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L’industria mangimistica Disciplina: Produzioni animali
Classe di concorso A052
Tecnica mangimistica
Branca della scienza dell’alimentazione animale che ha il compito di studiare e ricercare
nuove tecniche atte a potenziare ed esaltare le caratteristiche nutritive e dietetiche degli alimenti destinati agli animali.
Gli obiettivi sono:
• ridurre i costi alimentari
• migliorare l’efficienza produttiva
• tutelare il consumatore
Mangimificio: produce mangimi
Ciclo di lavorazione: arrivo materia prima
stoccaggio materia prima
miscelazione: additivi, medicinali (stabilimento autorizzato)
preparazione: trattamenti fisici a caldo o a freddo
stoccaggio mangime
La cariosside del grano E’ formata da: • involucri: 14-17 % • germe: 2-3 % • endosperma: 80-84 %, fonte di amido e di proteine. Nel grano tenero da origine alla
farina, nel grano duro alla semola.
AMIDO: • è un polisaccaride di riserva costituito da tante unità di alfa glucosio • è composto da amilosio (polimero lineare) e dall’amilopectina (polimero ramificato) • amilosio e amilopectina all’interno del granulo d’amido mostrano proprietà
semicristalline che li rendono insolubili a temperatura ambiente e resistenti alla digestione da parte degli enzimi presenti nell’apparato digerente
• è necessario che l’amido, per essere digeribile, perda la sua struttura cristallina e ordinata e passi ad una struttura disordinata, con le caratteristiche di un gel (gelatinizzazione)
Usi del grano
Viste le caratteristiche compositive, il grano è una fonte di amido e di energia per tutti gli animali:
• nel bovino: si può usare facendo attenzione all’elevata velocità ed intensità di fermentazione nel rumine (acidosi). Le quantità di impiego dovrebbero essere limitate entro i 2-3 Kg/die
• nel cavallo: è preferibile un impiego dopo cottura e comunque in
quantità modeste per evitare turbe intestinali • nel suino: può essere impiegato fino ad un 30-40% del mangime ma va
equilibrato l’apporto in lisina (aa essenziale, scarso nei cereali)
• nel pollame: usato in larghe quantità in sostituzione del mais quando si voglia produrre un pollo dalla cute non pigmentata
Trattamenti fisici
Ogni processo a cui viene sottoposto un alimento al fine di migliorarne alcune caratteristiche fisiche, chimiche, igieniche, nutrizionali, dietetiche ed organolettiche. Gli obiettivi sono: • isolare una parte specifica di un alimento • modificare la dimensione • modificare la struttura di alcuni principi nutritivi • migliorare l’appetibilità • aumentare la digeribilità • eliminare fattori antinutrizionali o tossici • prolungare la conservabilità dell’alimento
Si suddividono in: • trattamenti fisici a freddo • trattamenti fisici a caldo
Trattamenti a freddo Si distinguono:
• frantumazione o molitura: trattamento più diffuso che consiste nella riduzione degli alimenti ad una granulometria desiderata. Riguarda semi interi (cereali, leguminose) o altri componenti (residui industriali, fiocchi)
• rullatura: schiacciamento della granella tra due rulli ondulati
• trattamento con enzimi (α amilasi): l’amido dei cereali è resistente agli enzimi dell’apparato digerente
• immersione in acqua: l’amido è circondato da una pellicola spessa e tenace. L’acqua assorbita provoca un’espansione volumetrica che determina la rottura della pellicola
Molitura
• aumenta la superficie esposta agli enzimi digestivi: maggiore digeribilità nei monogastrici e maggiore velocità di fermentazione nel rumine
• facilita la miscelazione delle materie prime
Realizzata con molini a cilindri e a martelli a cilindri: possono essere scanalati o lisci, la dimensione delle particelle dipende dalla
spaziatura dei due cilindri che combaciano reciprocamente durante la loro rotazione
a martelli: l’albero in rotazione fa girare, ad alta velocità, una serie di bracci metallici articolati che polverizzano la sostanza da macinare provocandone l’urto contro le pareti del recipiente
Trattamenti a caldo
Effetti positivi del calore:
• denaturazione delle proteine
• maggiore azione degli enzimi digestivi
• miglioramento della digeribilità intestinale
• maggiore assorbimento di aa
• inattivazione di alcuni fattori antinutrizionali (inibitore tripsinico nella soia)
Effetti negativi del calore:
• Inattivazione vitamine A, D, C, K e parte del gruppo B
• Reazione di Maillard (legami glucidi-proteine)
Tra i trattamenti a caldo si distinguono:
• fioccatura
• pellettatura
• estrusione
La fioccatura
Trattamento termico-meccanico applicato per lo più ai cereali talora anche ad alcune leguminose, che consente di conferire ai grani e ai semi una forma particolare (fiocchi) e di modificarne la digeribilità.
Fasi della fioccatura:
• Decorticazione: consiste nel privare il cereale del suo involucro esterno (cuticola esterna) che è poco digeribile. La cottura a vapore sarà più veloce.
• Cottura: avviene per iniezione di vapore. Il prodotto si arricchisce di umidità ed è più facilmente lavorabile.
• Schiacciamento: il prodotto passa attraverso due rulli che lo schiacciano facendogli assumere la forma caratteristica a fiocco.
• Essiccazione: si impiegano essiccatoi a nastro multipli per ridurre l’umidità del fiocco dal 20 % al 12 % (buona conservazione).
• Raffreddamento
• Confezionamento: avviene in sacchi per proteggere i fiocchi.
Vantaggi della fioccatura
• gelatinizzazione dell’amido (perdita struttura pseudo-cristallina) e sua parziale destrinizzazione (scomposizione di amilosio e amilopectina in composti più semplici come le destrine che migliorano le caratteristiche di sapore)
• riduzione delle cariossidi in sottili pellicole più facilmente aggredibili dai succhi digestivi
• aumento della digeribilità del cereale grazie alla sua decorticazione
• riduzione della carica batterica
• inattivazione dei fattori antinutrizionali
• denaturazione della proteina che ne riduce la degradabilità ruminale (aumenta la proteina by pass)
Pellettatura
Processo di compressione che consiste nell’agglomerare alimenti semplici (crusca o erba medica disidratata) o composti (miscele di due o più alimenti semplici) in varie forme geometriche (cubetti e cilindri). Si ottengono così i pelletts.
Vantaggi di ordine zootecnico: • l’animale non può scegliere
• si riducono gli sprechi (maggiori con alimenti sfarinati)
• alimento più digeribile (la compressione è preceduta dal condizionamento)
Vantaggi di ordine sanitario: • alimenti con minore carica microbica
• i pelletts sono meno attaccabili dai macroparassiti delle farine
• minori inalazioni di polveri da parte degli animali e degli addetti ai lavori
Vantaggi di ordine tecnologico: • si evita il rischio di “demiscelazione” dei componenti dei mangimi composti
• il trasporto è più agevole e sicuro
• la distribuzione è più facile
• il volume dell’alimento pellettato è inferiore
Svantaggi dei mangimi pellettati
• aumento del costo di produzione
• degradazione delle sostanze termosensibili (vitamine)
• introduzione di additivi leganti o di sostanze che favoriscono la compressione (melasso o grassi vegetali)
Pressa pellettatrice
Estrusione
Processo che prevede l’azione combinata dell’elevata temperatura e della forte pressione per rendere plastiche le materie prime che vengono forzate attraverso uno stampo per creare una forma particolare. Come la fioccatura migliora la digeribilità dell’alimento. A differenza della fioccatura, si hanno tempi più brevi di esposizione alle alte temperature.
Fasi dell’estrusione: • Macinazione: delle materie prime per ottenere un impasto omogeneo.
• Condizionamento: in un contenitore provvisto di pale in movimento viene messa la farina e iniettato vapore. L’impasto raggiunge una temperatura di 70 C° e un’umidità del 30 %.
• Cottura-espansione: grazie ad una coclea che gira all’interno dell’estrusore, il materiale avanza fino all’estremità dove è presente una filiera (stampo) i cui fori, di forma diversa, presentano all’interno delle pressioni elevatissime che fanno raggiungere temperature di 120-170 C°. Quando il materiale esce dalla filiera si espande per decompressione con un aumento di volume del 30-50 %. La decompressione fa perdere il 12 % di acqua.
• Essiccazione: tramite flussi di aria calda. L’umidità scende sotto il 10 %.
• Raffreddamento: importante per evitare il deterioramento.
• Confezionamento del prodotto.
Estrusore per cereali
1. Vite 2. Tramoggia di carico 3. Filiera o stampo 4. Prodotto estruso
L’industria molitoria
L’industria molitoria si basa sul principio di separare quanto più possibile l’endosperma dalle altre parti della cariosside e quindi può essere definita un’industria di estrazione e di purificazione.
La macinazione del frumento fornisce, oltre agli sfarinati adatti alla produzione di pane, pasta ed altri prodotti da destinare all’alimentazione umana, anche la crusca che, insieme a cruschello, tritello, germe, farinaccio e farinetta, raggruppati sotto la voce ‘cruscami’, vengono attualmente utilizzati nella preparazione dei mangimi.
Con la molitura si ottengono i seguenti sottoprodotti:
• germe: ricco di proteine, lipidi e vitamina E
• crusca e cruschello: ricchi di cellulosa, proteine e P
• tritello: ricco di amido e di proteine
• farinaccio e farinetta: ricchi di amido