Uso de Proteinas Animales en Petfood - Subproductos de origen animal, Escazú, Costa Rica | ALAPRE...

© Kemin Industries, Inc. and its group of companies 2014. All rights reserved. ®™ Trademarks of Kemin Industries, Inc., U.S.A.

Kemin Industries, Inc. Jose Arturo Paulin

ALAPRE - Cartagena

12 – 14 March 2014

Uso de Proteinas Animales en Petfood


Fuente de Harinas Animales para Alimento de Mascotas

•  Rendered Meals, Se utilizan como fuente proteína Animal, especialmente Harinas de Subproductos Aviares, para alimentos de mascotas.

•  Carnes secadas por Spray son también fuentes de proteinas para aquellas proteínas sensibles para petfood.

•  La consistencia en calidad de las Proteínas de orígen animal,son especialmente importantes en dietas de Felinos.

•  ( Diferentes requerimientos)

•  Además de proteinas, carnes secadas, y carnes, proveen aminoácidos esenciales, grasas, ácidos grasos esenciales, minerales y vitaminas.

Meeker (2009) R. Bras. Zootec 38: 432-440.

de-Oliveira et al (2011) J Animal Physiology and Animal Nutrition 96: 1136 – 1146.

.


Proteinas de orígen Animal Recicladas Spray Dried Animal Proteins

Mnitoreo y Programa de Estabilizacón de Proteinas de Origen Animal

Uso de Proteinas de orígen animal en Alimentos de Mascotas.

Rendering Inputs and Outputs

Productos de Rendering Grasas Animales, Grasas y Aceites, Sebo, Grasas

de cerdo, Pollo, Aviar, Aceite de Pescado

Harinas: Harinas de Carne, Harinas de Carne y Hueso, Harina de Ave, Harina de Subproducto de

Aves, Harina de Pluma Hidrolizada, Harina de Sangre, Harinas de Pescado.

Materias primas de Rendering: Carne, Huesos, Visceras, Sangre, Músculo, Tejido Graso,

Plumas, Parte de peces, grasas de Restaurant.

Ganado, Cerdos, Aves, Pavos, Peces Aproximadamente 60% Comestible and 40% No

Comestible



Agua


Humedad 60%Proteína

12%

Grasa 20%

Ceniza 8%

Rendering Raw Materials


Wikipedia (2014) Meat and Bone Meal.

Rendering: Aplicación de Calor

Separación de Grasa Extracción de Humedad/

Agua

Harinas

Humedad

Grasa

Rendered Fats



Humedad 60%Proteína

12%

Grasa 20%

Ceniza 8%

Rendering Raw Materials

Humedad 6%

Proteína 60%

Grasa 13%

Ceniza 22%

Poultry By-‐Product Meal

Meeker (2009) R. Bras. Zootec 38: 432-440. Wikipedia (2014) Meat and Bone Meal.

Humedad 6%

Proteína 50%Grasa

10%

Ceniza 35%

Meat and Bone Meal

Rendering convierte materias primas de ALTA HUMEDAD en ingredientes de ALTA PROTEINA.

Rendering: Aplicación de Calor

Separación de Grasa Extracción de Humedad/

Agua


Proteinas animales recicladas

•  Rendering es a menudo un proceso continuo •  Reciclado y Seguridad son los objetivos primarios

Gooding (2012) J of Industrial Ecologgy 16(2): 223 – 230.


Harinas proteicas recicladas •  Utilizando el Green House Gas Protocol para el cálculo de la huella de

Carbono, la emisión de CO2 directo e indirecto de una planta de reciclado típica Americana fue estimada en 30% de lo que liberaría si fuese descompuesto el material en CO2

•  Rendering recicla eficientemente incomestibles, subproductos animales crudos

Gooding (2012) J of Industrial Ecologgy 16(2): 223 – 230.

010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,000

TotalRenderingEmissions

Raw MaterialCarbon

79,000

CO2(Ton

nes /

Year)

Indirect RenderingEmissions

Direct RenderingEmissions

24,000


Harinas proteicas recicladas

•  Rendering produce ingredientes nutricionales SEGUROS para la alimentación animal.

•  El proceso de cocción inactiva bacterias, virus, protozoarios y parásitos.



Impacto del Reciclado en la Calidad de las Proteínas Animales •  Las Harinas animales han sido y serán una excelente fuente

costo/beneficio, de proteínas de alta calidad y otros nutrientes para Alimentos para animales y mascotas.

•  Las Harinas animales pueden presentar Variación. •  Aspectos del Rendering que pueden afectar la Calidad de las

Proteínas Animales o  Temperatura y Presión de trabajo en el Rendering o  Variabilidad entre y dentro de plantas. o  Alto contenido de cenizas, cuando estan presentes o  Tamaño de Partícula y características de físicas.


Factors Affecting Quality

Collagen and bone content

Processing treatments

Animal production practices


Impacto del Reciclado en la Calidad de las Proteínas Animales

•  Alta temperatura y alta presión comprometen la Calidad de la Proteína.

•  Incremento de urea plasmática en perros sugieren que la alta presión y temperatura de proceso de Harina de Carne y Hueso reducen la eficiencia de utilizacion de los Amino ácidos.

•  En contraste, la Alta Presión y Temperatura incrementan aparentemente la Digestibilidad de la Proteina Cruda en Gatos y Digestibilidad de Aminoácidos en Parrilleros en Harina de Carne y Hueso de alta ceniza.

Shirley and Parsons (2000) Poultry Science 79: 1775-1781

de-Oliveira et al (2011) J Animal Physiology and Animal Nutrition 96: 1136 – 1146.



•  Se encontró procesos agresivos de Rendering afectaba negativamente la calidad de Proteínas y Grasas en Harinas de Carne y Hueso de España: o  Acidos Grasos Polinsaturados decrementado , especialemente

Linolénico. o  Aminoácidos esenciales decrementado, especialmente lisina. o  Rendering severo, decrementa digestibilidad por pepsina. o  ( cocimiento y secado) o  Presiones mayor a 45 PSI reduce la digestibilidad de Lysina y

Metionina .

Pérez-Calvo et al (2010) J Animal Physiology and Animal Nutrition 94: e154 – e163.



•  Automatización y control de proceso mejora la calidad. o  Riesgo de cocción parcial con control incompleto de microorganismos.

o  Sobre – cocción , puede reducir el valor nutricional y Digestibilidad.

o  La Digestibilidad de los Aminoácidos se ha incrementado en el tiempo debido a

las mejoras en control de proceso.




•  Calidad , especialmente contenido de Grasa y Ceniza, son las más variables entre y dentro de Plantas debido a: o  Heterogeneidad de las Materias Primas o  Diferencias en las condiciones de Proceso o  Eficacia en la remoción de Grasa.

•  El incremento de la ceniza en Harina de Carne y Hueso reduce la calidad de la proteína, principalmnete diebido a la reducción de aminoácidos escenciales relativos a la proteína cruda total.

Pérez-Calvo et al (2010) J Animal Physiology and Animal Nutrition 94: e154 – e163.

Shirley and Parsons (2001) Poultry Science 80:626-632.


Concentración de Ion que reduce la estabilidad de Grasa de Cerdo a la

mitad.a 98°C Metal Concentra+on

(ppm) Copper 0.05

Manganese 0.6 Iron 0.6

Chromium 1.2 Nickel 2.2

Vanadium 3.0 Zinc 19.6

Aluminum 50 Gunstone and Norris 1982

Alto contenido mineral, especialmente cobre, puede reducir la estabilidad de la dieta o Ingrediente.

Cobre tiene un fuerte impacto en el Antioxidante residual y Estabilidad

0

5

10

15

20

25

30

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 0.1 1 10 100

Oxida

tive Stab

ility In

dex at 100°C (h

ours)

Naturox Residua

l (pp

m)

Copper Level in Poultry Fat (ppm)

Naturox residual (ppm)

Oxidative Stability Indexat 100°C (hours)

Harinas de Alta Ceniza pueden presentar especial consideración para su estabilización.


•  Harinas Animales- Propiedades Físicas y Químicas. Partículas grandes pero pueden presentar problemas de manipuleo.



Colageno y Hueso Contenidos

•  Índice de Cenizas y existencia de Colageno , están relacionadas con la Cantidad de Hueso

•  Deficiencias de Colageno en Aminoacidos Esenciales

•  Impacto en la composición de los aminoácidos no en la digestibilidad


Prácticas de Producción Animal

•  Edad del Animal •  Dieta ( Concentrados vs Pasto) Res . •  Promotores de Crecimiento



•  A pesar de la variabilidad en Rendering y productos del mismo, estos ingreidentes tienen aún un costo/beneficio excelente como fuente de proteínas y nutrientes para los Alimentos de Mascotas.

•  Es necesario continuar la investigación y la colaboración entre la Industria y la Academia, gobiernos e Industria para mejorar el conocimiento de cómo el Rendering afecta la Calidad de la Harina.


ESTABILIDAD


Rendered Animal Proteins Proteínas Animales secadas por Spray Monitoring and Stabilization Programs

for Dried Animal Proteins

Uso de Proteinas de orígen animal en Alimentos de Mascotas.


•  Secado Spray es el método preferido para ingredientes termo-sensibles.

•  Secado Spray tambiíen provee tamaño de partículas consistente generalmente de 75 – 100 micrones, que es un polvo relativamente fino .

•  El Secado Spray es el método preferido para secar en orden de: o  Reduce el Quemado / empardamiento de ingredientes sensibles al Calor. o  Mantenimineto de compuestos volátiles. Especialmente para Hidrolizados

saborizantes. o  Mantenimiento de la Performance Nutricional, especialmente ingredientes

funcionales. o  Proveen encapsulación o otras técnicas para la estabilizacíon.

Wikipedia (2014) Spray Drying

Proteínas Secadas por Spray


•  Se utilizan Torres Spray y Secadores Horizontales o Box para el secado de Proteínas Animales.

Proteínas secadas por Spray

Vertical Spray Drier Schematic Sadripour (2012) Drying Technology 30: 574 – 582. Horizontal Spray Drier


•  Ingredientes secados por Spray para Petfood.: o  Proteínas hidrolizadas para dietas que requieren tratar reacciones

adversas de los Alimentos . (Loeffler et al (2006) Vet Derm 17: 273)

o  Palatabilizantes Hidrolizados derivados de Carnes y Saborizantes. o  Tejidos de Organos. (por ej. Hígado) que no se cocina por que la falta

de sólidos lo hace difícil secar y remover la grasa por prensado.

o  Huevos y subrpoductos de Huevo.

o  Vitaminas e Ingredientes funcionales sensibles al calor .

Proteínas secadas por Spray


•  Secado Spray es el preferido para los materiales termo sensibles tales como los Hidrolizados de Proteína secados por Spray por que ellos pueden ser particularmente difícil de estabilizar.( Sangre)

•  Problemas prácticos como “caking’ and ‘stickiness’de los polvos pueden presentarse.

•  El rol del Aw en el proceso (tal como pardeamiento no- enximatico que impacta negativamente en los materiales sensibles han sido bien documentados.

Impacto del Secado Spray en la Calidad.


0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Water Activity

Relat

ive R

eact

ion

Rate

Moi

stur

e

Lipid Oxidation

Moisture Sorption Isotherm

Bacte

ria G

rowt

h

Aw como factor Crítico en la estabilidad de Alimentos.

Lubuza, T. P. 1971. Kinetics of Lipid Oxidation in Foods, CRC Crit. Rev. Food Technol. 2: 355-405.


•  Recientemente han sido comprendidos que las reacciones químicas, bioquímicas, microbiológicas en alimetos están afectadas por Aw y estado de Transición Vítreo.

•  La Temperatura de Transicipon Vítrea (Tg) es la temperatura a la que un sistema amorfo cambia de un estado vitreo a un estado amorfo (gomoso)

•  Cambios estructurales tales como “stickiness” y “caking” pueden ocurrir en un alimento amorfo en polvo cuando se los mantiene a temperaturas superiores a su Tg

•  Este modelo complejo explica el desafio de estabilidad de materiales térmicamente sensibles.

•  También provee una nueva perspectiva para el diseño de procesos y productos secados por Spray con mejor estabilidad.

Impacto del Secado Spray en la Calidad de la Proteína

Rahman (2009) International J of Food Properties 12:726 – 740. Silva et al (2012) Drying Technology 30: 175 – 184.


Rahman (2009) International Journal of Food Properties 12:726 – 740.

Las Reacciones Químicas, bioquímicas y microbiológicas son afectadas por Aw y el estado de transición Vítreo.

Impacto del secado spray en la calidad de la Proteína


•  Como el tamaño de partícula de una carne secada por spray se reduce, la superficie , la higroscopicidad, y el riesgo de problemas fluencia y cacking aumenta.

•  El nivel de Maltodextrin, agregada como carrier , fue optimizada para manejar la hygroscopicity

Kurozawa (2009) Drying Technology 27: 1248-1257.

•  La Maltodectrina funciona incrementando la temperatura de transicion Vitrea (Tg), para que ocurra menos caking a Temeratura ambiente.



•  Del mismo modo, Maltodextrin mostró incrementar el valor crítico de Aw de una proteína secada por Spray de Mejillon.

•  Por debajo de estos valores críticos de Aw, el polvo no sufre cambios físicos tales como “caking” (aterronamiento) y “stickness” (pegajosidad)

% Maltodextrin Carrier

Critical aw

0 0.2415 0.4930 0.6

Silva et al (2012) Drying Technology 30: 175 – 184.



•  Proteínas Animales secadas por Spray han sido producidad y utilizadas por años.

•  Los desafíos de Estabilidad son bien conocidos, epecialmente el “Caking” e Higroscopicidad.

•  Procesos sofisticados y modelos de formulación ayudan en la mejora de performance de estos materiales desafiantes.

Impacto del Secado Spray en loa calidad de la Proteína


Rendered Animal Proteins Spray Dried Animal Proteins

Monitoreo y programa de Estabilización para Proteínas

Animales secadas

Uso de Proteína Animales secadas en Petfood.


Monitoreo y Programa de Estabilización

•  El Procesamiento de las Proteinas secadas, estresa el ingrediente. o  El Rendering hace foco en temperatura y presion para asegurar inocuidad y

tambien en capacidad de proceso para el reciclado de los subproductos animales.

o  El Secado Spray focaliza en un proceso sofisticado y optimizado para un tamaño de partícula , propiedades de manipuleo, y protección de activos lábilies al calor.

•  El Manipuleo y el programa de estabilizacion necesita dirigirse las necesidades específicas de cada tipo de ingrediente.

•  Monitoreo Continuo es necesario para acomodar la variabilidad diaria, especialmente en las harinas animales.


Variability in Meat and Bone Meal

MBM samples PV BHA BHT EQ

max 0,24 55,00 271,00 32,00 Argentina 15 min 0,03 2,00 2,00 32,00

ave 0,10 10,43 76,42 32,00

max 5,88 471,00 1614,00 135,00 Chile 42 min 0,01 2,00 1,00 6,00

ave 0,34 76,54 225,56 42,73

max 1,17 5,00 114,00 0,00 Colombia 24 min 0,05 1,00 1,00 0,00

ave 0,28 2,50 25,82 #DIV/0!

Max 6,45 303,00 235,00 128,00 Mexico 196 Min 0,00 1,00 1,00 24,00

ave 0,18 99,69 100,42 76,00


Variability in Poultry By-Product Meal

Poultry By Product Meal

Samples PV BHT BHA EQ max 0,16 368,00 184,00 7,00

12 min 0,02 33,00 9,00 7,00 Argentina ave 0,08 237,73 90,50 7,00

Max 0,05 0,00 0,00 69,00 2 Min 0,03 0,00 0,00 49,00

Chile Ave 0,04 0,00 0,00 59,00

max 0,20 0,00 6,00 0,00 2 min 0,20 0,00 6,00 0,00

Colombia ave 0,20 #DIV/0! 6,00 #DIV/0!

max 0,56 251,00 248,00 0,00 Mexico 20 min 0,02 1,00 27,00 0,00

average 0,19 59,22 82,27 #DIV/0!


Poutry Oil

samples PV (meq /

kg fat) BHA (ppm) BHT (ppm) EQ (ppm) max 4,70 2070,00 778,00 731,00

Argentina 40 min 0,50 32,00 4,00 6,00 AVE 1,51 453,08 220,20 110,58

Max 6,00 186,00 332,00 114,00 Chile 7 Min 0,60 7,00 89,00 16,00

AVE 2,00 91,40 173,40 53,67

max 2,10 0,00 948,00 15,00 Colombia 6 min 0,10 0,00 2,00 13,00

AVE 1,10 0,00 475,00 14,00

max 12,20 154,00 363,00 11,00 Mexico 13 min 0,70 2,00 3,00 11,00

AVE 4,54 59,83 104,30 11,00

Variability in Poultry Oil


Summary FAT

Samples PV (meq /

kg fat) BHA (ppm) BHT (ppm) EQ (ppm) TBHQ (ppm)

max 3,60 450,00 432,00 0,00 0,00 Argentina 10 min 0,20 0,00 243,00 0,00 0,00

ave 0,85 97,60 390,43 N/A N/A

Max 4,90 82,00 234,00 168,00 158,00 Chile 20 Min 0,60 3,00 4,00 9,00 19,00

Ave 2,03 39,00 83,07 99,25 88,50

max 0,50 1,00 278,00 5,00 0,00 Colombia 6 min 0,10 1,00 84,00 5,00 0,00

ave 0,38 1,00 161,40 5,00 N/A

max 6,30 1157,00 979,00 11,00 0,00 Mexico 94 min 1,00 1,00 1,00 1,00 0,00

average 2,46 53,56 50,07 8,00 N/A

Variability in Beef Tallow / Fat


•  Una mezcla de BHA y BHT controla el deterioro oxidativo in Harina de Visceras de Ave.

•  Dosis y punto de aplicación fueron optimizados.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

050100150200250300350400

0 2 4 8 12 16 24

PeroxySafe (m

eq / kg sample)

PETO

X Re

sidu

al (p

pm)

Storage Time (Weeks at Ambient)

Poultry By-‐Product Meal

PETOX (ppm)

PeroxySafe (meq / kg sample)

Kemin Internal Data 03-1081


© Kemin Industries, Inc. and its group of companies 2014. All rights reserved. ®™ Trademarks of Kemin Industries, Inc., U.S.A. © Kemin Industries, Inc. and its group of companies 2010 All rights reserved. ® ™ Trademarks of Kemin Industries, Inc., U.S.A. 7/15/14 40

1. Diagnostico

•  Harina de Carne

Aceite

Digestor

Descarga M.P.

Percolador

Prensa

Molino

Sacos

Molino

PetOX ®

0,4 Kg/Ton

PetOX ®

0,65 Kg/Ton

PetOX ®

0,65 Kg/Ton

Puntos Críticos Para Adición de Antioxidante en la planta de Harinas


•  Preferencia de Objetivos en Harina de Visceras de Ave:

o  Indice de Peróxidos < 2 – 5 meq / kg de grasa de Ave

o  Indice de Peróxido < 1 meq / kg grasa para Harina de Viscera

•  A pesar de los objetivos, la calidad oxidativa de la Harina de Visceras es altamente variable y frecuentemente insatisfactoria.

•  Kemin realiza > 16000 analisis por año para clientes

•  El monitoreo permanente contribuye a la capacidad de mejorar la calidad



ALAPRE - Cartagena 12 – 14 March 2014

Kemin Contact: Jose Arturo Paulin

[email protected]

Gracias

Uso de Proteinas Animales en Petfood - Subproductos de origen animal, Escazú, Costa Rica | ALAPRE...

Documents

Transcript of Uso de Proteinas Animales en Petfood - Subproductos de origen animal, Escazú, Costa Rica | ALAPRE...