PROBLEMAS DE MEZCLADO Y
UNIFORMIDAD EN LA INDUSTRIA
DE ALIMENTOS PARA ANIMALES
Emilio Vargas G onzálezl
Abstract
Mi*ingand uniformity issues in the feed industry.
This paper discuss the main issues related with proper mixing
and feed uniformity on animal performance. An analysis is made
of the factors that contribute to non-t¡niformity such as ingredi-
ent characteristics, insufficient mix time, mixer overload, wom
on broken mixing components, ingredient build-up, improper
sequence of ingredient addition among others. The main part
of the paper is focus to diet uniformity and its effect on animal
performance. The present-day information shows that coeffi-
cient of variation (CV) of growing animals are probably less
sensitive to diet non uniformity that once thought, with a CV
(Quanta as chromium analysis) of 72%bengadequate forbroiler
chicks and nursery pigs and a CV of at least 15% (and probably
higher) being adequate for finishing pigs. At present, there is
no "standard" testing procedure that gives accurate results on
mixers performance. It is need to design new procedures and
conduct credible research that will result in a better understand-
ing of the value of uniformity and the cost of non-uniformity in
livestock production. Howeve4 commercial feed manufactures
still should exercise care to provide uniformity in diets that have
feed additives, such as antibiotics, that are subject to testing by
regulatory agencies, and the satisfaction obtained in producing
quality feeds.
1 Centro de Investigación en Nutrición Animal (CINA), Escuela de Zootecnia,
Facultad de Agronomía, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica
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INTRODUCCIÓN
El principio básico del mezclado de cualquier alimento balanceado, es
combinar cada ingrediente, en forma homogénea, de tal manera que el
animal que consume ese alimento, obtenga en cada comida todos los
nutrimentos en las cantidades y proporciones que necesita para crecer
óptimamente. Los aditivos alimentarios y los micronutrientes son los
más críticos y deben estar presentes en cada componente del alimento,
en las cantidades adecuadas para proporcionar la protección o función
que el aditivo tenga; de no ser así, existe la posibilidad de deficiencias
del micronutriente o la presencia de enfermedades tales como coccidiosis
y diarreas, entre otras. En todos los casos,los niveles de los nutrimentos
deben ser controlados de tal manera que no se presenten deficiencias ni
toxicidades de ningún nutrimento o aditivo.
Las interrogantes que surgen cuando se mezcla un alimento balanceado
son: a) Se logra una buena homogeneidad de todos los ingredientes?;
b) Un mal mezclado en cuánto afecta el rendimiento de los animales? y
c) Cuál es la uniformidad de mezclado permitido, sin que afecte el
rendimiento de los animales?
El objetivo del presente trabajo es presentar una visión general sobre el
problema de mezclar alimentos balanceados y revisar el efecto del grado
de mezclado sobre el rendimiento animal.
Factores que afectan la uniformidad del mezclado
I{ay una serie de factores que pueden afectar Ia uniformidad del
mezclado, dentro de los cuales se señalan: las características de los
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ingredientes, el tiempo insuficiente de mezclado, el sobrellenado de la
mezcladora, el sobreuso de la mezcladora, la suciedad del sistema de
mezclado,la mala secuencia de adición de ingredientes,los errores de
pesado, la segregación post-mezclado y el equipo de mezclado
deteriorado. (Pfost et a1.,1976; McEllhiney and Olentine 1982; Wilcox
and Balding, L986; Wicker and Poole,l99l; Behnke, 1997b yLanz,1992).
1. Características de los ingtedientes
El proceso de mezclado sería bastante sencillo si todas las propiedades
físicas y químicas fueran similares; pero si estas varían mucho, surgen
problemas de mezclado y segregación. (Behnke,1992; Behnke, 1997 b).
Entre estos factores se encuentran los siguientes:
Tamaño de partícula
Forma de la partícula
Densidad de la partícula
Higroscopicidad
Carga estática
Adhesividad
De los factores anteriormente señalados, los más importantes son el
tamaño y forma de la partícula y la densidad de esta. Las partículas
grandes y pequeñas no se mezclan bien, de ahí la necesidad de una
homogeneidad en el proceso de molienda. Así, por ejemplo, el maíz
quebrado con un tamaño de partícula de 1 200-1 500 micrones, son
difíciles de mezclar con partículas de una premezcla mineral o fosfato,
que tienen un tamaño de partícula de 150-300 micrones.
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Las partículas con alta densidad tienden a separarse e irse al fondo de
la mezcladora, las de baja densidad tienden a flotar. Por ejemplo, si la
mezcla tiene cascarilla de soya con una densidad de 0,11 g/ cm3 y fosfato
dicálcico con una densidad de 1,55 g/crñ,obviamente esta mezcla trata
de separarse rápidamente y de ahí los problemas de mezclado y
segregación de partículas. Por esto, si los ingredientes no se adicionan
en forma correcta y se mezclan adecuadamente, existirán partes del
alimento que no las contienen, con las posibles deficiencias de
micronutrientes o la presencia de una enfermedad.
La higroscopicidad se refiere a la capacidad para atraer y absorber agua.
Un material muy higroscópico (urea, sal), puede absorber suficiente
agua de la atmósfera, como para producir aglutinación.
Algunos ingredientes, como las vitaminas y los medicamentos, poseen
una gran carga estática, lo que hace que se peguen a las paredes del
depósito y a los lados de la mezcladora,lo cual dificulta su mezclado.
Para resolver esto, es necesario que todo el equipo, incluso máquinas
portátiles, tengan conexiones a tierra, para reducir la carga estática.
2. Insuficiente tiempo de mezclado
El tiempo de mezclado óptimo, es el tiempo mínimo que requiere la
mezcladora paraalcanzar una uniformidad de mezclado aceptable. Debe
medirse en cada mezcladora al menos dos veces al año y ser una
actividad rutinaria en cada fábrica de alimentos balanceados (Behnke,
1997 a). Debido a que es afectado por muchas variables como el tipo de
mezcladora, el diseño de esta, el desgaste de las cintas o paletás de
mezclado y el llenado de la mezcladora, este constituye la causa más
común de la baja uniformidad de mezclado.
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3. Sobrellenado de la mezcladora
Si la mezcladora se carga más allá de su capacidad, en algunas áreas
dentro de la mezcladora el alimento prácticamente no se mueve y el
mezclado simplemente no ocurre. La capacidad máxima de una
mezcladora hoiizontal es un llenado tal, que las cintas de mezclado
sobresalgan unos L5 cm del nivel máximo del alimento. (Behnke ef al.,
1e97).
4. Sobreuso de la mezcladora
Si la mezcladora ha sido usada por mucho tiempo, y hasta se le han
gastado partes, tales como las cintas de mezclado, o Se han quebrado
partes del sistema de mezclado, esta no mezcla bien y, por lo tanto, el
tiempo de mezclado debe extenderse o, simplemente, nunca se alcanza
un mezclado adecuado.
5. Suciedad de la mezcladora
La acumulación de restos de alimentos, melaza y Srasa en las partes de
agitación de la mezcladora, hacen que cambie el diseño de la misma, lo
cual resulta generalmente en un mezclado ineficiente, así como posibles
contaminaciones de otros alimentos balanceados con drogas y aditivos
indeseables en una mezcla para una especie determinada.
6. Seorencia de adición de ingredientes
Se sabe que hay una ventaja en el mezclado, si se sigue una secuencia
de adición de ingredientes apropiados (Behnke ef al., 1997; Wilcox y
67
Balding, 1986; Behnke, L977 b). No existe una secuencia "normal" de
adición de ingredientes, debido a que cambia con la formulación,
procedimientos de manejo y otros. Sin embargo, hay algunas guías
que sirven para planificar la incorporación de estos. Los ingredientes
que ocupan mayor volumen deben agregarse primero y, dentro de estos,
los que contienen partículas más grandes y menos densas (forrajes) se
incorporan primero y los que contengan partículas más pesadas y
pequeñas después. Estos ingredientes voluminosos deben mezclarse
bien, antes de agregar los ingredientes de poco volumen. Las vitaminas,
minerales y premezclas medicadas, deben incorporarse inmediatamente
después y, si es necesario, se hace una preme zcla deestas, de tal manera
que esta constituya una concentración mínima de 0,25 por ciento de la
mezcla total (2,5 kg/ton); idealmente debería ser 0,5 por ciento (Skg/
ton). si los ingredientes menores se agregan primero, muchos de ellos
acaban en el fondo de la mezcladora o se pegan en las paredes y partes
móviles de esta y nunca se incorporan en la mezcla final, con lo que se
produce una dieta desbalanceada y problemas de contaminación en la
siguiente mezcla.
Después de mezclar bienlos ingredientes sólidos, y si la fórmula contiene
líquidos tales como aceites, estos se agregan en forma de rocío (spray) y
se mezcla de nuevo hasta obtener homogeneidad.
Cuando sea necesario utilizar ingredientes muy húmedos, como por
ejemplo, la melaza, estos se deben poner de último. Los ingredientes
que contienen mucha humedad producen grumos; y si se agregaron
antes del ciclo de mezclado, los grumos impiden un mezclado rr,ifó.-e.
Como se deduce, los alimentos balanceados que incluyen grasas y
líquidos acuosos, requieren un tiempo de mezcládo mucho mayor que
los alimentos secos y un equipo especial para su correcta incorporaciSn.
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¿Cuándo se considera que existe uniformidad de mezclado en
un alimento balanceado?
Para medir la uniformidad de mezclado de un alimento balanceado, se
utilizan criterios estadísticos que indiquen el grado de dispersión de
un nutrimento o marcador. Debido a que no es práctico analizar cada
nutrimento en el alimento, se han desarrollado métodos que utilizan
un nutrimento que contenga el alimento, Por ejemplo: sal, sodio,
aminoácidos, etc. (Wilc ox,1990; Mc El1hiney,1985), o un marcador que
se agrega (Eisenberg, 1992).Idealmente, el nutrimento o marcador
escogido solo proviene de una fuente o ingrediente en la mezcla; de
esta manera, una distribución uniforme indica un buen mezclado.
El criterio estadístico que más se utiliza es el coeficiente de variación
(CV). Para medirlo, se toman muestras al azar de varias partes de la
mezcladora y se analiza el nutrimento o el marcador escogido. Con esta
información se calcula el coeficiente de variación, por el método
tra dicional estadístico (P f ost, 197 6 ; W llcox,1990).
No existe hoy en día un criterio bien claro de cuál es el grado de
mezclado, medido en términos de CV más apropiado para los animales.
Como "número mágico" se ha sugerido un CV de 10 por ciento o menos
(Phost, 1976;Beumer,199L; Lindley, 1991.,y Wicker and Poole, 1991).
Por otra parte, se indicó (Behnke et a1.,1997) que el grado de mezclado
apropiado, depende del tamaño del animal para el cual el alimento está
destinado. Así, un camarón que pese un gramo va a consumir
aproximadamente 0,12 g de alimento Por día y con un tiempo de
retención de 20-30 minutos. De acuerdo con esto, en esos 0,12 g deben
estar presentes todos los nutrimentos que se han formulado Para esa
dieta; consecuentemente, la uniformidad debe ser muy buena, con CV
menora5porciento.
69
Por otra parte/ un novillo de 500 kg que consume 15 kg de alimento por
día, con un tiernpo de retención de 24 a 48 horas, no va a ser tan sen-
sible al grado de mezclado como el camarón que consume 0,12 g.
Relación entre uniformidad de mezclado y rendimiento animal
En un estudio llevado a cabo en mezcladoras comerciales del estado de
Kansas, Wicker y Poole (1991) encontraron que más del50 por ciento
de ellas mostraban valores de CV mayores de 10 por ciento medidos
con lisina y metionina como trazadores. En un estudio similar llevado a
cabo por Starket al. (1991),en mezcladoras ubicadas en fincas del estado
de Kansas, encontraron que solamente 42 por ciento de las dietas
esfudiadas tenían CV menores de 10 por ciento, medida en este caso, en
términos de concentración de sal.
Los estudios que relacionen comportamiento animal y grado de
mezclado, no son muy abundantes. uno de los primeros estudios fue
reportado por Duncan (1979). En este estudio se alimentó a pollos con
niveles de proteína que tenían un CV de 10 y 20 por ciento y con niveles
de proteína en las dietas que variaron desde 70 hasta L10 por ciento de
las necesidades de los animales. La información indica que el
rendimiento de los animales fue afectado en forma significaüva (Cuadro
L). Por otro lado, Holden (1988) indicó que, en cerdos, el mal mezclado
de un lote raramente causa problemas en el desarrollo de los animales,
debido a que es consumido en un período muy corto.
Mc Coy et al. (1994) realizaron una serie de experimentos en pollos, con
el objeto de evaluar el efecto del mezclado sobre el rendimiénto de los
animales, mediante el uso de diferentes técnicas para medir el Cv(Cuadro 2). Las dietas fueron formuladas en 80 por ciento de ras
necesidades recomendadas por NRC (1984) para proteína, lisina,
metionina, calcio y fósforo, para acenfuar diferencias causadas por la
70
desuniformidad de mezclado. Se usaron L0 repeticiones por tratamiento
con cinco pollos Por rePetición,y con un Peso Promedio de 37 g.
Cuadro L. Efecto de la variabilidad en la proteína en la dieta sobre eI
rendimiento de pollo de 0 a 28 días de edadl
Uniformidad
de mezclado
Ganancia de peso
g/28 días
Conversión
alimenticia
Control
10% CV
20%CY
n3
716b
7o3b
r,73
t,82b
1,86.
1 Duncan, M. 1989.
",b Promedios en una columna con letra distinta son, significativamente, diferentes.
Cuadro 2. Efecto del tiempo de mezclado sobre el rendimiento de
pollos parrilleros.l
Parámetro
Tiempo de mezclado
(Revoluciones que giró Ia mezcladora)
8020
% CV con cloruros"'b
% CV con trazador rojo"''
% CV con trazador azul"'d
% CV con sodio^'"
Ganancia diaria de peso (g)
Consumo diario de alimento (g)
Conversión alimentaria
Mortalidad (%)
40,5
53,4
53,9
M,5
23,6
43,1
L,82
12,0
72,1.
1.6,6
17,0
23,2
30,0
51,5
1,,72
0,0
q7
11,3
1.0,6
22,8
30,3
\)7
1,74
0,0
1 Mc Coy et al.,1994
a. El CV se calculó en 10 muestras
b. La concentración de Cl se midió con
quantab
c.Trazador azul de Microtracer
d. Trazador azul de Microtracer
e. EI sodio se midió con electrodo
71
La información indica que el mayor incremento en la uniformidad del
mezclado ocurrió al pasar de 5 a 20 vueltas en la mezcladora. De 20 a
80 vueltas el incremento fue poco. Se observa así mismo una gran
variabilidad en los diferentes sistemas de medir CV; en la dieta más
homogénea (80 vueltas), el CV para los cloruros fue de 9,7 por ciento,
mientras que con el sodio como marcador fue de 22,8 por ciento. La
técnica de microtracer, que uttliza partículas rojas o azules, parece ser
más consistente que la del sodio o cloro (Eisenberg, 1992).
EI desempeño de los animales se mejoró al pasar de una dieta de pobre
mezclado (cinco vueltas) a la de mezclado intermedio (20 vueltas); no
se observó mejoría al pasar a la dieta de mejor mezclado (80 vueltas).
Así, las dietas con CV entre 12 y 23 por ciento (dependiendo del
marcador usado) presentan las mejores respuestas de los animales, en
contraste con la recomendación comúnmente aceptada como "número
mágico" de CV menores a L0 por ciento, sin importar el marcador usado.
Esto parece indicar que las técnicas con los diferentes trazadores no
estián bien afinadas y no se sabe interpretar los resultados de esas técnicas
en términos de respuesta de los animales o que, en el caso de los pollos,
no se requiere un mezclado tan homogéneo, para obtener respuestas
aceptables de los animales.
Traylor et al. (1997) realizó dos experimentos en cerdos de inicio y
finalización. El ensayo con cerdos de inicio, se llevó a cabo con 120 cerdos
de 5,5 kg en un experimento de 27 días. El tratamiento utilizado fue un
mezclado por 0, 0,5,2 y 4 minutos en una mezcladora horizontal de
doble cinta. Para medir el CV se utilizó óxido de cromo en un total de
L0 muestras por lote. Los resultados se muestran en el Cuadro 3. Thl
como se observa, al pasar el tiempo de mezclado de 0 a 0,5 minutos, el
grado de mezclado mejoró sustancialmente de un CV de 106,5 a 28,4
por ciento respectivamente; al aumentar el tiempo de mezclado hasta
los cuatro minutos, el grado de mezclado mejoró y alcanzó un CV de
12 ,3 por ciento.
72
Cuadro 3. Efecto del grado de mezclado sobre el rendimiento de
cerdos en iniciación1
Tiempo de mezclado (minutos)
Variable
0,5
'/" CY2
Ganancia de peso (g/ día)
Consumo de alimento (g/dia)
Conversión alimentaria
106,5
267
598
2,24
28,4
379
711
1,88
16,l
383
70't
1,83
12,3
402
720
1.,79
Se utilizó 120 cerdos con peso inicial de 5,5 kg con cinco cerdos por corral y seis
corrales por tratamiento por 27 días. (Adaptado de Traylor et aI.,997)
El coeficiente de variación (CV) se calculó utilizando el cromo (Cr) como trazador, en
10 muestras por cada lote de alimento.
El comportamiento de los cerdos, medido en cualquiera de las variables
estudiadas, meioró en forma similar al grado de mezclado; se observó
que a partir de 0,5 minutos (CY=28,4 por ciento), mejoró muy poco y
asintóticamente; alcanzó los mejores rendimientos en el minuto cuatro
(CV de 12,3 por ciento) con una conversión alimentaria de L,79 en
comparación a 2,24 y 1,88 en los minutos 0 y 0,5 respectivamente. La
ganancia de peso mejoró en 50 por ciento y la conversión de alimento
en 20 por ciento, cuando el tiempo de mezclado pasó de cero a cuatro
minutos. Los datos parecen indicar que no se requiere una uniformidad
de mezclado más allá de 12por ciento de CV medido con cromo como
trazador, en cerdos de inicio.
En el experimento con cerdos en finalización, se utllizó 128 cerdos con
peso inicial de 56,3 kg y se llevaron hasta 117,5 kg. Los tratamientos
fueron los mismos indicados en el experimento con cerdos en iniciación.
Se utilizó sal como trazador para medir el CV en L0 muestras por lote
de alimento. Los datos indican (Cuadro 4), que la uniformidad de
mezclado (CV) se redujo de cerca de 54 por ciento hasta menos de L0
por ciento, al mezclarse el alimento por cuatro minutos.
/3
discuten factores como características de los ingredientes, tiempo de
mezclado, sobrellenado y desgaste de la mezcladora; suciedad del
sistema de mezclado y secuencia de adición de ingredientes, entre otros.
El fondo del artículo se centra en cuiándo es que un alimento se considera
bien mezclado y la relación entre uniformidad de mezclado y
rendimiento animal. En este último aspecto,la información acfual parece
indicar que un coeficiente de variación (CV) en la mezcla del orden de
\2por ciento sería adecuado para pollos parrilleros y cerdos en inicio, y
un CV de 15-20 por ciento para cerdos en finalización. La información
disponible también indica la necesidad de mejorar la metodología para
medir el grado de uniformidad del alimento, asícomo conocer la relación
entre el grado de uniformidad y la respuesta animal.
No obstante,los fabricantes de alimentos balanceados deben procurar
que se produzcan alimentos uniformes, especialmente en dietas que
contienen aditivos como los antibióticos, que son sujeto de control de
calidad por parte de los organismos reguladores, así como por la
satisfacción de producir alimentos de buena calidad.
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