Alvaro Garcia DVM PhD Associate Professor South Dakota State University

Transcripción

1 Co-productos del etanol Para las dietas del ganado lechero Alvaro Garcia DVM PhD Associate Professor South Dakota State University

2 Llena

3 Plantas de etanol Whiskey En Propuestas producción

4 Crecimiento de la industria del etanol Gran disponibilidad de co-productos. Buena fuente de proteína y energía. Proteína: degradación ruminal depende del co-producto Energía: suministrada por grasa y fibra fermentable. Minerales: puede ser variable. Aparición de co-productos nuevos y otros modificados.

5 Producción de etanol Maíz entero cernido molienda a harina Harina + agua cocimiento y esterilizado. Enfriado adición de levaduras. Destilación del etanol Agua y sólidos se recogen como stillage.

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7 Producción de etanol Stillage. Centrífuga separa sólidos del líquido. Líquido = soluble de destilería o stillage fino. Concentrado por evaporación = solubles condensados de destilería (CDS), jarabe o sirope. Sólidos o torta húmeda = WDG WDG + CDS = (WDGS) secado = DDGS

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9 Rendimiento Una tonelada de maíz: 426 litros de etanol 327 kg de dióxido de carbono 327 kg de DDGS. Aproximadamente: 1/3 1/3 y 1/3 de los Aproximadamente: 1/3, 1/3, y 1/3 de los productos finales por peso.

10 Contenido en nutrientes Analizar cada partida no siempre es práctico. Las tablas 2, 3 y 4 muestran la composición de los co-productos de plantas del Medio-oeste. Influída por: tipo y calidad d del grano, molienda y proceso de fermentación, temperatura de secado, solubles agregados al co-producto húmedo

11 Kalscheur et al. 2007

12 Grano seco de destilería con solubles DDGS = WDG + CDS secados DDGS de nueva generación ; de composición diferente comparada a los del pasado. Por lo general contienen más proteína y energía que los valores anteriores (NRC 1989). El NRC (2001) para ganado lechero lista la PC El NRC (2001) para ganado lechero lista la PC en 29.7%.

13 Grano seco de destilería con solubles PC promedio aprox. 30% (27 al 34%). Buena fuente de proteína de bypass (RUP), rango 47% al 57% de RUP; Trabajo de investigación de SDSU mostró rangos de RUP entre 59.1 y 71.7% 7% 2007 Kleinschmit et al.

14 Grano seco de destilería con solubles Lípidos. Su concentración puede ser > al 12%. Reflejan la composición del aceite de maíz; alto nivel de insaturación; predomina el ácido linoleico (C18:2). Minerales. Desafío para el manejo de los nutrientes excretados al medio. Fósforo. Entre 0.65 y 0.95%. Azufre. Altamente variable; exceso puede resultar en desórdenes del SNC (polioencephalomalacia)

15 Kalscheur et al. 2007

16 Otros co-productos del etanol Molienda y separación en distintas fracciones antes de su fermentación. Productos finales nuevos: DDG de alta proteína (HP DDG) germen de maíz deshidratado afrecho de maíz. C d t d i t d d Co-productos de marca registrada y de composición variable (tabla 4)

17 Kalscheur et al. 2007

18 Desafíos: productor y nutrólogo Estar atentos al perfil nutricional específico tanto de los DDGS como los productos relacionados. Marca registrada: esfuerzo de las plantas por mejorar la consistencia del producto (> valor comercial). La variación de los productos de una planta disminuye a medida que aumenta el precio y el control de calidad. Al presente es posible caracterizar su perfil nutricional al grado de permitir una formulación

19 DDGS EN LA DIETA DE LAS VACAS LECHERAS

20 Proteína Deficiente en Lisina (comparada con la h. de soja) En buena parte no degradada en el rumen. Sus características de by-pass varían considerablemente (Figura 1). Hippen and Garcia. 2007

21 Figura 1. Proteína no degradable en el rumen de h. de soja, cinco fuentes de DDGS (A, B, C, D y E) y grano húmedo de destilería (W). Kleinschmit et al., 2005

22 Alternativas para el productor Ideal: análisis in situ de valores de by-pass (costo!) Alternativa: Estimación de proteína de bypass totalmente indigestible con análisis de ADIN. Degradación de la proteína de soya y co-productos del etanol CG SBM DDGS DDGHP SEM RDP (%CP) a b c d 0.65 RUP (%CP) d c b a Abdelqader et al 2008

23 Alternativas para el productor Color oscuro indica baja calidad d de la proteína. Color oscuro? Examinar la calidad de la proteína por métodos de laboratorio in-situ y/o in-vitro. Source: Shurson, J

24 Figura 1. Digestibilidad total de la PC de h. de soja, cinco fuentes de DDGS (A, B, C, D y E) y grano húmedo de destilería (W). PC digestib ble tota al, % H. de A B C D E W Soja Tratamiento Kleinschmit et al., 2005

25 Aminoácidos -Lisina- Pi Primer AAli limitanteit t de los co-productos del maíz para producción de leche. Concentración en los DDGS algo > a la de la PC del maíz (PC de alta calidad proveniente de levaduras). Con DDGS hasta el 20% de la MS de la dieta (SDSU) no se ha observado que la lisina limite la producción. En estos experimentos sin embargo la dieta incluía fuentes de lisina de alta calidad como la h. de soja. E i t t ti l fil i ídi Es importante estimar el perfil aminoacídico sobretodo en vacas de alta producción.

26 Composición aminoacídica Lisina: disponibilidad del 75-85% parece razonable. Algo menos disponible que la lisina del maíz. Concentracion promedio 0.90%; rango % Pérdida de digestibilidad durante el secado? Estudios recientes sugieren que color más oscuro significa < disponibilidad de lisina

27 Balance de dietas con DDGS Los DDGS deben estar a una concentración que equilibra los requerimientos i nutricionales. i Dependiendo de la producción, la PC total de la dieta debe ser del 15 al 18 %, Proteína de bypass 36 a 40 % de la PC total. t

28 Energía: Los DDGS tienen 10 a 15 % más energía que el maíz. Depende de la cantidad de lípidos presentes. Programas que usan NRC 2001 y CPM consideran la cantidad de lípidos para calcular la EN. Si el programa no calcula la EN L, aumente la EN L en un 10% sobre los valores asignados al maíz. Sustituir de maíz y h. de soja por DDGS cambia la energía del almidón por fibra digestible y lípidos

29 Lípidos: Lípidos asociados con partículas de maíz en forma estrecha o relativamente libres según si provienen de una fracción pre-destilada, de DDG o la adición de grandes cantidades de solubles (DDGS). Lípidos asociados con partículas tienen < disponibilidad ruminal y < impacto sobre la grasa de la leche. La Figura 3 muestra el impacto potencial del aceite libre de los productos del maíz sobre la producción de grasa de la leche.

30 Fig. 3. Grasa en la leche de vacas con dietas que contenían 2.5% grasa provenientede una fuente de grasa inerte en el rumen (CN), gérmen de maíz (CG), DDG, o aceite de maíz (CO).

31 Influencia del tipo de grasa A > procesamiento (DDG y CO) > depresión en grasa de la leche. Determinar qué otros alimentos agregan lípidos a la dieta. Con la inclusión ió de DDGS, los lípidos en la dieta no deben exceder 6 % del total de la MS. Cinco kg de DDGS (20 % de la dieta) agregan de 0.5 a 075kgde 0.75 lípidos (2a3unidades %). Hippen and Garcia. 2007

32 Fibra: Altamente digestible y buena fuente de energía. No es considerada efectiva y no puede usarse para reemplazar fibra del forraje!!! En ensayos de SDSU el reemplazo en la dieta del NDF del ensilaje de maíz con NDF de DDGS redujo la grasa de la leche (Figura 4).

33 Figura 4. Concentración de grasa en la leche de vacas alimenta con dietas que contenían 0 a 21% DDGS. Los DDGS reemplaza al ensilaje de maíz en base al NDF. Gras sa de la le eche, % DDGS (% de la MS)

34 Tamaño de partícula Para usar DDGS como fuente de fibra verificar el tamaño de partícula de la dieta (Penn State). Al menos 35 % debe quedar en las primeras dos bandejas. Mínimo 5 % en la bandeja superior. Grasa de la leche cae en dietas con DDGS si el forraje es < 50 % o menos del 22 % del NDF viene e del forraje. Hippen and Garcia. 2007

35 Dietas a base de alfalfa DDG Conc. PC CMS Leche Proteína % MS kg/día % Grings et al. 1992

36 Respuesta a la suplementación con DDGS Superior a la h. de soja usada como único suplemento proteico. La producción no siempre aumentó al suplementar los DDGS con lisina y metionina. Producción a base de DDGS fue similar a una mezcla de DDGS y h. de soja y pescado. (Liu et al.2000).

37 Cantidad a suministrar No exceder el 20% de la dieta total; 4 a 6 kg por día en vacas de alta producción A esta concentración no limita it el consumo. Puede ser el único suplemento proteico en dietas de partes iguales de alfalfa y silo de maíz. Hippen and Garcia. 2007

38 Composición de dietas con 0, 10 y 20% de DDGS. Formulación % de la MS... Silo de maíz Alfalfa Maíz molido Harina de Soja (44%) Granos de destilería Composición PC RUP NDF ADF NFC Lípidos Fósforo Hippen and Garcia. 2007

39 Mensajes para llevar a casa Los co-productos del etanol reducen en general el costo de las dietas de los rumiantes. Es crítico analizarlos cuando se los use para formular dietas para el ganado. Con el desarrollo de nuevos procesos para la obtención de etanol, también se desarrollan nuevos co-productos. Estos co-productos son de composición nutricional única y requieren de su análisis para determinar como encajan en las dietas.

40 Mensajes para llevar a casa Los DDGS son una buena fuente de nutrientes esenciales para la producción de leche. Basar la formulación de dietas en la calidad y la concentración de esos nutrientes. Al formular dietas basándose estas sugerencias, los co-productos del etanol pueden mantener una alta producción de leche y la salud de las vacas.

41 Muchas gracias!!