Meccanici a freddo Idrotermici Calore secco Decorticazione Schiacciatura Frantumazione Rullatura a secco Macinazione (2mm/400 μm)

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1 Trattamenti

2 Trattamenti Meccanici a freddo Idrotermici Calore secco Decorticazione Schiacciatura Frantumazione Rullatura a secco Macinazione (2mm/400 μm) Vaporizzazione Vaporizzazione e rullatura Fioccatura Esplosione Pellettatura Espansione Micronizzazione Estrusione Esposizione a microonde

3 Tecnologie di tipo termomeccanico hanno consentito di supportare le performances di animali ad elevato potenziale genetico e di sviluppare tecniche di allevamento che devono coincidere con elevati standard qualitativi degli alimenti

4 I trattamenti producono sugli alimenti modificazioni chimico-fisiche e nutrizionali aumento digeribilità, disponibilità, appetibilità, qualità, salubrità, efficienza produzioni, riduzione impatto ambientale, qualità e salubrità dei prodotti,

5 MODIFICAZIONI A CARICO: amidi gelatinizzazione e destrinizzazione proteine > digeribilità fattori antinutrizionali (FAN) inattivazione carica batterica riduzione vitamine denaturazione grassi autossidazione, irrancidimento

6 MACINAZIONE Riduzione dimensione particelle Maggiore degradabilita e digeribilita CALORE Carboidrati: gelatinizzazione e destrinizzazione amidi Proteina: minore degradabilita ruminale, maggiore digeribilita Inattivazione FAN UMIDITA Riduzione polverosita Maggiore digeribilita Inattivazione tannini ALCALI Parziale gelatinizzazione amidi Minore digeribilita proteica Maggiore digeribilita fibra

7 GLI AMIDI Gelatinizzazione I granuli di amido crudo sono scarsamente solubili in acqua. Col calore i legami intermolecolari che legano amilosio e amilopectina si spezzano. Il granulo si imbibisce di acqua, si rigonfia e si disintegra. Destrinizzazione Un successivo intervento della temperatura provoca la rottura della molecola in strutture più piccole e più facilmente attaccabili dagli enzimi digestivi.

8 LE PROTEINE l azione termica migliora la digeribilità globale delle fonti proteiche mantenendo elevata la disponibilità di aminoacidi essenziali (es. lisina) A livello ruminale si riduce la solubilità e la velocità di degradazione delle proteine con un conseguente aumento del bypass Inattivazione FAN

9 I GRASSI le lipasi di origine microbica presenti nelle materie prime vengono distrutte dal trattamento termico, riducendo i fenomeni di irrancidimento. Il calore provoca delle rotture a livello di parete cellulare che rendono maggiormente esposti i grassi contenuti. Fonti oleaginose estruse possono avere interferenze con le fermentazioni ruminali dovute alla maggior disponibilità di olio a livello ruminale

10 VITAMINE Il trattamento con calore potrebbe determinare perdite limitate di alcune vitamine termolabili. (A, B 2, Acido Folico, Niacina, Biotina) è possibile l aggiunta a posteriori

11 TRATTAMENTI TECNOLOGICI CARATTERISTICHE TRATTAMENTO T C Umidità % Tempo Effetto sull'amido Essicazione > Min Destr. Macinazione 20 <18 Sec Destr.+gelat. Tostatura <18 Min Destr.+gelat. Pellettatura <18 Sec Destr.+gelat. Fioccatura Min Destr.+gelat. Estrusione sec Destr.+gelat. (Voragel et al, 1995)

12 EFFETTI DEI VARI TRATTAMENTI TECNOLOGICI SULLA DIGERIBILITA ENZIMATICA Sensibilità attacco enzimatico TRATTAMENTO Amido Proteine Carica Riduzione Fattori antinutrizionali microbica Essicazione Macinazione +- / -- / Rollatura laminazione +- / / / Pellettatura a secco / / / / Pellettatura a vapore Vaporizzazione rollatura Fioccatura Micronizzazione Microonde Espansione Estrusione Frantumazione ad urto Effetto dominante abbattimento fibra grezza

13 Coefficiente di utilizzazione digestiva (CUD) apparente:campo di variabilità in funzione di diversi materiali trattati e di diversi interventi tecnologici CUD (SS) CUD (PG) Espansione Estrusione Fioccatura Micronizzazione

14 Digeribilità di una dieta per broiler (mais 40%) Pellettatura Pellettatura + espansione SO PG Amido NDF 8 13 ME (MJ/kg) 11 12

15 Dieta a base di mais: trattamenti e digeribilità Non trattato N, g/kg Acidi grassi, g/kg Amido, g/kg GE, MJ/kg AME, MJ/kg AME n b b 14.19b 13.04b Estuso a a 14.40a 13.55a Espanso a ab 14.33a 13.26b a,b in colonna: P<0.05 N: azoto, GE: energia grezza, AME: energia metabolizzabile apparente, AME n : azoto corretto per AME Plavnik et al., 1995

16 Attivita ureasica e TIA nella soia integrale estrusa Temperatura estrusione ( C) Umidita Attivita ureasica ( ph) TIA, %

17 Soia: trattamenti e qualità della Trattamento Ureasi, ΔpH proteina TIA, U/mg Proteina sol KOH, % Peso vivo, g c 113 C b 120 C a 130 C a 150 C b a,b,c nella stessa colonna P<0.05 Ordonez e Palencia, 1999

18 Soia f.e.: attività ureasica in funzione dell umidità e della durata del trattamento 60,0 TIA, mg/prot 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0% 4% 8% 12% 16% 0, tempo, min

19 CONTAMINAZIONE MANGIMI Effetti dell espansione sulla conta microbica in differenti mangimi (Feedstuffs) Alimento Temp. ( C) Press (bar) Aerobi/g Enterob./g E.coli Muffe Salmonella Broilers Controllo Controllo , Controllo < 10 < 10 < 10 1,400 < 10 < Ovaiole Controllo 125 Controllo - 830,000 39,000 Controllo < 10 1,400 < Maiali Controllo 120 Controllo - 6,7* ,000 Controllo 120 1,000 < 10 1,000 <

20 CONTAMINAZIONE MANGIMI Enterobacteriaceae e Salmonelle vengono più efficacemente ridotte in mangimi con un ambiente caldo-umido che non caldo-secco (estrusione, pellettatura). L utilizzo del vapore aumenta la temperatura e l umidità. Con un umidità eccessiva diminuisce la pellettabilità di un mangime. In conseguenza di questo in relazione alle caratteristiche del mangime non sempre si possono raggiungere le condizioni ideali per l eliminazione della Salmonella.

21 I trattamenti: attenzione ai danni! Carboidrati Proteine Grassi Reazione di Maillard Caramellizzazione Formazione di amido resistente Reazione di Maillard Formazione LAL/LAN Deaminazione Formazione di D- aminoacidi Denaturazione Ossidazione Degradazine termica Isomerizzazione cis/trans Polimerizzazione

22 Costituenti che prendono parte alla reazione di Maillard Eriksson, 1990

23 I trattamenti: attenzione ai danni! Vitamina A (beadlet) D3 (beadlet) E Tiamina Acido folico C Colina cloruro perdita % dell attività vitaminica Pellettatura (82 C, 30 ) Espansione (117 C, 20 ) Estrusione (120 C, 60 ) Adattato da Coehlo, 1999

24 MACINAZIONE Aumenta la superficie di contatto con le secrezioni dell apparato digerente Permette una manipolazione più facile Tendenza all ottimizzazione della razione Miglioramento dei trattamenti di compressione o di estrusione

25 Frantumazione : 3 mm Macinazione : 3 mm - 30 μ Micronizzazione : 30 μ

26 LA TOSTATURA Esposizione in una camera rotante a calore a secco (fiamma)per 3-5 min, 125 C

27 L ESPLOSIONE Passaggio delle materie prime in una corrente d aria preriscaldata ( C) Macinazione alla temperatura di C

28 LA FIOCCATURA Pulitura e decorticazione delle materie prime (>digeribilità) Cottura a vapore (15-40 min; T C)Passaggio del prodotto nel laminatoio Riduzione del contenuto di umidità attraverso essiccazione

29 LA PELLETTATURA È l operazione mediante la quale un prodotto farinoso viene spinto e pressato in uno stretto canale ad un punto tale da farlo uscire sotto forma di una compressa detta PELLET

30 LA PELLETTATURA Riduzione del volume (trasporto) Produzione omogenea Riduzione polverosità e perdite Gelatinizzazione Evitata la demiscelazione > appetibilità Eliminazione della selezione < tempo di alimentazione Migliore conservazione

31 L ESTRUSIONE Nel condizionatore il prodotto viene miscelato con acqua/vapore e liquidi (grassi) C, sec C, 2-10 min Nell estrusore sottoposto ad elevata pressione (20-70 bar) La brusca caduta di pressione all uscita dell estrusore provoca l espansione Taglio