Contribución de los ingredientes de las fórmulas en la formación de las croquetas durante la extrusión

FORMULACIÓN
El proceso de formulación de una dieta abarca no
únicamente el balanceo de las materias primas con
el fin de cumplir con los requerimientos nutricionales
específicos para los cuales los productos fueron
diseñados. También, y de manera muy importante,
requiere el trabajo de combinar las materias primas
para lograr la obtención de productos que cuenten
con una figura bien definida y textura adecuada de
manera consistente que cumpla con las expectativas
del dueño de la mascota. La afirmación anterior
lleva al nutriólogo a manejar conocimientos de
tecnología de alimentos no solo con enfoque en
los ingredientes sino también en el entendimiento
profundo de las características de los equipos de
procesamiento y los parámetros de manufactura de
los productos.

CARBOHIDRATOS

La forma definida así como la textura adecuada y
libre de finos requiere de una buena matriz de almidones;
la principal fuente de almidones en las croquetas
es dada por los cereales. Cada cereal tiene
una diferente cantidad y proporción de almidones.
Los almidones en presencia de altas temperaturas y
de humedad generan un aumento de la viscosidad
de la mezcla de ingredientes, generando un efecto
de gelatinización. La gelatinización depende del
tipo de almidón, su concentración, temperatura y
fricción durante el proceso así como presencia de
otros solutos.
Los principales almidones son la amilosa y la amilopectina.
Los gránulos de amilosa son mucho más
resistentes a la gelatinización que los de amilopectina
por lo que requieren de una mayor temperatura
para experimentar este efecto. Es importante mencionar
que de los cereales utilizados regularmente el
arroz es uno de los que presenta una mayor resistencia
ante la extrusión, haciendo muy pegajosa
la harina y por lo tanto más difícil de procesar. El
trigo en cantidades limitadas ayuda a darle fuerza
a la croqueta. Finalmente el maíz es el grano usado
más comúnmente debido principalmente a su costo
y físicamente es fácil de manejar durante la extrusión,
finalmente, la avena es un ingrediente de alto
costo y que se usa en bajas cantidades y por lo mismo
no afecta de manera determinante la extrusión
del producto final.

PROTEÍNAS
Las proteínas son nutrientes que afectan sensiblemente
el proceso de extrusión. Por sus características
fisicoquímicas ayudan a formar una matriz
que atrapa a los demás nutrientes de una manera
diferente a los almidones. El mecanismo y la naturaleza
de la matriz que forman se relaciona con el
contenido de aminoácidos que contienen así como
con la temperatura de cocción, pH, humedad y la
interacción con los demás nutrientes.
Las proteínas cuentan con estructuras primarias y
secundarias que a su vez forman estructuras globulares
o fibrilares al doblarse que son denominadas
estructuras terciarias y cuaternarias. Estas contribuyen
a la formación y estabilidad de la croqueta.
Para comprender mejor el papel de las proteínas
dentro del proceso de extrusión es importante dividirlas
en dos grandes grupos: las de origen animal
y la de origen vegetal.
Las proteínas de origen animal a su vez pueden
considerarse en 2 grandes grupos: la proteína
fresca (la llamada carne fresca) y la proteína cocida
(las llamadas harinas de origen animal). La proteína
de la carne fresca contribuye a la formación de
la croqueta de manera importante aunque también
es imperativo recalcar que tratándose de alimento
su seco en general su inclusión no es de más de un
20%, del cual en promedio 70% es agua y 15%
grasa que en conjunto afectan negativamente la
extrusión ya que juegan un papel de lubricante de
la mezcla, dificultando su cocción. En cuanto a
las harinas de origen animal tenemos que independientemente
del aporte nutricional que ejercen, son
difíciles de manejar durante la extrusión ya que son
proteínas previamente cocinadas, cuyas estructuras
terciarias y cuaternarias ya se encontraban definidas,
por lo que no aportan el efecto de formación
de una matriz para los demás ingredientes, adicionalmente
difícilmente absorben humedad durante la
extrusión.
El caso de las proteínas de origen vegetal (primordialmente
las provenientes del gluten de maíz y la
pasta de soya) es muy diferente al de las harinas
de origen animal desde el punto de vista procesamiento
ya que estos ingredientes contribuyen de
manera importante a la formación y definición de la
forma de la croqueta. También contribuyen a que
la mezcla absorba una buena cantidad de humedad
durante el proceso.

GRASA
Los lípidos o grasas presentes en la harina que se va
a procesar funcionan como lubricantes, permitiendo
que la harina pase más rápido por la el extrusor,
lo que a su vez provoca que se disminuya la cocción
de los almidones, lo cual dificulta el control de la
densidad y puede llevar a un desempeño pobre del
producto terminado. Independientemente de este
efecto, la presencia de grasa contribuye a una mejor
definición de las formas. Otro punto importante
es que a mayor cantidad de grasa en la harina de la
croqueta, ésta se vuelve más quebradiza.

FIBRA
La fibra dietética soluble en agua tiene un comportamiento
durante el proceso relativamente similar
al de los carbohidratos, aunque es importante
mencionar que en general su nivel de inclusión en la
fórmula es relativamente bajo.
Por otro lado la fibra insoluble en agua ayuda de
manera significativa a la extrusión en fórmulas que
tienen una gran cantidad de almidón ya que generan
una red que evita que dichos almidones corran
muy lentamente por el cañón del extrusor.
En fórmulas altas en grasa ejercen el mismo efecto
de red, limitando el efecto lubricante de la grasa, lo
cual permite una mejor cocción del alimento.
Otro punto interesante es su papel en la integridad
de la croqueta ya que una buena cantidad de este
nutriente logra croquetas más resistentes.
Un punto que hay que tomar muy en cuenta en
cuestiones de costo es la integridad de los equipos
de procesamiento debido a que fórmulas altas en
fibra desgastan más rápidamente el equipo de manufactura.

CENIZAS
El nivel de materia mineral no afecta significativamente
el proceso de extrusión tomando en cuenta
fórmulas con niveles promedio total de 6 a 8%.
Como sea es importante mencionar que algunos fabricantes
optan por el uso de arcillas para mejorar
la forma de la croqueta, así como para disminuir
el costo de formulación y también para mejorar la
productividad del extrusor. El uso de este tipo de
ingredientes lleva a la larga al desgaste de los equipos
de producción.

CONCLUSIÓN

El nutriólogo y formulador de alimentos de mascotas
debe contar con un amplio conocimiento acerca
no solo de nutrición sino también de tecnología de
alimentos y manufactura para lograr obtener el producto
que satisfaga a su consumidor (la mascota)
y a su cliente (su dueño). Todas las fórmulas serán
diferentes, no solo por requerimientos del mercado
sino también por la calidad de las materias primas,
su interacción en el proceso y el tipo de equipo de
manufactura con el que contemos para la fabricación
de los productos.

Miguel Angel López
Asesor Independiente

Desarrollo de harinas de origen animal bajas en cenizas y alta digestibilidad

ANTECEDENTES

El tamaño del mercado del alimento para mascotas a nivel mundial continúa en franco crecimiento, para el 2016, se calculó un volumen anual de 23,250,000 toneladas métricas y Estados Unidos es el mayor participante con un 32% de ese volumen; en el contexto Latinoamericano, Brasil representa un 10% de todo el mercado y México alrededor de un 4%, con alrededor de 930,000 TM.1 Siguiendo a estos dos países vienen Chile y Colombia en el cuarto lugar, con un crecimiento anual promedio del 13%.

Dos de los principales atributos demandados por los compradores de alimento para mascotas son la Humanización y la Salud y Bienestar. El comprador exige cada vez más ingredientes que sean similares a los que él mismo consume, evitando materias primas de desecho o industrializadas. La Salud y Bienestar está claramente definida por la presencia de productos inocuos y que permitan una mayor y mejor calidad de vida de las mascotas.

Uno de los mayores problemas derivados de utilizar harinas de origen animal de origen terrestre (res y cerdo) en la formulación de alimentos para mascotas es su nivel de cenizas y por lo tanto de Calcio, lo cual limita su uso sensiblemente en este tipo de productos. Los niveles de ceniza en los productos terminados (alimentos secos) consistentemente tienden a ser menores, principalmente por la afirmación generalizada del gremio veterinario y de los consumidores de que alimentos con altos valores de ceniza pueden causar problemas renales.

En la búsqueda de ingredientes de mejor calidad, se privilegia su contenido nutricional, siendo la proteína, y específicamente los aminoácidos nutrientes de suma importancia para el desarrollo y mantenimiento de muchos sistemas del organismo. Los aminoácidos azufrados son nutrientes limitantes en la formulación de las dietas para mascotas, siendo las harinas de origen animal fuentes muy ricas en dicho tipo de nutrientes.

DESARROLLO Y PROCESO

Con base a las premisas y requerimientos de calidad establecidos; se partió de seleccionar un grupo de materias primas tanto de origen marino como de origen terrestre (sardina, atún, pavo y cerdo) que se utilizan de manera regular en la formulación tanto de dietas de peces como de mascotas. Se contactaron proveedores selectos, los cuales fueron visitados, auditados y aprobados desde el punto de vista de consistencia en la calidad de sus harinas y documentación de procesos. Las harinas provistas por estas empresas cumplieron con excelentes niveles de frescura y fueron tratadas con antioxidantes y bactericidas para garantizar su preservación. menor merma y manejo posible. El método final seleccionado consistió en una centrifugación física de los ingredientes que permitió obtener productos con menor cantidad de cenizas. Los procesos se llevaron a cabo en laboratorios mexicanos como de Estados Unidos.

CONCLUSIÓN

La constante innovación y evolución del mercado de alimentos para animales de compañía y acuacultura, así como la investigación de la optimización, disponibilidad y eficiencias nutricionales de las materias primas utilizadas en la industria de alimentos balanceados, lleva cada día al desarrollo de mejores ingredientes.

La oportunidad de presentar un portafolio de ingredientes que no existe en el mercado mexicano y Latinoamericano hasta el momento aunada a que la demanda excede la oferta en los países que la producen (Estados Unidos y Canadá), llevó al desarrollo de estos productos.

Se cumplió con la meta de obtener harinas de origen animal (terrestre y acuático) con menor concentración de cenizas y mayor concentración no solo de aminoácidos, sino de los demás nutrientes esenciales (ácidos grasos, vitaminas, etc.).

Lilia Marin

PROTEINAS MARINAS Y AGROPECUARIAS

REFERENCIAS

  1. Alltech
  2. Zooinc

La actividad del agua y su impacto en el alimento de mascotas

Según datos del Consejo Nacional de Fabricantes de Alimentos Balanceados (Conafab) a través de su sección denominada AMASCOTA, el consumo de alimentos para perros y gatos en México ha tenido un crecimiento de aproximadamente el 16% entre el 2013 y 2017.

 La actividad de agua ha sido el concepto que por décadas ha servido a microbiólogos y técnicos en alimentos y el criterio más usado en la inocuidad y calidad de alimentos. Se sabía que el contenido de agua tiene un impacto decisivo en la textura de los alimentos y el crecimiento microbiano. Sin embargo, la naturaleza del agua en los alimentos no se puede explicar solamente por la cantidad que esté presente, sino que se debe entender cómo interactúa con los demás componentes, es decir; necesitamos determinar y entender su actividad y su movilidad.

¿QUÉ ES LA ACTIVIDAD DE AGUA?

“el agua libre presente en el alimento que interviene en reacciones químicas o bioquímicas”

 En términos de la termodinámica, la actividad de agua es definida también como la presión parcial de vapor de agua de un producto (p) sobre la presión parcial de vapor del agua (po) pura a una misma temperatura. Debido a esta relación de presiones, podemos encontrar que la actividad de agua puede tener valores que van desde 0 (ausencia de agua) hasta 1 (agua pura). La actividad de agua puede utilizarse para ayudar a controlar los atributos de calidad tales como:

  • Microbiológica
  • Textura
  • Apariencia
  • Estabilidad física y química

LA ACTIVIDAD DE AGUA
Y PROPIEDADES FÍSICAS:
TEXTURA
La actividad de agua es también un indicador de las propiedades físicas y estabilidad de alimentos para mascotas.
Al controlar la actividad de agua se mantienen propiedades de estructura,
tales como la textura, estabilidad y densidad.
La textura de un alimento está en función de la actividad de agua crítica puede ser definida como aquella bajo la
cual un alimento mantiene su dureza y carácter crujiente. En alimentos secos por
arriba del valor actividad de agua crítica las partículas del producto se vuelven plásticas y suaves; perdiendo así calidad. Por el contrario, alimentos de humedad intermedia que tienen una textura suave
deberían tener una actividad de agua suficientemente elevada para mantener
el alimento suave pero lo suficientemente baja para prevenir su deterioro. Por consecuente,
el conocimiento de la actividad de agua como una función del contenido de humedad y temperatura es esencial
durante el proceso, manejo, empacado y almacenamiento para mantener la calidad
de la propiedad de textura. Esta relación de actividad de agua con la humedad y la temperatura es posible
mediante la generación de isotermas de sorción. Mediante una isoterma de
sorción podemos conocer la calidad de agua crítica de un producto y usarlo en
la predicción de vida útil, diseño y/o selección de empaques. El método tradicional para obtener una isoterma de sorción es con frecuencia una travesía que involucra un gran esfuerzo, tiempo y recursos.

LA ACTIVIDAD DE AGUA Y EL CRECIMIENTO MICROBIANO

La relación entre actividad de agua y estabilidad microbiológica fue introducida por William James Scott en 1950 quien sostuvo que la actividad del agua, y no el contenido de humedad, determinaba la estabilidad de los alimentos. Indicó que cada microrganismo tiene un nivel de actividad de agua que limita su crecimiento, debajo del cual no se desarrollará. Ya que las bacterias, mohos y levaduras requieren cierta “disponibilidad”

de agua para soportar su crecimiento, el secado de alimentos por debajo de la actividad de agua crítica provee un efectivo control del crecimiento microbiano dado que el microorganismo enfrenta condiciones desfavorables que impiden su crecimiento. Los niveles de actividad de agua que limitan el crecimiento de la mayoría de las bacterias patógenas son 0.90aw, a una actividad de agua por debajo de 0.70 aw es el límite más bajo para hongos y el límite para todos los microorganismos es de 0.60 aw.

CONCLUSIÓN

La determinación de actividad de agua durante la manufactura permite el control estricto de los alimentos procesados y encontrar los alimentos con alto riesgo de presentar deterioro. Sin el uso de la actividad de agua como herramienta, la industria de alimentos para mascotas podría pasar dificultades en el desarrollo de nuevos productos o en la producción de alimentos estables, nutritivos y de una alta calidad.

Rafael C. Marfil Rivera
Blanca Y. Ramírez Cruz
SINERFIL S.A DE C.V