Alternative al mais, i primi suggerimenti

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1 Alternative al mais, i primi suggerimenti La decisione di destinare parte della superficie agricola alla produzione di mais ed altri cereali per la produzione di biodisel e biogas, sottrarrà questo cereale alle razioni per i bovini. Dagli Stati Uniti i primi suggerimenti per ovviare al problema l Scegliere un ibrido mais, con una discreta quantità di amido, può essere una strategia per abbattere i costi della razione. di ELENAGARELLA Il mais è stato un ingrediente base delle razioni per vacche da latte da centinaia di anni. Negli USA, i dieci Stati Iowa, Illinois, Nebraska, Minnesota, Indiana, South Dakota, Wisconsin, Ohio, Kansas e Missouri rappresentano da sempre circa lo 80% degli ettari coltivati a mais. Tutto quello che viene prodotto è poi venduto, come commodity agli altri Stati ed il prezzo è rimasto stabile negli ultimi 25 anni. Recentemente il Governo degli Stati Uniti ha deciso di tentare di diminuire la dipendenza della nazione del petrolio estero, incoraggiando gli sforzi per produrre etanolo da fonti rinnovabili, come il mais o la cellulosa. Questa scelta ha incontrato il gradimento della popolazione, poiché l'etanolo è un combustibile non tossico, biodegradabile sia nel suolo, sia nell'acqua e l'aggiunta di etanolo alla benzina o al diesel migliora la combustione di questi. Il numero di impianti già attivi nel produrre etanolo da mais è pari a 100 ed altri 33 impianti sono in via di costruzione, ne consegue che il mais disponibile per l'alimentazione animale è sempre di meno e il suo prezzo è in rapida e continua ascesa. La Florida è uno stato americano dove sono presenti allevamenti di bovini, ma dove la superficie colturale destinata a mais è appena dello 0,08%. Il prezzo del mais acquistato da altri stati è passato da $ 125 ( 85) a $185 ( 125), un 50% di aumento nei primi mesi del Questo significa che per una razione che contenga il 18% di mais, sulla sostanza secca, l'aumento del costo della razione per vacca al giorno è pari a $0,31 ( 0,21). Per questa ragione il Dipartimento di scienze animali dell'università della Florida ha elaborato alcuni suggerimenti pratici, presentati nel corso della 44ma Florida Production Conference. Tali suggerimenti possono essere di sicuro interesse anche per l'italia e l'europa, alla luce delle politiche produttive di biogas e biodisel. FONTI DI AMIDO ALTERNATIVE I cereali, come il mais, sono delle fonti eccellenti di amido e questo è ben fermentato dalla flora batterica ruminale. In genere questi microrganismi, in presenza di amido, si moltiplicano bene e producono acido propionico. L'acido propionico, prodotto dai batteri, è trasformato in glucosiodal fegato della vacca ed il glucosio è utilizzato per produrre latte. Inoltre, i batteri producono il 50 60% delle proteine di cui necessita l'organismo della vacca. Poiché i cereali sono la miglior fonte di amido ed il 36 IZ n. 4 / 2008

2 mais è molto costoso negli Stati Uniti, per quanto spiegato precedentemente, l'università della Florida si è interrogata sulla possibilità di sostituirlo, tutto o in parte, con l'orzo ed il frumento. La produzione di orzo è, però, prodotto negli stati centrali più a nord della nazione ed è poco disponibile e molto costoso, considerando il trasporto al sud. Per quanto riguarda il frumento, questo cereale, che contiene il 63% di amido, può essere acquistato e trasportato da stati limitrofi alla Florida, contenendo i costi che si attesterebbero intorno ai 165 dollari/ tonnellata ( 112), per circa 75 giorni all'anno, compresi da maggio a luglio. Il passaggio dal mais al frumento, nelle razioni, deve essere fatto gradualmente, poiché l'amido del frumento è è più rapidamente disponibile per l'organismo animale, per cui cambiamenti bruschi determinerebbero problemi all'apparato digerente e una diminuzione del ph. Una particolare raccomandazione a non utilizzare la farina di frumento, anche se acquistabile a prezzi inferiori a quello del mais (anche 10$ in meno, circa 6,8) è dovuta alla sua elevata polverosità e suscettibilità ad infiammarsi. ALIMENTI CON AMIDO BASSO Poiché cereali alternativi al mais e ricchi in amido, come Tabella 1 Composizione chimica, sulla sostanza secca) di alcune materie prime comunemente utilizzate nelle razioni per vacche da latte in Florida*. Alimento % amido % zuccheri % PG % NDF % fosforo erba medica 2,2 9 21,2 38,7 0,28 mais 70,6 3,3 9,5 9,8 0,32 glutine di mais 16,3 6,4 23,5 36,1 1,09 insilato di mais 30,3 3,5 8,3 44,6 0,24 semi di cotone 1,2 5 24,2 52,8 0,71 Distiller 5,9 4,9 30,3 33,5 0,92 spezzato mais grossolano l orzo ed il frumento, non sono ampiamente disponibili e sono costosi, l Università della Florida ha valutato la possibilità di utilizzare altre materie prime, con un contenuto inferiore di amido. Il loro costo contenuto, rispetto al mais, li rende interessanti. Come si evidenzia nella tabella 1, le materie prime più interessanti, da questo punto di vista, sono l insilato di mais, 30% di amido, il farinaccio e affini, 26%, la crusca di frumento, 23%, la crusca di riso, 19%, ed il glutine di mais, 16%. Sostituendo parzialmente il mais 53,4 5,5 10,5 17,9 0,59 insilato avena 3,4 6, ,33 insilato sorgo 10 5,7 9,4 57,4 0,24 farina soia 2 13,2 51,4 13,1 0,77 frumento 62,8 6 13,7 13,9 0,43 farinaccio 25,8 8,2 18,4 37,4 1,11 crusca frumento 22,5 8,3 17,4 41 1,13 crusca riso 19,0 19 7,3 14,6 29,2 1,82 (Staples, 2007); * valori medi desunti da Dairy One, con queste alternative, la quantità di amido della razione risulterà inferiore al 25%, dunque, di quanto si può ridurre questa quota, nelle razioni americane per vacche da latte, senza diminuire la produzione di latte? A questa domanda hanno cercato di dare una risposta i ricercatori dell Università della Florida. Farinaccio e affini: possono essere acquistati in Florida ad un prezzo di $ ( 20,4 23,8) inferiori al mais se contrattati nel periodo migliore, UTILIZZARE LO SPEZZATO GROSSOLANO DI MAIS Contiene meno amido, circa il 53%, ma più proteine, fibra e grassi rispetto al mais, tuttavia il suo contenuto energetico è simile. Questo prodotto in Florida può essere acquistato e consegnato in allevamento a circa 30 $ alla tonnellata ( 20,4), un prezzo inferiore a quello del mais, dunque. Sostituendolo al mais (18% della razione) si ottiene una riduzione della concentrazione di amido nella razione pari al 3% e il costo della razione per vacca al giorno può diminuire di 0,11 $ ( 0.07). Si potrebbe ottenere un miglior profitto, quindi, a patto che non si abbia una diminuzione nella produzione di latte. Non esistono studi scientifici che confrontino i risultati ottenibili con lo spezzato grossolano di mais con quelli del mais tal quale, tuttavia molti allevamenti di vacche da latte in Florida hanno adottato questo cereale con buoni risultati. Poiché contiene più calcio e fosforo del mais, bisogna porre attenzione nelle quantità inserite nella formulazione delle razioni l Pastone di spiga di mais pronto per essere insilato IZ n. 4 /

3 tra agosto e settembre. In una sperimentazione del 2001 il farinaccio ha sostituito per il 7,5% il mais e la soia di una razione per vacche frisone; il mais è variato da 34,1% a 28,9%. Le bovine, alimentate con il farinaccio, hanno consumato una quantità inferiore di alimenti (18,28 kg contro 20,28 kg al giorno), ma la produzione di latte è aumentata a 30,92 kg/giorno rispetto a 28,96 kg/ giorno delle vacche alimentate con mais. La forte ritenzione di acqua, che caratterizza il farinaccio, potrebbe essere la causa della diminuita ingestione perché il senso di sazietà degli animali è soddisfatto prima. In una sperimentazione del 1991, il 35% di mais ed il 30% di farina di soia sono stati sostituiti dal 22,4% di farinaccio. In questo caso non sono state rilevate differenze di ingestione (18,72 kg/giorno in media), produzione di latte (24,52 kg/giorno in media) e qualità del latte tra il gruppo delle bovine alimentate con farinaccio e quello alimentato con la razione contenete mais e soia, nel corso di una lattazione di 150 giorni. Tuttavia, la sostanza secca e lo NDF sono stati digeriti meno dalle vacche a cui è stato somministrato il farinaccio, autorizzando i ricercatori a concludere che questo non sostituisca al meglio il mais, se non per le bovine con bassa produzione di latte. Glutine di mais: è un sottoprodotto della lavorazione del mais, per produrre olio, amido, sciroppo. L amido negli Stati Uniti è utilizzato per produrre etanolo. Da questa lavorazione deriva un alimento a base di glutine, composto dalla semola e dal liquido di macerazione, in rapporto di circa 2 a 1. Sul mercato americano è reperibile sia in forma umida, sia essiccata e, generalmente, costa 40 dollari alla tonnellata in meno del mais. Contiene il 16% di amido, il 36% di NDF ed il 23,5% di proteine, queste ultime altamente degradabili nel rumine. In numerosi studi è stato utilizzato sia come concentrato, in sostituzione di mais e soia nelle razioni per bovine lattifere, sia come concentrato e fonte di fibra, dunque in sostituzione anche di una parte dei foraggi. La percentuale di inclusione testata varia dal 10 al 45%, ma la maggior parte degli studi ha sottolineato come dal 20% di inclusione, sulla sostanza secca, in poi la produzione di latte possa diminuire, aumentare o, perlopiù, rimanere invariata. I risultati sono, però, in alcuni casi controversi, poiché in molti inclusioni del 30% o del 40% non hanno provocato diminuzioni della produzione e in un caso si è osservato un certo aumento subito dopo il parto. Il glutine di mais contiene meno amido del mais tal quale, dunque i ricercatori dell Università della Florida hanno valutato questa diminuzione per tutta le sperimentazioni svolte sino ad oggi, per valutare gli effetti avversi sulla produzione di latte. Il valore ideale considerato è stato 24 26% di amido nella razione e in alcuni studi la concentrazione è scesa sino al 15%. Tuttavia, nonostante tali diminuzioni dell amido, la produzione di latte non è diminuita conseguente IZ n. 4 /

4 mente, come ci si aspettava. La conclusione è stata che passare dal 26% al 21% di amido è un compromesso accettabile. Nella tabella 2 è possibile valutare i cambiamenti, nella composizione della razione, derivanti dall inclusione dello 0%, 10% e 20% di glutine di mais. All aumentare di questo alimento, aumenta anche la farina di soia, in modo da mantenere la quantità di proteine indegradabili nel rumine costante, mentre diminuisce quella dei semi di cotone per evitare di superare il 17% di proteine gregge. Il costo di queste tre razioni diminuisce da $ 4,42 ( 3,0) a $ 4,2 ( 2,85) a $ 4,00 ( 2,72) per vacca al giorno. Sino a che la produzione di latte rimane invariata si ha un profitto, ma gli stessi ricercatori americani la definiscono una scommessa da un milione di dollari. Nonostante tutti gli studi non evidenzino gravi effetti con il 20% di glutine di mais nella razione, preferiscono suggerire di partire con un 10% e valutare attentamente gli effetti. Alcuni segni premonitori di un contenuto troppo basso di amido, sono l aumento di solidità delle feci, di urea nel latte e la perdita di Bds (body condition score). Distiller e solubili di mais: 40 IZ n. 4 / 2008 nel corso della produzione di etanolo dal mais, si ottengono anche i distiller e solubili. Gli impianti che eseguono questa Tabella 3 Confronto tra l'ingestione di sostanza secca, la produzione di latte e le percentuali di proteine e grasso nel latte, tra vacche alimentate con razioni contenenti distiller di mais secchi ed umidi. % distiller nella razione ingestione s.s. latte grasso proteine kg/giorno % 0 19,5 29,1 3,39 2, ,9 29,4 3,43 2, ,6 29, , ,1 29,6 3,33 2,97 >30 18,4 28,4 3,47 2,82 (Schingoethe, 2007) Tabella 2 Composizione e costi di razioni formulate con glutine di mais Alimento 0% glutine* 10% glutine* 20%glutine* Insilato mais 32,8 32,8 32,8 insilato sorgo 6,3 6,3 6,3 fieno di Bermuda* fieno medica glutine mais mais 20,2 14,6 8,8 farina soia 9,4 5,6 1,5 soia estrusa 4 5,3 6,7 polpe agrumi 4,1 4,1 4 sottoprodtto umido della birra 5,5 5,5 5,5 semi cotone integr. 3,3 1,4 0 melasso 3,7 3,7 3,7 int. minerale 3,7 3,7 3,7 Composizione chimica amido, % s.s. 25,9 23,5 20,9 proteine, % s.s zuccheri, % s.s. 7,9 7,9 7,8 NDF, % s.s. 30, ,6 ADF, % s.s. 18,3 18,9 19,5 Grassi, % s.s. 4,2 4,2 4,3 Fosforo, % s.s. 0,35 0,38 0,42 Ingestione e costo Ingestione, kg/g 21,36 21,36 21,36 costo, dollari/giorno 4,42 4,22 4 costo euro/giorno 3 2,87 2,72 (Staples, 2007); (*) % sulla sostanza secca della razione lavorazione a secco sono meno costosi di quelli che la eseguono in ambiente umido, perciò circa il 75% degli impianti sono del primo tipo. La produzione di distiller più solubili secchi è aumentata, negli Stati Uniti, di 10 volte dal 1980 al 2000 raggiungendo le 3000 tonnellate circa e dal 2000 al 2007 è giunta alle 6400 tonnellate. Questo prodotto si ottiene dalla miscela di uno sciroppo e un panello, addizionati in percentuali diverse varianti da 35/65 a 55/45. Per questo la concentrazione di nutrienti finale nei distiller più solubili secchi varia da stabilimento a stabilimento. Nonostante ciò sono un prodotto interessante con un basso contenuto di amido (5,9%) ma alto di proteine (30,3%) e grassi (13%) ed una fibra ben digeribile, grazie al processo di produzione dell etanolo. Numerosi studi hanno valutato gli effetti dell inserimento dei distiller nelle razioni per vacche da latte e nella tabella 3 è possibile valutare le performance delle bovine rispetto la percentuale di distiller inserita. Le vacche la cui razione era addizionata con massimo il 30% di distiller hanno mantenuto una produzione di latte eguale a quella delle vacche alimentate con una razione co

5 SOTTOPRODOTTI DEL MAIS, DERIVANTI DALLA PRODUZIONE DI ETANOLO, PER IL FUTURO L industria di produzione dell etanolo dal mais sta continuando a implementare l efficienza di conversione, dando luogo ad una serie di nuovi sottoprodotti. Il gruppo di ricerca sulle bioenergie della Purdue University ha elencato quattro processi di produzione di sottoprodotti principali: quick germ quick fiber method si aggiunge un enzima all acqua utilizzata per la fermentazione del mais in granella, che rende flottanti il germe e la fibra prima che il processo di fermentazione abbia inizio. Il prodotto che si ottiene contiene 28% di proteine, 5% di grasso e 25% di NDF.Raccoltadel pericarpo fibroso e del germe prima della fermentazione, attraverso una modifica del processo di macinazione a secco. Si ottiene un prodotto con il 24% di proteine, lo 8 9% di grassi e il 28% di NDF. Rimuovere la fibra tramite setacciatura e aspirazione dell aria, con la formazione di un sottoprodotto contente più del 40% di proteine, il 15% di grassi ed il 20% di NDF. Modificare i lieviti utilizzati per fermentare gli zuccheri ad etanolo potrebbe permettereun aumento della percentuale di lisina presente nei distiller, dando loro un profilo aminoacidico più interessante. Poiché ogni impianto adotterà il metodo ritenuto il migliore per la produzione di etanolo, l industria mangimistica avrà a disposizione una gamma di opzioni tra le quali scegliere il sottoprodotto più interessante per le loro necessità.l mune ( circa 29,2 kg/giorno). Perciò, nonostante la diminuzione della percentuale di amido, fornita con la razione, la produzione di latte è rimasta inalterata. Il livello massimo di distiller, consigliato dai ricercatori dell Università della Florida, è del 15%, per prevenire l eccesso di proteine, di proteine indegradabili nel rumine, di grassi insaturi e di fosforo. Anche la quantità di olio di mais presente nei distiller dovrebbe essere controllata attentamente, poiché la sua presenza diminuisce il contenuto di grasso nel latte. In Florida il costo dei distiller era a metà del 2007 pari a $ 160/tonnellata ( 109/ ton), rendendoli quindi economicamente interessanti ( mais a $ 182/ton, ovvero 123,8). Insilatodimais: la percentuale di granella presente negli insilati differisce in base al tipo di insilato prodotto e al momento della raccolta. Gli ibridi selezionati per produrre insilato, secondo un test eseguito negli Stati Uniti su 55 ibridi differenti, contengono dal 22% al 35% di amido rispetto alla sostanza secca dell insilato (media 29,3%). Scegliere un ibrido che apporti una discreta quantità di amido e di fibra digeribile, può essere una strategia per abbattere i costi della razione. Secondo i calcoli dell Università della Florida e le specifiche in tab. 1, è possibile risparmiare: se un ibrido ha il 33% di amido invece del 30%, ed è inserito nella razione per il 33% della s. s., il mais tal quale può essere diminuito dal 18,5% al 16,5%, cioè circa 0,4 0,5 kg/giorno. Il risparmio dipenderà dal prezzo della materia prima inserita in formula per sostituire il mais: per esempio se si utilizzeranno le polpe di agrumi al costo di $ 100/tonnellata ( 68) ed il mais costerà $ 180/ tonnellata ( 122), il risparmio sarà pari a $ 0,04/per vacca/ giorno ( 0,03).l (La bibliografia è disponibile presso l autrice) IZ n. 4 /