación de este material en la alimentación de otros animales como aves de corral, cerdos y peces.

• Sin embargo, la mayoría de los polisacáridos de la pared celular, incluidos el arabinoxilano y el β-glucano, presentes en el BSG no se digieren en el tracto gastrointestinal de las aves porque no tienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de las cadenas poliméricas.
• Por lo tanto, las enzimas xilanasa y beta-glucanasa se han agregado comúnmente a la BSG para superar este problema.

En cerdos en terminación se demostró que el BSG puede incluirse hasta en un 20% en la ración, siempre que las dietas sean debidamente equilibradas, sin perjuicios en el rendimiento

Conclusiones

En el pasado, la mayor parte del BSG generado por la producción de cerveza se desechaba en el medio ambiente. Actualmente, las cervecerías suelen suministrar este material a bajo costo a los agricultores locales para que lo utilicen como alimento para el ganado.

Cabe destacar que el BSG es una materia prima de interés para su aplicación en la alimentación de diferentes especies debido a su bajo precio, gran disponibilidad durante todo el año y valiosa composición química♦

Fuente: SI Mussatto, 2014 J Sci Food Agric2014;94: 1264 – 1275www.soci.orgc©2013 Society of Chemical Industry

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