Marcos Gingins, Ing.Agr. UBA, Dr.sc.techn. ETHZürich, Director del Laboratorio de Nutrición Animal LA PALMERA Luján (BA). Profesor titular UB con la colaboración de Débora Ridella Estudiante de Agronomía UNLu, integrante del Laboratorio LA PALMERA Luján (BA)
Los biocombustibles son ya una realidad, en el país y en el mundo. Si bien hay gran expectativa por la utilización de materias primas que no conviertan a los biocombustibles en nuevos comensales que compitan con los humanos por los alimentos disponibles, la verdad es que hoy la alconafta se produce en base a maíz y eventualmente sorgo y caña de azúcar y el biodiesel en base a aceites de origen vegetal, sean de palma, de soja o de canola, todos productos que pueden ser utilizados como alimentos para los humanos. Pero la extracción de aceite o de almidón deja residuos que son insumos muy importantes en la alimentación animal.
El maíz y el sorgo dejan el 20% de su materia seca como Granos de Destilería (burlanda en castellano) que tienen más proteína y energía que los granos originales y se utilizan desde hace tiempo en la alimentación de rumiantes y, últimamente, en la de cerdos. El procesamiento de la soja, que es la principal materia prima utilizada en el país para la producción de biodiesel, deja un coproducto muy importante. Según el tipo de planta procesadora será pellet de soja o expeller de soja, los dos con proteínas de alta calidad que se utilizan en la alimentación de todas las especies, inclusive la humana, luego de un procesamiento..
El maíz y el sorgo dejan el 20% de su materia seca como Granos de Destilería (burlanda en castellano) que tienen más proteína y energía que los granos originales y se utilizan desde hace tiempo en la alimentación de rumiantes y, últimamente, en la de cerdos. El procesamiento de la soja, que es la principal materia prima utilizada en el país para la producción de biodiesel, deja un coproducto muy importante. Según el tipo de planta procesadora será pellet de soja o expeller de soja, los dos con proteínas de alta calidad que se utilizan en la alimentación de todas las especies, inclusive la humana, luego de un procesamiento..
Hay otro subproducto del procesamiento de los aceites que es susceptible de ser utilizado en la alimentación animal, es el glicerol. El glicerol es un trialcohol que en la naturaleza forma esteres con los ácidos grasos, los triglicéridos. En su forma aislada y purificada se denomina glicerina, tiene un alto valor económico y muchos usos en cosmética. Acá hablaremos del glicerol bruto, tal como se recupera en el proceso de producción de biodiesel, pues el aislarlo y purificarlo tiene un alto costo. Desde el punto de vista del metabolismo animal el glicerol tiene la ventaja de que no estamos agregando un metabolito nuevo sino que mamíferos y aves lo metabolizan constantemente, su origen es la hidrólisis de los triglicéridos, sean estos producto de la ingestión alimentaria o de las reservas grasas del animal. Lo que cambia son las cantidades que le suministramos. El glicerol es neo glucogénico de modo que su aporte en los monogástricos resulta en un incremento en la disponibilidad de glucosa.
Figura 1. Reacciones de Síntesis del Biodiesel (Metil ésteres de ácidos grasos) Fuente: www.comohacer.eu/como-hacer-combustible-biodiesel. 10/11/2012
El proceso de producción de biodiesel, esquematizado en la figura 1, consiste en el agregado de un alcohol a los aceites en un medio alcalino, por lo que se utiliza como catalizador hidróxido de sodio o de potasio. El alcohol forma ésteres con los ácidos grasos, éste es el biodiesel, y se recupera el glicerol. El glicerol bruto recuperado contiene agua, restos del alcohol y minerales, sodio y potasio.
Pureza del Glicerol
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Baja
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Media
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Alta
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Humedad (%)
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26,8
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10,1
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2,5
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Composición de la materia no húmeda (%)
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Glicerol
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63,3
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85,3
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99,8
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Extracto etéreo
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0,71
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0,44
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n.a.
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Fósforo
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1,05
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2,33
|
n.a.
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Potasio
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2,20
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2,36
|
n.a.
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Sodio
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0,11
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0,09
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n.a.
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Metanol
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26,7
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0,04
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n.a.
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n.a.: no analizado
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Modif. De Schröder y Sudeküm (1999)
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Figura 2: Composición del Glicerol
Como vemos en la figura 2 el glicerol bruto puede ser de composición muy variable. Por su menor costo el alcohol utilizado es generalmente metanol, lo que puede producir problemas de toxicidad en monogástricos, no así en rumiantes que, en el rumen, lo transforman en ácido fórmico y luego en metano. Altos niveles de sodio y potasio pueden también producir problemas en aves, como deyecciones más húmedas y cambios en el equilibrio ácido-base. El único problema del agua es disminuir la concentración de glicerol y, en consecuencia, el aporte de energía.
Si bien las proporciones de otras substancias son extremadamente variables parece ser que el glicerol bruto proveniente del procesamiento del aceite de soja es constante en su composición, con muy bajos niveles de metanol, similar al descripto como de calidad media. De todos modos, como es el caso con todos los subproductos provenientes de un proceso industrial, es prudente analizar el producto a fin de evitar problemas y saber cual es el nivel de energía que aporta.
El metanol no presenta problemas en los rumiante con rumen desarrolado, o sea después de lo 60 días de vida, pues las bacterias ruminales lo transforman en formaldehído, luego en ácido fórmico y este en metano que es eliminado por eructación. En los monogástricos el metanol es también transformado en formato y este es metabolizado casi todo en los hepatocitos y transformado en anhídrido carbónico. En la reacción interviene el tetrahidrofolato y parece ser necesaria la presencia de metionina. Cuando el formato se acumula en forma crónica produce problemas gastrointestinales y ceguera. Tanto el formaldehido como el formato no son generalmente tóxicos a bajos niveles pero hay marcadas diferencias entre especies en su capacidad de metabolizar el formato. En un ensayo australiano se alimentaron cerdos entre los 50 kg y los 105 kg de peso vivo con raciones con hasta 16% de glicerol bruto el cual contenía 1,83% de metanol sin que se observaran manifestaciones de toxicidad. Recientemente, en 2010, la AAFCO (American Association of Food Control Officials) definió al glicerol bruto como una materia prima apta para ser utilizado en todas las especies hasta un 10% del alimento mientras contenga no menos del 80% de glicerina, no más del 15% de agua, no más del 0,15% de metanol, hasta 8% de sales , hasta 0,1%% de de azufre y no más de 5 ppm de metales pesados. Las normas alemanas revisadas en 2006 permiten hasta 0,5% (5000 ppm) de metanol en el glicerol bruto.
Si bien el glicerol representa una fuente de energía de bajo costo y muy bien aprovechada por los animales hay que tener en cuente que no tiene nitrógeno, excepto el poco que puede resultar de una contaminaciín, de modo que hay que agregar más proteína a la ración. Si asumimos que el glicerol no tiene proteína y que el pellet de soja tiene 43%, entoces una mezcla de 82% de glicerol y 18% de pellet de soja tendrá 7,7%% de proteína, un valor similar al de muchos maíces. Esta es la manera de comparar el costo del glicerol con el del grano de maíz. No tenemos en cuenta el pequeño aporte de fósforo, microelementos y vitaminas del maíz ni el hecho de que esta mezcla tiene una mejor composición de aminoácidos que la del maíz.
En los rumiantes se puede incorporar a la ración hasta un 10% de glicerol en reemplazo del maíz, lógicamente equilibrando la proteína como ya dijimos. Estos niveles no afectan las ganancias de peso ni la producción lechera. A niveles mayores se puede deprimir el consumo y bajar la producción. La burlanda y el gluten feed suelen tener altos niveles de glicerol, que en el caso de la burlanda pueden llegar al 10% de la materia seca, de modo que no es conveniente adicionar glicerol cuando se utilizan estas materias primas. El glicerol se metaboliza más rápidamente que el almidón en el rúmen, transformándose en propionato y elevando el ácido butírico a expensas del acético, creando en el rumen condiciones similares a las que se dan con altos consumos de almidón, deprimiendo la digestión de la fibra..
La movilización de grasas al comienzo de la lactancia en vacas de alta producción puede generar cetosis. Desde hace años se sabe que tanto el glicerol como el propilenglicol pueden utilizarse en estas circunstancias. Hasta ahora se utilizaba este último por el alto costo de la glicerina pero hoy esta situación puede ser distinta. El glicerol, debe suministrarse por medio de una cánula o manguera por boca tratando de que sea absorbido directamente. La fermentación ruminal, como ya dijimos, produce ácidos propiónico y butírico y este último genera betahidroxibutirato que es lo que queremos evitar.
En los monogástricos, sean estos cerdos, pollos o gallinas ponedoras, también se lo puede utilizar en reemplazo del maíz con las salvedades ya enunciadas. Igualmente se debe limitar el agregado al 10% de la dieta pues a mayores niveles disminuye el valor energético. Una posible explicación de este fenómeno puede ser que al aumentar los niveles de glicerol en sangre disminuya la reabsorción renal y parte de éste sea excretado en la orina. Por ser un metabolito natural puede agregarse sin problemas a la ración desde edades muy tempranas.
El glicerol incorporado a los alimentos balanceados disminuye la energía requerida para la pelletización e incrementa la consistencia del pellet. Estos dos puntos son claves en el proceso de producción del pellet.
Podemos decir que disponemos de una nueva materia prima para la alimentación animal que, balanceado la proteína, puede reemplazar al maíz no debiendo superar el 10% de la dieta. Su utilización dependerá de su valor en el mercado
Para saber más:
Drouillard, J.S. Utilization of Crude Glycerin in Beef Cattle Chapter 8 in Biofuels co-products as livestock feed, Opportunities and challenges FAO www.fao.org/docreop//016/i3009e.pdf
Galvani, F.J. Alimentación de los Bovinos con sub-productos de la industria del biodiesel. Trabajo Final de Nutrición, Facultad de Veterinaria UBA. http://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/suplementacion/98-Trabajo_final_galvani.pdf
Kerr, B.J., Shurson, G.C., Johnston, L.J.y Dozier III, W.A. Utilization of Crude Glycerin in Non Ruminants. In Biodiesel- Quality, Emissions and By-Products Edited by Gisela Montero and Margarita Stoytcheva, ISBN 978-953-307-784-0, Hard cover, 380 pages, Publisher: InTech, Published: November 16, 2011 http://cdn.intechopen.com/pdfs/23685/InTech-utilization_of_crude_glycerin_in_nonruminants.pdf
