Co productos productos del etanol Co-productos productos
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Co--productos del etanol Co Para las dietas del g ganado lechero Alvaro Garcia DVM PhD Associate Professor South Dakota State University “Llena ” Plantas de etanol eta o Whiskey Eny producción Propuestas Crecimiento de la industria del etanoll Gran disponibilidad de co-productos. Buena fuente de proteína y energía. Proteína: degradación ruminal depende del co-producto co producto Energía: g suministrada p por g grasa y fibra fermentable. Minerales: puede ser variable. Aparición de co-productos nuevos y otros modificados. Producción de etanol Maíz entero Æ cernido Æ molienda a harina Harina + agua Æ cocimiento y esterilizado. esterilizado Enfriado Æadición de levaduras levaduras. Destilación del etanol Agua y sólidos se recogen como “stillage”. Producción de etanol Stillage. Centrífuga separa sólidos del líquido. Líquido = soluble de destilería o “stillage” fino. Concentrado C t d por evaporación ió = solubles l bl condensados de destilería (CDS), jarabe o sirope. i Sólidos o torta húmeda = WDG WDG + CDS = (WDGS) Æ secado = DDGS Rendimiento Una tonelada de maíz: 426 litros de etanol 327 kg de dióxido de carbono 327 kg de DDGS. Aproximadamente: 1/3 1/3, 1/3 1/3, y 1/3 de los productos finales por peso. Contenido en nutrientes Analizar cada partida no siempre es práctico práctico. Las tablas 2 2, 3 y 4 muestran la composición de los co-productos de plantas del Medio-oeste. Influída por: tipo ti y calidad lid d d dell grano, molienda y proceso de fermentación, temperatura de secado, solubles agregados al co-producto húmedo Kalscheur et al. 2007 Grano seco de destilería con solubles DDGS = WDG + CDS secados DDGS de “nueva generación”; de composición diferente comparada a los del pasado. pasado Por lo general contienen más proteína y energía que los valores anteriores (NRC 1989). 1989) El NRC (2001) para ganado lechero lista la PC en 29.7% . Grano seco de destilería con solubles PC promedio aprox. 30% (27 al 34%). Buena fuente de proteína de bypass (RUP), rango 47% al 57% de RUP; Trabajo de investigación de SDSU mostró rangos de d RUP entre t 59.1 59 1 y 71 71.7% 7% Kleinschmit et al. 2007 Grano seco de destilería con solubles Lípidos. Su concentración puede ser > al 12%. Reflejan la composición del aceite de maíz; alto nivel de insaturación; predomina el ácido linoleico (C18 2) (C18:2). Minerales. Mi l D Desafío fí para ell manejo j d de llos nutrientes excretados al medio. Fósforo. Azufre. Entre 0.65 y 0.95%. Altamente variable; exceso puede resultar en desórdenes del SNC (polioencephalomalacia) Kalscheur et al. 2007 Otros coco-productos del etanol Molienda y separación en distintas fracciones antes de su fermentación. Productos finales nuevos: DDG de alta proteína (HP DDG) germen de maíz deshidratado afrecho de maíz. Co-productos C d t de d marca registrada i t d yd de composición variable (tabla 4) Kalscheur et al. 2007 Desafíos: productor y nutrólogo Estar atentos al perfil nutricional específico tanto de productos relacionados. los DDGS como los p Marca registrada: g esfuerzo de las p plantas p por mejorar la consistencia del producto (> valor comercial). La variación de los productos de una planta disminuye a medida que aumenta el precio y el control de calidad. Al presente es posible caracterizar su perfil nutricional al grado de permitir una formulación DDGS EN LA DIETA DE LAS VACAS LECHERAS Proteína Deficiente en Lisina (comparada con la h. de soja) En buena parte no degradada en el rumen. Sus características de “by-pass” varían considerablemente (Figura 1). Hippen and Garcia. 2007 Figura 1. Proteína no degradable en el rumen de h. de soja, cinco fuentes de DDGS (A (A, B B, C C, D y E) y grano húmedo de destilería (W). Kleinschmit et al., 2005 Alternativas para el productor Ideal: análisis “in situ” de valores de “by-pass” (costo!) Alternativa: Estimación de proteína de “bypass” bypass totalmentedeindigestible con análisis de ADIN.del Degradación la proteína de soya y co-productos etanol CG SBM DDGS DDGHP SEM RDP (%CP) 71.76a 64.82b 47.97c 44.39d 0.65 RUP (%CP) 28.24 28 24d 35.18 35 18c 52.03 52 03b 55.61 55 61a 0 65 0.65 Abdelqader et al 2008 Alternativas para el productor C l oscuro iindica Color di b baja j calidad lid d d de lla proteína. t í Color oscuro? Examinar la calidad de la proteína por métodos de laboratorio “in-situ” y/o “in-vitro”. Source: Shurson, J PC digestib ble totaal, % Figura 1. Digestibilidad total de la PC de h. de soja, cinco fuentes d DDGS (A, de (A B, B C, C D y E) y grano húmedo hú d de d destilería d til í (W). (W) 100 93.9 85.3 84.9 70.7 80 74.9 80.8 81.9 E W 60 40 20 0 H. de H d Soja A B C D Tratamiento Kleinschmit et al., 2005 Aminoácidos -LisinaLisina Primer P i AA limitante li it t de d los l co-productos d t del d l maíz í para producción de leche. Concentración en los DDGS algo > a la de la PC del maíz (PC de alta calidad proveniente de levaduras). Con DDGS hasta el 20% de la MS de la dieta ((SDSU)) no se ha observado q que la lisina limite la producción. En estos experimentos sin embargo la dieta incluía fuentes de lisina de alta calidad como la h. de soja. Es importante E i t t estimar ti ell perfil fil aminoacídico i ídi sobretodo en vacas de alta producción. Composición aminoacídica Lisina: disponibilidad del 75-85% parece razonable. razonable Algo menos disponible que la lisina del maíz maíz. Concentracion promedio 0 0.90%; 90%; rango 0 0.6161 1.06% ¿Pérdida de digestibilidad durante el secado? Estudios recientes sugieren que color más oscuro significa < disponibilidad de lisina Balance de dietas con DDGS Los DDGS deben estar a una concentración que equilibra ilib llos requerimientos i i t nutricionales. ti i l Dependiendo de la producción, la PC total de la dieta debe ser del 15 al 18 %, P t í de Proteína d “bypass” “b ” 36 a 40 % d de lla PC ttotal. t l Energía: Los DDGS tienen L ti 10 a 15 % más á energía í que ell maíz. Depende de la cantidad de lípidos presentes. Programas que usan NRC 2001 y CPM consideran la cantidad de lípidos para calcular la EN EN. Si el programa no calcula la ENL, aumente la ENL en un 10% sobre los valores asignados al maíz. Sustituir de maíz y h. de soja por DDGS cambia la energía del almidón por fibra digestible y lípidos Lípidos: Lípidos asociados con partículas de maíz en forma estrecha o relativamente libres según si provienen de una fracción pre-destilada, de DDG o la adición de grandes cantidades de solubles (DDGS). (DDGS) Lípidos asociados con partículas tienen < disponibilidad ruminal y < impacto sobre la grasa de la leche. La Figura 3 muestra el impacto potencial del “aceite libre” de los productos del maíz sobre la producción de grasa de la leche. Fig. 3. Grasa en la leche de vacas con dietas que contenían 2.5% grasa provenientede una fuente de grasa inerte en el rumen (CN), gérmen de maíz (CG), DDG, o aceite de maíz (CO). Influencia del tipo de grasa A > procesamiento i t (DDG y CO) > depresión d ió en grasa de la leche. Determinar qué otros alimentos agregan lípidos a la dieta. dieta Con la C l inclusión i l ió de d DDGS, DDGS llos lípidos lí id en la l dieta di t no deben exceder 6 % del total de la MS. Cinco kg de DDGS (20 % de la dieta) agregan de 0.5 a 0.75 0 75 kg de lípidos (2 a 3 unidades %). %) Hippen and Garcia. 2007 Fibra: Altamente digestible y buena fuente de energía. No es considerada “efectiva” y no puede usarse para reemplazar fibra del forraje!!! En ensayos de SDSU el reemplazo en la dieta del NDF del ensilaje de maíz con NDF de DDGS redujo la grasa de la leche (Figura 4). Grassa de la le eche, % Figura 4. Concentración de grasa en la leche de vacas alimenta con dietas que contenían 0 a 21% DDGS. Los DDGS reemplaza al ensilaje de maíz en base al NDF. 3.5 3.3 3.1 2.9 27 2.7 2.5 2.3 21 2.1 1.9 1.7 1.5 0 7 14 DDGS (% de la MS) DDGS (% de la MS) 21 Tamaño de partícula Para usar DDGS como ffuente P t d de fib fibra verificar ifi ell tamaño de partícula de la dieta (Penn State). Al menos 35 % debe quedar en las primeras dos bandejas. Mínimo 5 % en la bandeja superior. Grasa de la leche cae en dietas con DDGS si el forraje o aje es < 50 % o menos e os de del 22 % de del NDF viene e e del forraje. Hippen and Garcia. 2007 Dietas a base de alfalfa DDG Conc. PC %MS CMS Leche kg/día 0 10.1 20.8 316 31.6 25.3 253 26.3 26.4 265 26.5 61 61 61 61 13.9 139 16.0 18.1 203 20.3 37.8 378 40.2 41.9 420 42.0 Proteína % 2.63 263 2.66 2.78 280 2.80 Grings et al. 1992 Respuesta a la suplementación con DDGS Superior a la h. de soja usada como único suplemento proteico proteico. La producción no siempre aumentó al suplementar los DDGS con lisina y metionina. Producción a base de DDGS fue similar a una mezcla de DDGS y h. h de soja y pescado pescado. (Liu et al.2000). Cantidad a suministrar No exceder el 20% de la dieta total; 4 a 6 kg por día en vacas de alta producción A esta t concentración t ió no limita li it ell consumo. Puede ser el único suplemento proteico en dietas de p partes iguales g de alfalfa y silo de maíz. Hippen and Garcia. 2007 Composición de dietas con 0, 10 y 20% de DDGS. 0 Formulación 10 20 …………………….% de la MS………………………... Silo de maíz 25 25 25 Alfalfa 25 25 25 Maíz molido 35.6 31.3 26.7 Harina de Soja (44%) 12.5 7 1.6 Granos de destilería 0 10 20 PC 16.8 16.3 17.2 RUP 52 5.2 62 6.2 75 7.5 NDF 28.3 30.7 31.2 ADF 17 9 17.9 19 4 19.4 19 NFC 45.7 43.4 40.8 Lípidos 2.3 3.1 4.2 Fósforo 0.3 0.32 0.32 Composición Hippen and Garcia. 2007 Mensajes para llevar a casa Los co-productos L d t del d l etanol t l reducen d en generall ell costo de las dietas de los rumiantes. Es crítico analizarlos cuando se los use para formular dietas p para el g ganado. Con el desarrollo de nuevos p procesos p para la obtención de etanol, también se desarrollan nuevos co-productos. Estos co-productos son de composición nutricional única y requieren de su análisis para determinar como encajan en las dietas. Mensajes para llevar a casa Los DDGS son una buena fuente de nutrientes para la p producción de leche. esenciales p Basar la formulación de dietas en la calidad y la concentración de esos nutrientes. Al formular dietas basándose estas sugerencias, l co-productos los d t del d l etanol t l pueden d mantener t una alta producción de leche y la salud de las vacas. Muchas gracias! gracias!!
