Co--productos del etanol Co Para las dietas del g ganado lechero Alvaro Garcia DVM PhD Associate Professor South Dakota State University
“Llena ”
Plantas de etanol eta o
Whiskey Eny producción Propuestas
Crecimiento de la industria del etanoll
Gran disponibilidad de co-productos.
Buena fuente de proteína y energía.
Proteína: degradación ruminal depende del co-producto co producto
Energía: g suministrada p por g grasa y fibra fermentable.
Minerales: puede ser variable.
Aparición de co-productos nuevos y otros modificados.
Producción de etanol
Maíz entero Æ cernido Æ molienda a harina Harina + agua Æ cocimiento y esterilizado. esterilizado
Enfriado Æadición de levaduras levaduras.
Destilación del etanol
Agua y sólidos se recogen como “stillage”.
Producción de etanol Stillage.
Centrífuga separa sólidos del líquido.
Líquido = soluble de destilería o “stillage” fino.
Concentrado C t d por evaporación ió = solubles l bl condensados de destilería (CDS), jarabe o sirope. i
Sólidos o torta húmeda = WDG
WDG + CDS = (WDGS) Æ secado = DDGS
Rendimiento
Una tonelada de maíz: 426
litros de etanol 327 kg de dióxido de carbono 327 kg de DDGS.
Aproximadamente: 1/3 1/3, 1/3 1/3, y 1/3 de los productos finales por peso.
Contenido en nutrientes
Analizar cada partida no siempre es práctico práctico.
Las tablas 2 2, 3 y 4 muestran la composición de los co-productos de plantas del Medio-oeste.
Influída por: tipo ti
y calidad lid d d dell grano, molienda y proceso de fermentación, temperatura de secado, solubles agregados al co-producto húmedo
Kalscheur et al. 2007
Grano seco de destilería con solubles
DDGS = WDG + CDS secados
DDGS de “nueva generación”; de composición diferente comparada a los del pasado. pasado
Por lo general contienen más proteína y energía que los valores anteriores (NRC 1989). 1989)
El NRC (2001) para ganado lechero lista la PC en 29.7% .
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 d RUP entre t 59.1 59 1 y 71 71.7% 7% Kleinschmit et al. 2007
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) (C18:2).
Minerales. Mi l D Desafío fí para ell manejo j d de llos nutrientes excretados al medio. Fósforo. Azufre.
Entre 0.65 y 0.95%.
Altamente variable; exceso puede resultar en desórdenes del SNC (polioencephalomalacia)
Kalscheur et al. 2007
Otros coco-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.
Co-productos C d t de d marca registrada i t d yd de composición variable (tabla 4)
Kalscheur et al. 2007
Desafíos: productor y nutrólogo
Estar atentos al perfil nutricional específico tanto de productos relacionados. los DDGS como los p
Marca registrada: g esfuerzo de las p plantas p 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
DDGS EN LA DIETA DE LAS VACAS LECHERAS
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
Figura 1. Proteína no degradable en el rumen de h. de soja, cinco fuentes de DDGS (A (A, B B, C C, D y E) y grano húmedo de destilería (W).
Kleinschmit et al., 2005
Alternativas para el productor
Ideal: análisis “in situ” de valores de “by-pass” (costo!)
Alternativa: Estimación de proteína de “bypass” bypass totalmentedeindigestible con análisis de ADIN.del Degradación la proteína de soya y co-productos
etanol CG
SBM
DDGS
DDGHP
SEM
RDP (%CP)
71.76a
64.82b
47.97c
44.39d
0.65
RUP (%CP)
28.24 28 24d
35.18 35 18c
52.03 52 03b
55.61 55 61a
0 65 0.65
Abdelqader et al 2008
Alternativas para el productor
C l oscuro iindica Color di b baja j calidad lid d d de lla proteína. t í
Color oscuro? Examinar la calidad de la proteína por métodos de laboratorio “in-situ” y/o “in-vitro”.
Source: Shurson, J
PC digestib ble totaal, %
Figura 1. Digestibilidad total de la PC de h. de soja, cinco fuentes d DDGS (A, de (A B, B C, C D y E) y grano húmedo hú d de d destilería d til í (W). (W)
100
93.9
85.3
84.9
70.7
80
74.9
80.8
81.9
E
W
60 40 20 0 H. de H d Soja
A
B
C
D
Tratamiento Kleinschmit et al., 2005
Aminoácidos -LisinaLisina
Primer P i AA limitante li it t de d los l co-productos d t del d l maíz í 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 q 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.
Es importante E i t t estimar ti ell perfil fil aminoacídico i ídi sobretodo en vacas de alta producción.
Composición aminoacídica
Lisina: disponibilidad del 75-85% parece razonable. razonable
Algo menos disponible que la lisina del maíz maíz.
Concentracion promedio 0 0.90%; 90%; rango 0 0.6161 1.06%
¿Pérdida de digestibilidad durante el secado?
Estudios recientes sugieren que color más oscuro significa < disponibilidad de lisina
Balance de dietas con DDGS
Los DDGS deben estar a una concentración que equilibra ilib llos requerimientos i i t nutricionales. ti i l
Dependiendo de la producción, la PC total de la dieta debe ser del 15 al 18 %,
P t í de Proteína d “bypass” “b ” 36 a 40 % d de lla PC ttotal. t l
Energía:
Los DDGS tienen L ti 10 a 15 % más á energía í que ell maíz.
Depende de la cantidad de lípidos presentes.
Programas que usan NRC 2001 y CPM consideran la cantidad de lípidos para calcular la EN EN.
Si el programa no calcula la ENL, aumente la ENL 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
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). (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.
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).
Influencia del tipo de grasa
A > procesamiento i t (DDG y CO) > depresión d ió en grasa de la leche.
Determinar qué otros alimentos agregan lípidos a la dieta. dieta
Con la C l inclusión i l ió de d DDGS, DDGS llos lípidos lí id en la l dieta di t no deben exceder 6 % del total de la MS.
Cinco kg de DDGS (20 % de la dieta) agregan de 0.5 a 0.75 0 75 kg de lípidos (2 a 3 unidades %). %) Hippen and Garcia. 2007
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).
Grassa de la le eche, %
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.
3.5 3.3 3.1 2.9 27 2.7 2.5 2.3 21 2.1 1.9 1.7 1.5 0
7
14
DDGS (% de la MS) DDGS (% de la MS)
21
Tamaño de partícula
Para usar DDGS como ffuente P t d de fib fibra verificar ifi ell 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 o aje es < 50 % o menos e os de del 22 % de del NDF viene e e del forraje. Hippen and Garcia. 2007
Dietas a base de alfalfa DDG Conc. PC %MS
CMS Leche kg/día
0 10.1 20.8 316 31.6
25.3 253 26.3 26.4 265 26.5
61 61 61 61
13.9 139 16.0 18.1 203 20.3
37.8 378 40.2 41.9 420 42.0
Proteína % 2.63 263 2.66 2.78 280 2.80
Grings et al. 1992
Respuesta a la suplementación con DDGS
Superior a la h. de soja usada como único suplemento proteico 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. h de soja y pescado pescado. (Liu et al.2000).
Cantidad a suministrar
No exceder el 20% de la dieta total; 4 a 6 kg por día en vacas de alta producción
A esta t concentración t ió no limita li it ell consumo.
Puede ser el único suplemento proteico en dietas de p partes iguales g de alfalfa y silo de maíz. Hippen and Garcia. 2007
Composición de dietas con 0, 10 y 20% de DDGS. 0 Formulación
10
20
…………………….% de la MS………………………...
Silo de maíz
25
25
25
Alfalfa
25
25
25
Maíz molido
35.6
31.3
26.7
Harina de Soja (44%)
12.5
7
1.6
Granos de destilería
0
10
20
PC
16.8
16.3
17.2
RUP
52 5.2
62 6.2
75 7.5
NDF
28.3
30.7
31.2
ADF
17 9 17.9
19 4 19.4
19
NFC
45.7
43.4
40.8
Lípidos
2.3
3.1
4.2
Fósforo
0.3
0.32
0.32
Composición
Hippen and Garcia. 2007
Mensajes para llevar a casa
Los co-productos L d t del d l etanol t l reducen d en generall ell costo de las dietas de los rumiantes.
Es crítico analizarlos cuando se los use para formular dietas p para el g ganado.
Con el desarrollo de nuevos p procesos p 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.
Mensajes para llevar a casa
Los DDGS son una buena fuente de nutrientes para la p producción de leche. esenciales p
Basar la formulación de dietas en la calidad y la concentración de esos nutrientes.
Al formular dietas basándose estas sugerencias, l co-productos los d t del d l etanol t l pueden d mantener t una alta producción de leche y la salud de las vacas.
Muchas gracias! gracias!!
