01/04/2016
Aditivos Proceso de fabricación

Incorporación de Aditivos Líquidos en la fabricación de Piensos Compuestos Tendencias de futuro (2º parte)

Juan Acedo-Rico
Acedo-Rico & asociados S.L.
Revista: Marzo 2016

Una aplicación de aditivos líquidos en mezcladora, aunque se viene realizando desde hace ya más de 20 años, cada vez va cobrando una mayor relevancia por la implicación económica que su buena utilización puede representar en la cuenta de resultados de la fábrica.

En la primera parte de este trabajo se revisaba la incorporación de aditivos líquidos a nivel de recepción y en el proceso de mezcla siendo los ácidos orgánicos y los aminoácidos los principales protagonistas.

Existe no obstante una aplicación de aditivos líquidos en mezcladora que aunque se viene realizando desde hace ya más de 20 años, cada vez va cobrando una mayor relevancia por la implicación económica que su buena utilización puede representar en la cuenta de resultados de la fábrica.

Aditivos líquidos para la corrección de humedad por mermas en proceso

Se trata del empleo de aditivos con propiedades como surfactantes y tensioactivos que se emplean diluidos en agua para ayudar a la fijación de esta última en la harina durante el proceso de mezcla.

El objetivo principal de esta estrategia no es más que la potencial recuperación de humedad que las materias primas tienen durante el proceso de fabricación por la influencia de la fricción y el aumento de temperatura a la que se ven sometidas principalmente durante los procesos de:

  • Molienda: Fricción y aumento de Temperaturaacedo1
  • Acondicionamiento: Aumento de Temperaturaacedo2
  • Granulación: Fricción y aumento de Temperaturaacedo3
  • Enfriado: Reducción de Temperaturaacedo4

Existe un vasto número de referencias bibliográficas y publicaciones, y sobre todo información de las empresas que producen o/y comercializan este tipo de aditivos.

Todo fabricante sabe que un enemigo a batir en su proceso de fabricación así como en el conjunto de las operaciones industriales que la componen son las denominadas MERMAS.

Esta palabra maldita para el fabricante de piensos desde sus inicios no es más que algo muy básico, si a principio de año no hay stock en la fábrica y a lo largo del mismo entran 1.000 Ton de materias primas, deberían producirse 1.000 Ton de piensos al año si se deja al final el stock a cero, pero….

La realidad es que esto no ocurre y siempre se produce menos, esa diferencia resulta ser la MERMA. Esta normalmente se define en % resultando que:

acedo5       Tabla 1. Cálculo % en mermas ( MP=Materias Primas / PT= Pienso Total fabricado)

 

La humedad es una de los principales motivos de la producción de las mermas

No es objetivo de este trabajo revisar esta situación y analizar las causas que inciden en que este valor sea mayor o menor, aunque si queremos evaluar la estrategia de empleo de ciertos aditivos líquidos para ayudar a reducir esta pérdida.

Es sabido que uno de los principales motivos por no decir el mayor para que se produzcan MERMAS en el proceso son las pérdidas de humedad como se ha expuesto anteriormente.

Esta situación fue conocida por los fabricantes hace ya muchos años y la solución fácil que algunos adaptaban era que si se perdía humedad en el proceso, lo más fácil era volver a incluirla, y en definitiva se limitaban a adicionar agua a la harina en el proceso de mezcla.

Con el tiempo se fue viendo que esta estrategia que apuntaba a ser interesante económicamente acababa siendo todo lo contrario ya que con frecuencia se observaba que:

  • El agua añadida posteriormente se evaporaba y, por tanto, no se conseguía mitigar la merma
  • En ciertas ocasiones se producían contaminaciones fúngicas o bacterianas derivadas del cambio de ecosistema que se producía por la modificación de humedad especialmente en situaciones de alta temperatura.

moho maiz

A raíz de todo ello se desarrollaron estrategias para mediante la incorporación de mezclas de aditivos como surfactantes, tensioactivos y ácidos orgánicos se consiguieran dos efectos sobre la harina:

  • Reducir la tensión superficial de las partículas para que el agua incorporada se pudiera incorporar de forma que no quedara como Agua Libre y de esa forma no se perdiera en fases posteriores del proceso o durante la posterior vida del pienso en el transporte, silo de granja o envase en almacén.
  • Reducir el riesgo de generación de contaminaciones microbiológicas derivadas de la adición del agua.

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Existe amplia documentación sobre ello y diferentes alternativas comerciales de productos que se emplean para este fin y con resultados variables dependiendo normalmente de las estrategias no solo de uso sino de control.

Desde el punto de vista que nos ocupa que es el industrial, estos aditivos se suministran en IBC normalizados y previo a su adicción a la harina se precisa hacer una dilución con agua para su posterior incorporación conjunta durante el proceso de mezcla sobre la Mezcladora Central.

Los niveles de dilución en % normalmente son: (5- 10) aditivo por (95-90) Agua

La dilución se hace justo previo antes de la incorporación con una instalación que dosifica ambos líquidos para posteriormente y a través de un mezclador en continuo dirigir la mezcla diluida del aditivo a los inyectores colocados en la mezcladora.

Se deben ajustar bien los caudales a dosificar para hacer una posterior dosificación precisa sobre la carga de harinas presente en la mezcladora.

Los niveles de inclusión normalmente oscilan entre 0,5 – 2% y dependen del nivel de humedad que se quiera incorporar a la harina

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Los niveles de inclusión normalmente oscilan entre 0,5 – 2% y dependen del nivel de humedad que se quiera incorporar a la harina que se está mezclando para recuperar las mermas que se hayan podido producir en la molienda previa y las que vayan a producirse posteriormente en el proceso de granulación y enfriado.

Cuando se emplea esta estrategia de corrección es muy importante controlar bien los caudales de aditivo y agua incorporados y hacer una monitorización posterior de los niveles de humedad de la harina y del gránulo hasta que este es expedido de fábrica. Aunque es deseable conocer la persistencia real del nivel de humedad del mismo al menos durante el periodo medio de vida que tenga luego en las explotaciones ganaderas de destino.

Esta inclusión de aditivo diluida con agua a nivel de mezcladora debe considerarse dentro de la secuencia de adición de otras materias primas líquidas y aditivos líquidos tal y como se exponía en la primera parte de este trabajo.

La efectividad de uso de estos aditivos es algo que cada fabricante debe comprobar tras un periodo extendido de trabajo en el que además de determinar la evolución real de los niveles de humedad de los piensos fabricados se constate de forma contable la merma real final a lo largo de periodos definidos de tiempo

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Adición Post Pelleting (PPA)

Los aditivos termolábiles son aquellos aditivos susceptibles de ver alterada su estructura interna y por ende su efectividad por efecto del calor. Entre ellos encontramos algunas formas de vitaminas, enzimas y aromatizantes.

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Los fabricantes de estos aditivos vienen mejorando sus sistemas de recubrimiento (coating) a efectos de asegurar una mejor protección frente a los agentes a los que se van a ver posteriormente sometidos en el proceso de fabricación de piensos.

Los aditivos termolábiles se ven principalmente afectados por la fricción y los niveles de temperatura

La fricción y sobre todo el calor son aquellos que pueden influir de forma negativa dependiendo de los niveles de temperatura alcanzados y del tiempo al que se vean sometidos a este efecto (Tiempo de Retención)

Los enzimas siguen siendo el grupo de aditivos termolábiles que más atención requieren

Los enzimas siguen siendo el grupo de aditivos termolábiles que más atención requieren ya que siendo proteínas, su estructura tridimensional es determinante que se mantenga intacta para que el efecto del enzima sobre el sustrato pueda tener la máxima eficiencia.

El acondicionamiento de las harinas es muy agresivo debido a los niveles de higiene exigidos

De todos es conocido que el acondicionamiento de las harinas, previo a la granulación, que se viene aplicando en fabricación de piensos es cada vez más agresivo ya que los niveles de higiene perseguidos así lo exigen.

Esta situación es especialmente cierta en los piensos para avicultura y, dentro de ellos, los de reproductoras, primeras edades y patos son aquellos que demandan un acondicionamiento más exigente.

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Parámetros de trabajo de acondicionamiento

  1. Acondicionamiento convencional

Si se consideran los parámetros de trabajo de un acondicionamiento convencional sobre un acondicionador simple de 2 a 3 m de longitud, los parámetros de trabajo que se pueden alcanzar serían de:

  • Temperatura: hasta 80 – 85 º C
  • Tiempo de Retención: 15 – 20 segundos

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Foto 3. Sistema de acondicionamiento de harinas en base a Equipo formado por Triple Acondicionador con revestimiento exterior, Tiempo de Retención 60 segs.

  1. Acondicionamiento con sistema de nueva generación

Si por el contario se dispone de un Sistema de Higienización de nueva generación, los parámetros de trabajo alcanzados pueden ser mucho más agresivos no solo con los microorganismos patógenos que puedan estar presentes en la harina sino también con los enzimas que se hayan podido adicionar durante el proceso de Mezcla

  • Temperatura: hasta 90 – 95 º C
  • Tiempo de Retención: hasta 240 segundos

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Foto 4. Sistema de acondicionamiento de harinas en base a Equipo Higienizador, Tiempo de Retención hasta 120 segundos

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Foto 5. Sistema de acondicionamiento de harinas en base a Equipo con Doble Higienizador, Tiempo de Retención hasta 240 segundos

El desarrollo de estrategias de adición PPA (aditivos post-pelleting) se desarrolló justo para evitar esta situación y se basa en el manejo de aditivos en forma líquida que se adicionan sobre los gránulos una vez que ya han sido fabricados, enfriados , cribados y justo antes de ser alojados en las celdas de Producto Terminado para su carga y expedición sobre camiones – cisterna.

No obstante este sistema de aplicación exige que el aditivo se maneje en forma líquida para que se pueda dosificar sobre el gránulo ya fabricado por un procedimiento de difusión con objeto de lograr una distribución homogénea del enzima sobre todos los gránulos.

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Con este sistema de adición, el enzima no sufre agresión por el calor ya que su incorporación en forma líquida es posterior al tratamiento térmico.

Es evidente que en forma sólida el aditivo no se podría aplicar sobre el gránulo ya que no habría forma de fijarlo sobre el exterior de los gránulos de manera homogénea aunque se utilizara también la difusión de algún líquido para pegar o ayudar a fijar el mismo al exterior.

Parámetros de adición de un aditivo sobre el caudal del gránulo

Para la incorporación de un aditivo líquido sobre un caudal de gránulo de forma eficiente se deben considerar los siguientes parámetros:

        1.Nivel de incorporación: normalmente en las formas comerciales disponibles de Fitasas, Carbohidrasas y Proteasas se recomienda una incorporación entre 50 y 200 ppm.

Estos niveles tan bajos ya nos indican que vamos a necesitar no solo una buena dosificación del líquido sino una dilución.

       2. Dilución: Al ser los enzimas solubles en agua y tener unos niveles de incorporación tan bajos, parece de interés hacer una dilución del producto a dosificar con objeto de aumentar las posibilidades de que todos los gránulos de pienso reciban la misma cantidad de líquido en su superficie.

Esta dilución se debe realizar en línea tras la dosificación del agua y el enzima (s) que se vayan a incorporar tras su paso por un mezclador en continuo y posterior inyección.

Los niveles de dilución son variables aunque consideramos óptimos los ratios de 8-10 a 1.

       3.Difusión: En el momento de la inyección es aconsejable que el inyector tenga una entrada lateral de aire comprimido para que la mezcla de agua y encimas se inyecte difuminada al objeto de minimizar los tamaños de partícula y aumentar la homogeneidad de rociado sobre los gránulos.

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Foto 6. Una buena difusión de la mezcla de Agua y Encimas asegura la posterior homogeneidad de estos aditivos en toda la partida de Granulación tratada

Igual de importante que todo lo anterior es el controlar de manera eficiente el flujo de gránulo sobre el que vamos a aplicar esa nube de enzimas y agua anteriormente descrita.

Si queremos dosificar una mezcla de Fitasa y Beta-glucanasa, no solo debemos controlar bien la dosificación de estos líquidos:

1. Dosificación

  • Fitasa:     100 ppm
  • Xilanasa: 100 ppm
  • Agua :     800 ppm

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Foto 7. Equipo para dosificación de Encimas líquidos y Dilución con Agua tras Mezcla en continuo

2. Inyección:

  • Mezcla de líquidos: 1000 ppm

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Foto 8. Mezclador de Líquidos en continuo

Se debe también controlar muy bien el flujo de gránulos tras su salida del enfriador.

Su elevación paso por la criba de separación de finos y paso por el Equipo de aplicación, que puede ser de diferente configuración, normalmente se denomina COATER.

Por el COATER (Re-engrasador) pasan los gránulos ya fríos y se aplica grasa líquida (en ocasiones) y posteriormente la mezcla de enzimas diluida.

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Foto 9. Equipo Re-engrasador (COATER) para aplicación de grasa líquida y enzimas líquidos sobre gránulos.

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El caudal de paso de los gránulos debe controlarse y ser constante al objeto de que el sistema de control pueda interpretar el peso que representan para ajustar la dosis de incorporación de la mezcla de líquidos.

Es importante contar con un sistema de control eficiente de forma que todo el proceso se realice de forma eficaz y se ajusten posteriormente:

  • los caudales de sólido y líquido controlados,
  • la presencia uniforme de los enzimas en toda la partida de pienso fabricada
  • y por último que los resultados en campo del pienso permitan conseguir producciones uniformes.

Este último punto es muy relevante en la avicultura de carne donde la uniformidad de los lotes al sacrificio es un factor fundamental en el rendimiento económico de la explotación.

Existen en la actualidad tecnologías ampliamente probadas y experimentadas para poder realizar la aplicación y el control de éstos y otros aditivos de forma eficiente tan solo es importante para el fabricante de piensos sea crítico y que realice una buena evaluación de aquellas empresas instaladoras de equipos y de sistemas de control que le aseguren un óptimo funcionamiento de la instalación.

 

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