El procesamiento de los granos de cereales tiene como fin incrementar su valor nutricional, haciéndolo más aprovechables para los cerdos y las aves, y de esa forma, poder disminuir el volumen de alimento a utilizar.
Podemos separar al procesamiento en dos grandes grupos: «en frío» y «con calor».
- Las técnicas de procesado en frío de los granos consisten en la disminución del tamaño de partícula mediante la molienda, el aplastado o la compactación. Todos estos procesos tienen como objetivo mejorar la digestibilidad de los granos a través de la ruptura física de los mismos.
- Las técnicas de procesado en caliente consisten en el uso de popping, extrusión y micronizado. A través de estos procesos se busca mejorar la digestibilidad del almidón a través de su modificación química y física.
Los cereales responden de forma diferente a las condiciones de procesado, por eso cada uno tiene sus recomendaciones en cuánto al tipo de técnica empleada.
Importancia del procesamiento
Quizás el mayor interés del procesado de cereales es en dietas de lechones. Estos a diferencia de los pollitos recién nacidos no tienen una adecuada capacidad para digerir almidón. El sistema digestivo del lechón destetado entre los 21 y 28 días de vida es comparativamente inmaduro y los niveles de α-amilasa pancreática son deficientes. La capacidad digestiva completa no se desarrolla aproximadamente hasta las 10 semanas de vida.
Son comunes los casos de problemas digestivos en cerdos al destete y una de las causas es la falta de capacidad del animal para digerir el almidón de manera adecuada. Teniendo en cuenta que los cereales representan la mayor proporción de ingredientes en las dietas de cerdos y que los lechones no poseen una alta actividad enzimática, es natural que se presenten estos tipos de problemas.
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Estructura del almidón
El almidón es el principal componente de los cereales. Suele representar entre el 60 y el 70% del peso total.
El almidón se encuentra formado por dos polímeros principales, la amilosa y la amilopectina. Ambas están formadas por cadenas de móleculas de glucosa, las cuales se encuentran unidas por enlaces α1-4 en el caso de la amilosa; y por α1-4 y α1-6, en el caso de la amilopectina, la cual presenta ramificaciones (Figura 1). Cuanta mayor presencia de amilopectina en relación a la amilosa tenga el almidón, mayor será su digestibilidad. Esto se debe a que al poseer cadenas ramificadas, se mejora el ataque enzimático.
Figura 1
Modificación de la estructura del almidón a través del procesamiento
Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría. Mediante el calentamiento en presencia de agua, los gránulos de almidón empiezan a absorber agua y se hinchan y rompen, por lo tanto en este punto, la transformación es irreversible. A este proceso se lo conoce como «gelanitización» y se da en un rango de temperatura entre los 60 a 70ºc en los cereales. Este proceso es gradual y continúa a medida que la temperatura aumenta, finaliza cuando se genera una pasta en la cual las cadenas de amilosa se encuentran altamente hidratadas. Cuando los cereales son sometidos a calor seco, la gelatinización ocurre a una temperatura mayor, cercana a los 100 ºc.
El objetivo de este proceso radica en mejorar la digestibilidad del almidón y de esa forma poder obtener mayor cantidad de energía de los cereales. Sin embargo, un exceso en el calentamiento puede resultar en una menor disponibilidad de los nutrientes. Además de dañar al almidón, la digestibilidad de la proteína y de los aminoácidos puede verse afectada negativamente.
Molienda
La molienda tiene como finalidad disminuir el tamaño de partícula para aumentar la superficie de acción de los jugos y enzimas digestivas. Este proceso al no utilizar el calor, no modifica a grandes rasgos la estructura y, por ende, la digestibilidad del almidón.
A diferencia de las aves, la dieta para los cerdos debe contener granos molidos siempre, ya que prácticamente no mastican el alimento durante la ingestión. Por lo tanto las dietas con granos enteros son menos apetecibles y los rendimientos son peores. No obstante, el grado de molienda no debe ser tan alto como para generar problemas de formación de polvo. Cuando el tamaño de partícula es demasiado fino pueden generarse úlceras en los estómagos de los cerdos. Las aves, en cambio, son capaces de utilizar granos enteros gracias a la acción de molienda de la molleja.
Popping
El popping se trata de un método donde se aplica calor seco a altas temperaturas. El agua interna de los granos se transforma en vapor y produce la hinchazón de los mismos.
Extrusión
La extrusión requiere de un acondicionamiento previo de los cereales, donde se les aplica vapor. Los cereales son sometidos a alta presión y temperatura (entre 130 a 160°c) y luego son presionados contra una matríz, donde salen a través de los orificios de la misma.
Micronizado
El micronizado es un sistema de procesado que incluye la aplicación de calor a través de microondas tras haber llevado a los granos a un 18% de humedad. Consiste en un proceso de cocción de corto tiempo y alta temperatura. Los cereales, las semillas oleaginosas, los frijoles y las leguminosas se calientan rápidamente. En el caso de los granos de cereal, por ejemplo, se alcanza una temperatura superficial de 100ºC en 45 segundos. Se ahorra energía, ya que el secado se vuelve innecesario. Además, mejora la palatabilidad, la cual se obtiene mediante la conversión de los almidones en azúcares, mejora su sabor en comparación con otros procesos.
Conclusiones
- Las técnicas disponibles diseñadas para aumentar el valor nutritivo de los granos de cereales son numerosas. Una disminución en el tamaño de partícula alcanzada tras la molienda y la producción de copos, es generalmente beneficiosa para cerdos, pero de poco valor nutritivo para aves.
- Cuando el tamaño de partícula es demasiado pequeño puede generar problemas tanto en aves como en cerdos.
- El peleteado también es beneficioso. Los efectos son tanto físicos (aumento de la densidad de la dieta, disminución del polvo, facilitar el consumo) como químicos (alteración de la estructura del gránulo de almidón).
- Los tratamientos con calor utilizados en cereales, con o sin agregado de humedad, pueden influir negativamente en la disponibilidad de la proteína y de los aminoácidos, así como del mismo almidón cuando la temperatura o el tiempo son excesivos♦
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