Milton Luiz Moreira Lima Departamento de Produção Animal

Goiânia, 16/10/2014

Milton Luiz Moreira Lima

Departamento de Produção Animal

Escola de Veterinária e Zootecnia - UFG

[email protected]

Objetivo básico do processamento

Eficiência de transformação – alimento → leite Concentrado

Eficiência de transformação – alimento → leite Silagem

Problemas evidentes de processamento Volumoso

Problema evidente de processamento

Concentrado

Fazendas Leite, l/dia Vacas em lactação Conc. kg/diA kg leite/kg conc

A 413 52 111 3,52:1

B 223 28 81 2,75:1

C 961 52 352 2,73:1

D 876 60 324 2,70:1

E 585 52 312 1,87:1

Processamento – Parte da variação de eficiência

Fonte: RODRIGUES (2008)

X

Alimentação – Principal componente do custo Processamento: eficiência de transformação de alimentos

em leite é fundamental para o sucesso do negócio.

Fazenda A

(R$ 0,54/L)

Fazenda B

(R$ 0,48/L)

Fazenda C

(R$ 0,50/L)

Produção, l/dia 674 407 847

Alimentação (ALI) R$ 110.480,00 R$ 21.530,00 R$ 75.035,00

Volumosos (VOL) R$ 41.000,00 R$ 6.770,00 R$ 24.600,00

Concentrados (CONC) R$ 69.480,00 R$ 14.760,00 R$ 50.435,00

(ALI/COE) x 100 73 % 51 % 65 %

Processamento - Conceito de agregação de valor

Custos

Renda

Caracterização do alimento e determinação do

processamento.

Exemplo: milho

Composição do milho

n Média

PB, % 637 8,5

EE, % 356 3,7

MM, % 305 1,2

CHOT, % - 86,6

Fonte: cnpsa.embrapa (2009)

CHOT = 87%

FDN = 12 % CNF = 75%

Outros = 12% Amido = 88%

Amido:

62 – 70% do Grão

Vítreo Floury

Endosperma

Textura do grão é determinada pela proporção

dos endospermas vítreo e floury

Quanto maior for a vitreosidade, maior será a

dureza do grão.

Considerações sobre textura e processamento

Cadeia produtiva do milho brasileira é focada em

atender a demanda indústria avícola.

Predominam no mercado os milhos de textura dura

(alta vitreosidade).

É pensamento da maioria que esta realidade NÃO será

alterada pela indústria leiteira.

Abril/2014. Valores em: Mil toneladas

Demanda de milho para consumo animal

Avicultura:

58% do consumo animal

31% da demanda total

Bovinocultura:

8,5% do consumo animal

4,5% da demanda total

Brasil - Textura do grão milho e participação

no mercado

Participação do mercado, %

Textura do grão Safra 2005/2006 Safra 2009/2010

Duros 32,9 28,3 - 4,6

Semiduros 48,1 56,6 + 8,5

Dentados 5,4 5,9 + 0,5

Fonte: Cruz e Pereira Filho (2005 e 2009)

Considerações sobre o processamento Diferenças entre espécies

Diferenças entre espécies

Textura do grão (vitreosidade) é irrelevante;

Grão incluído na ração: seco (baixo teor de umidade) e moído;

Geralmente apenas uma fonte (grão/amido) é incluída na ração;

Valor energético não é afetado pelo processamento.

Processamento e valor energético

Diferenças entre espécies

Textura do grão (vitreosidade) é relevante;

Grão incluído na ração: várias formas de processamento;

Mais de uma fonte de grão incluída na ração pode ocorrer com frequência;

Valor energético é afetado pelo processamento.

Vitreosidade está relacionada à concentração de prolaminas nos

diferente tipos de endosperma.

Prolaminas são proteínas associadas aos grânulos de amido em

todos os cereais.

Endosperma vítreo: maior concentração de

prolamina, maior encapsulamento dos grânulos

de amido, menor digestibilidade do amido.

Endosperma floury: menor concentração de

prolamina, menor encapsulamento dos grânulos

de amido, maior digestibilidade do amido.

Cereal Prolamina (nome) “nível de prolamina”

Trigo Gliadina Médio-baixo

Cevada Hordeína Baixo

Aveia Avenina Baixo

Milho Zeína Alto

Sorgo Kafirina Muito alto

Todos os cereais contêm prolaminas

OBS: os benefícios do processamento sobre o aproveitamento do

amido dependem do teor de prolamina. Maior teor, maior benefício.

TIPO DE ENDOSPERMA DO MILHO

HÍBRIDOS BRASILEIROS X AMERICANOS

VÍTREO, % Densidade, g/cm3

Híbridos Média Amplitude Média Amplitude

Brasileiros 73,1 64,2 – 80,0 1,268 1,218 – 1,292

Americanos 48,2 34,9 – 62,3 1,201 1,169 – 1,235

Fonte: Correa et al. (2002)

ENDOSPERMA E DISPONIBILIDADE RUMINAL DO AMIDO

Híbridos americanos

Híbridos brasileiros

Fonte: Correa et al. (2002)

35 a 62%

64 a 80%

64 a 84%

40 a 54%

DISPONIBILIDADE = A + B [ Kd/(Kd + Kp)], Kp = 0,08/h

Milhos de textura dura também são menos digestíveis no

trato total. Não ocorre compensação de digestão no

intestino.

Por que há variabilidade?

● Textura do grão

● Tamanho de partícula

● Método de processamento

● Método de conservação

DIGESTIBILIDADE DO AMIDO

VACAS LEITEIRAS

Meta ≥ 95%

Média = 90,6% (muito variável)

Amido nas fezes < 5% da MS, digestibilidade do

amido no trato total > 90%.

Fonte:Fredin et al. (2014)

A textura do grão e o processamento são determinantes de

parte da variabilidade da digestibilidade.


Há interação entre textura e processamento

Grãos de textura mais “dura” precisam de processamento mais intenso.

Interação textura do grão x processamento

Tipo de endosperma x metas de processamento (moagem):

Milho dentados (endosperma floury > vítreo): < 1,5 mm

Milho duros (endosperma floury < vítreo): < 1,0 mm

Partículas, %

Textura > 250 m < 125 m

Duro 69,9 9,0

Dentado 61,9 15,6

1. Em um mesmo grau de processamento (peneira), o

milho de textura dura tem mais partículas grosseiras

Fonte: Philippeau et al. (1999)

MILHOS COM MAIOR PROPORAÇÃO DE ENDOSPERMA

VÍTREO SÃO MAIS DE DIFÍCEIS DE PROCESSAR.

2. Para moagem na granulometria fina (570 m) a demanda

de energia foi 14% maior para os grãos de textura dura em

relação aos de textura dentada (Factori et al., 2008)

Processamento e vacas leiteiras

Considerações sobre o processamento

Vacas mantidas em

pastagens


Vacas mantidas em

confinamento

Considerações sobre o processamento Em uma mesma ração, várias fontes

e formas de processamento dos

grãos. P

o

c

e

s

s

a

m

e

n

t

o

F

o

n

t

e

s

+


Contribuição das diferentes “fontes” de grão

Silagem de milho

MS, kg/dia Grão, % MS MS grão, kg Amido, kg/d

10,5 50 5,3 3,7

10,5 30 3,2 2,2

Milho moído fino

MS grão, kg/dia Amido, kg/dia

4,6 3,2

Contribuições para o amido total

Silagem de milho 41 a 54%

Concentrado 46 a 59%

NRC (2001)

Neste caso, a contribuição considerável da forragem para o

suprimento de amido determina que o processamento do

grão neste componente da ração pode ser determinante dos

resultados observados.

Contribuições para o amido total

Silagem de milho 41 a 54%

Concentrado 46 a 59%

Digestibilidade do amido. Mix de digestão do amido

originado de diferentes fontes.


Digestão do amido da

forragem + concentrado.

VARIABILIDADE:

Digestibilidade do amido. Determinantes

da variação no processamento dos grãos.

Maturidade do grão na colheita

Milho Sorgo

Tamanho e qualidade do corte

Facas

Contra

faca

Fonte: Johnson et al. (1999)

Tamanho médio de corte

Sem

ente

s in

teir

as,

% d

a M

S

Corte e sementes nas fezes

Uso de quebrador ou processador de grãos

Grãos inteiros presentes na silagem de milho, %

Dig

est

ibilid

ade d

o a

mid

o (

TT),

%

Adaptado de Johnson et al. (2002)

SILAGEM DE MILHO: PROCESSAMENTO E QUALIDADE

NÃO PROCESSADA

PROCESSADA

58

100 96

88

50

60

70

80

90

100

Sem 1 mm 3 mm 8 mm

% d

os

grã

o p

rocess

ados

Processador, distância em mm

Adaptado de Schuler (2009)

Eficiência do processador

PROCESSAMENTO DO MILHO E SORGO PARA

VACAS LEITEIRAS

Métodos de processamento empregados


Secos

Quebra

Moagem

Laminação

Tostagem OBS: Aplicáveis a indústria de produtos acabados.

Úmidos

Floculação

Explosão

Cozimento sob pressão

Ensilagem OBS: Menos aplicáveis a indústria de produtos acabados.

Fonte: Hale (1973)

Processamentos

empregados nas

regiões sudeste e

cento-oeste.


Valor energético do milho e do sorgo PAF NDT1x

Milho

Moído seco 1,00 88,7

Quebrado seco 0,95 84,9

Moído alta umidade 1,04 91,5

Laminado alta umidade 1,00 88,5

Floculado à vapor 1,04 91,7

Sorgo

Laminado seco 0,92 80,6

Floculado à vapor 1,04 89,4

Efeito do

processamento (PAF)

sobre a digestão do

amido e valor de NDT.

Milho x sorgo: efeito da

concentração de prolamina

sobre a digestão do amido. Fonte: NRC (2001)

Intestino grosso

Intestino delgado

Rúmen

Dig

est

ão d

o a

mid

o n

o t

rato

to

tal,

%

Função do PAF

(Fator de Processamento)

Ajustar NDT de CNF para o efeito

da intensidade do processamento

sobre a digestilidade do amido no

trato total.

PROCESSAMENTO DO MILHO E SORGO PARA

VACAS LEITEIRAS

Administrar os benefícios e os riscos da

intensidade do processamento.

Processamento

Intensidade

A intensidade do processamento é

determinantes do “local” onde o amido será

digerido.

Intensidade do processamento, digestão

do amido e eficiência energética

Fermentação Enzimático

Fermentação

Vacas leiteiras

Alimento Partícula Kp, %/h % digerida

Milho “coarsely cracked” 4,3 mm 0,044 45

Milho “cracked” 2,6 mm 0,063 53

Milho “fine ground” 0,7 mm 0,091 66

Milho “floculado a vapor” 2,9 mm 0,105 75

O aumento da intensidade do processamento

aumenta a digestibilidade ruminal do amido.

Fonte:Lykos e Varga (1995)


Fermentação

X

“Considerando o consumo de quantidade igual de amido, no milho moído fino maior proporção do amido é digerida no rúmen, passando menor quantidade para ser digerida no intestino delgado. Para vacas leiteiras o que é energeticamente mais interessante? A digestão ruminal ou intestinal do amido?”


Fermentação

AGCC

C3

Absorção

Fígado

Glicose

Perdas de fermentação

ATP

P. Microb.

Fezes

Perdas de fermentação

ATP

P. Microb.

I. Delgado

Digestão

AA

Digestão Glicose Absorção

Intestino grosso

Intestino delgado

Rúmen

Dig

est

ão d

o a

mid

o n

o t

rato

to

tal,

% 24,6/(24,6 + 16,1) = 60% 70% 54%

Além disso, a redução na degradação do amido

ruminal do amido através do processamento

menos intenso não é compensada pela

digestibilidade no intestino.

Benefícios do aumento da intensidade de

processamento

Aumento na digestibilidade do amido;

- Rúmen

- Trato total

Aumento da produção de leite;

Aumento do teor de proteína do leite;

Aumento da produção de sólidos do leite;

Aumento da eficiência de uso do nitrogênio da ração;

- Redução do impacto ambiental da atividade leiteira

- Redução na concentração de NUL (benefícios na reprodução)

Processamento – Produção e composição do leite

Vacas confinadas e ração totalmente misturada

Existe correlação positiva entre a digestão do

amido e a produção de leite

Digestão no amido no trato total, % do amido

Pro

du

ção

de

leit

e, k

g/d

ia

Fonte:Firkins et al. (2001)

Grosseiro Mistura1 Fino

Granulometria 2.500 m 50/50 1.100 m

Consumo, kg MS 22,3 23,0 23,0

Leite, kg/dia 31,4 32,8 34,2

Gordura, % 3,59 3,64 3,73

Proteína,% 3,19 3,26 3,29

GMD, kg/dia + 0,154 + 0,272 + 0,304

GRANULOMETRIA DO MILHO E DESEMPENHO

Fonte:Hutjens (2000)

Processamento Leite, kg/d Proteína,% Proteína, g/d Gordura,% Gordura,g/d

Seco, laminado 30,9 3,09 945 3,59 1109

Seco, moído 31,5 3,18 1001 3,53 1112

Seco, moído fino 32,4 3,02 978 3,49 1131

Laminado, Vapor 31,9 3,10 989 3,49 1113

Floculado, Vapor 32,5 3,10 1007 3,36 1092

AU, Laminado 32,5 3,17 1030 3,54 1150

AU, moído 33,9 3,17 1074 3,37 1142

Firkins (2001)

Processamento e leite (produção e composição)

da intensidade = da produção

Aumento da degradação ruminal do amido através do

processamento favorece o aumento do teor de

proteína do leite.

Fonte:Ferraretto et al.(2012)

Porém, o aumento da degrabilidade ruminal do

amido através do processamento pode afetar

negativamente o teor de gordura do leite.

Fonte:Ferraretto et al.(2012)

● Rebanho 350 vacas;

● Aumentou o grau de moagem;

● Dois dias: 16 para 12 mg/dL;

● N urina: - 50 g de N/vaca/dia;

● N urina: - 5.300 kg de N/ano;

● + 1,14 kg de leite/vaca/dia.

Moagem do milho

Fonte: Baker e Munson (2011)

Aumento da intensidade do processamento e vários efeitos no rebanho.

Processamento – Produção e composição do leite

Vacas a pasto e ração de componentes separados

Produção de leite de vacas suplementadas com

milho seco quebrado (Dry corn) ou milho de alta

umidade (HMC). USA.

Suplementadas com 6,3 kg de MS de grão/dia

Substituição do milho moído seco por milho processado de

diferentes formas. BR. Trat. MM = 5,4 kg/d. Demais = 1,8 kg MM + 3,6 kg outros processamentos

Riscos do aumento da intensidade de

processamento

Redução da digestibilidade da FDN no trato total;

- Digestão de CHOs (FDN + CNF) no TT pouco alterada.

Maior probabilidade de ocorrência de acidose;

Aumenta a ocorrência de depressão do teor de gordura do leite.

O aumento da degradação ruminal do

amido pode ser “compensado” pela

redução na degradação rumenal da

FDN.

NRC (2001):Plascencia e Zinn, 1996; Joy

et al.,1997; Crocker et al.; Yu et al.,

1998; Dann et al., 1999.

Laminado Milho floculado, g/L

Digestão Seco 0,39 0,32 0,26

Rumenal,%

Amido 47 45 65 69

FDA 50 42 37 25

Total,%

Amido 77 93 97 98

FDA 45 50 42 40

PROCESSAMENTO DO MILHO E DIGESTÃO:

AMIDO E FDA

Fonte:Plascencia e Zinn (1996)

Efeito do processamento na digestibildade

ruminal do amido. Mesmo teor de amido,

grande variação na digestibilidade ruminal

do amido.

Como não há compensação de digestão no

intestino grosso, o efeito negativo do

processamento sobre a digestibilidade da

fibra no trato total não é “anulado”.

Dias dos períodos experimentais

Adaptação: 1 a 26 Desafio: 27 e 28

Tratamentos

Milho moído fino sem aditivo Milho alta umidade

Milho moído fino com aditivo (56 g de levedura/vaca/dia) Milho alta umidade

Sem levedura

Adaptação Desafio

Gordura, g/100g 3,34 3,03

Gordura, kg/dia 1,42 1,30

Adaptado de Longuski et al.(2009)

*Desafio: substituição total do milho moído fino por milho de alta umidade

Troca abrupta da ração (processamento do grão) e depressão da gordura do leite.

Carboidrato % da MS Manipulação na ração

Amido 20 – 26 Reduzir o teor de amido quando a degradabilidade ruminal aumenta.

Amido degradável no rúmen 16 – 22 Reduzir a concentração quando FDNf e FDNpe da ração são baixos

FDN 28 – 35

Aumentar quando a digestibilidade dos CNF e do amido aumentarem, ou quando a digestibilidade ruminal da FDN aumentar.

FDN forragem 16 – 23

FDNpe > 20

Processamento, amido, características da

ração e administração do risco de acidose.

Fonte: Santos (2011)

Publicações recentes e excelentes sobre o assunto.

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TEXTURA DO GRÃO E DIGESTÃO DO AMIDO

Duro (flint) Dentado (dent)

Degradabilidade ruminal do amido, % 46,2 61,9

Fonte: Philippeau et al. (1999)

Duro (flint) Dentado (dent)

Digestibilidade do amido trato total, % 89,6 95,8

Adaptado de Lopes et al. (2009)

Rúmen

Rúmen + intestino (trato total)

Granulometria, mm Digestibilidade do amido, %

0,7 91,4

1,8 86,0

3,7 69,5

Fonte: Remond et al. (2004)

Parte da variação do NDT é explicada pela

alteração na digestibilidade no trato total.

Grãos menores são mais difíceis de

processar.

Exigem maior atenção no

processamento.

Milho Sorgo Casca Casca+milho

Amido Amido FDN+FS Amido+FDN+FS P

Leite, kg/dia 21,1 20,6 19,8 20,1 ns

Leite 4%, kg/dia 18,5 18,4 18,6 18,5 ns

Gordura, % 3,17 3,30 3,58 3,44 0,06

Proteína, % 2,81 2,92 2,91 2,94 ns

Lactose, % 4,53 4,38 4,40 4,60 0,06

Gordura, kg/dia 0,668 0,679 0,711 0,700 ns

Proteína, kg/dia 0,591 0,600 0,574 0,589 ns

Lactose, kg/dia 0,960 0,902 0,870 0,925 0,04

NUL, mg/dL 9,10 9,27 10,70 11,00 ns

Gordura:Proteína 1,13 1,14 1,23 1,18 ns

Fonte de CHO do suplemento e desempenho

de vacas em lactação mantidas em pastagens

Fonte: Santos et al. 2014 (dados parciais)

PROCESSAMENTO DO MILHO, CONSUMO E

GANHO DE PESO (ESALQ/USP)

PROCESSAMENTO:

laminado x moído fino x floculado

Resultados:

Sem diferença no consumo de MS;

GMD (kg/d)

Laminado Moído fino Floculado

1,21 1,35(+11%) 1,40(+16%)

Processamento Partícula, m Degrad. Rúmen

%

Grosso 4.309 44,6

Frango 2.577 53,3

Fino 686 64,5

Granulometria e degradação do

amido rúmen

Fonte:Hutjens (2000)

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Milton Luiz Moreira Lima Departamento de Produção Animal