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APROVECHAMIENTO DE LAS PLUMAS DE AVES DE CORRAL PARA LA FABRICACIÓN DE HARINA DE PLUMAS HIDROLIZADA Monografía [Escriba aquí una descripción breve del documento. Normalmente, una descripción breve es un resumen corto del contenido del documento. Escriba aquí una descripción breve del documento. Normalmente, una descripción breve es un resumen corto del contenido del documento.]

1-9-2014

CONTENIDO 1 1.1 1.2 1.3

INTRODUCCIÓN ____________________________________________________________________ 1 OBJETIVO GENERAL. __________________________________________________________________ 1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ______________________________________________________________ 1 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA. _________________________________________________________ 2

2

CARACTERIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN AVÍCOLA EN BOLIVIA ___________________________ 3

3

CARACTERIZACIÓN DE LA HARINA DE PLUMA HIDROLIZADA _____________________________ 4

4

PROCESOS DE HIDROLIZACIÓN DE LAS PLUMAS DE AVES DE CORRAL ____________________ 5

4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3

5

HARINA DE PLUMAS FERMENTADAS MEDIANTE KOCURIA ROSEA . __________________________________ 6 6 HIDROLIZACION POR FERMENTACIÓN UTILIZANDO BACILLUS SPP .__________________________________ 6 PROCESO INDUSTRIAL DE PRODUCCIÓN DE HARINA DE PLUMAS HIDROLIZADA ____________ 7 LAVADO. __________________________________________________________________________ 8 SECADO Y PULVERIZADO. ______________________________________________________________ 8 HIDROLIZADO. ______________________________________________________________________ 8

6

CONCLUSIONES. ___________________________________________________________________ 8

7

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ______________________________________________________ 9

Página

i

CUADROS CUADRO 1: CARACTERIZACIÓN DEL PROBLEMA DE ESTUDIO ___________________________________________ 2 CUADRO 2: NUMERO DE POLLOS PARRILLEROS EN EL MUNICIPIO DE CARANAVI _____________________________ 4

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ii

Aprovechamiento de las plumas de aves de corral para la fabricación de harina de plumas hidrolizada.

1 INTRODUCCIÓN El primer tipo de carne de origen avícola del mundo resulta del pollo parrillero, este tipo de carne blanca es muy apetecido por sus características nutricionales y presenta ciertas ventajas respecto a otros tipos de carnes rojas como del ganado vacuno, ovino, porcino y otras. “Existen muchos subproductos de la producción de carne de pollo parrillero, entre las principales se encuentran las menudencias, la sangre y las plumas; las menudencias son comercializadas junto a las unidades de pollo, la sangre es desechada como así también las plumas, este último subproducto es de interés de la presente monografía. Las plumas de ave representan hasta un 2.9 %1 en peso de las aves, son ricas en calcio y proteínas, que mediante un proceso industrial es posible obtener harina para alimento balanceado, proceso que será explicado en la presente monografía.” La localización de análisis para el presente estudio es el municipio de Caranavi, donde se encuentran diferentes centros de faeneo de aves de corral, se eligió esta área por mantener condiciones de producción artesanal de aves de corral y por tanto existe un potencial de aprovechamiento de estas plumas.

1.1 OBJETIVO GENERAL. Determinar la metodología para el aprovechamiento alternativo de las plumas de corral evitando así la contaminación del medioambiente por su cremación.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS . 

Cuantificar la cantidad de plumas de pollo parrillero en el municipio de Caranavi.



Identificar la metodología adecuada para el procesamiento de plumas de pollo parrillero en alimento balanceado. Página

1



Identificar los diferentes equipos y maquinarias necesarias para el aprovechamiento industrial de las plumas de pollo parrillero.

1.3 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA. En el siguiente cuadro se observa la identificación del problema, la causa, su efecto y la alternativa de solución. CUADRO 1: CARACTERIZACIÓN DEL PROBLEMA DE ESTUDIO Problema

Causa

Efecto

Alternativa de Solución

¿Cómo reducir la Uno contaminación

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2

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que la segunda, por lo cual es la alternativa óptima de solución a la contaminación por la quema de plumas

en

centros de faeneo de aves menores de corral. Fuente: Elaboración propia.

2 CARACTERIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN AVÍCOLA EN BOLIVIA En Bolivia se consume aproximadamente 28.1 Kg-Hab/año de carne de pollo y 18.5 Kg-Hab/año de carne de res2, es decir que se consume mas carne de pollo que carne de res, esto significa que existe una alta producción de pollo parrillero en Bolivia. Página

3

Los principales departamentos de producción de pollo parrillero se dan en los departamentos de Cochabamba y Santa Cruz3, estos departamentos cuentan con empresas con larga data y tradición en la producción y comercialización de pollo parrillero como IMBA, PIO RICO, SOFÍA y otros, dichas empresas cuentan con sistemas productivos tecnificados, donde disponen de todos los subproductos del faeneo de pollos en diferentes formas, incluyendo las plumas. En cambio en el departamento de La Paz, específicamente en el municipio de Caranavi se crían aproximadamente 100.000 pollos parrilleros4. En el siguiente cuadro se observa la producción de pollos parrilleros dentro del municipio de Caranavi. CUADRO 2: NUMERO DE POLLOS PARRILLEROS EN EL MUNICIPIO DE CARANAVI Provincia

Caranavi Total

La

No. de

No.

Pollos de

Gallinas

Engorde

de Postura

Total

98.865

15.480

114.345

237.743

28.701

266.413

Paz Fuente: Deheza R. 2012

Como se observa, aproximadamente el 41% de los pollos parrilleros de La Paz, corresponden a este municipio, siendo el mayor productor de la región. Aunque este municipio es uno de los más grandes productores de pollos, la forma de faeneo se realiza de forma artesanal, por lo cual no existe una disposición de los subproductos, destinándolos generalmente a su incineración contaminando de esta manera el aire o son depositados en los rellenos sanitarios, existiendo de esta forma un problema latente de medio ambiente.

3 CARACTERIZACIÓN DE LA HARINA DE PLUMA HIDROLIZADA

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4

Debido al problema latente de contaminación por la cremación o disposición en rellenos sanitarios de las plumas de ave, existe la necesidad de buscar alternativas para el uso de estas plumas. Una de las principales características de las plumas es su composición, siendo estas una fuente alternativas de proteína, las plumas contienen un 90% de proteínas, dependiendo de diferentes características de los pollos existe una variación del peso de las plumas respecto al peso total del pollo, variando de 2.9% hasta un 7%5. Considerando una producción anual de 400.000 pollos faenados y un peso promedio de 2.8 Kg/pollo3 y un promedio de 5% de peso de plumas se tiene 56 TM de plumas al año como parte de los subproductos avicolas. Aunque el 90% de estas plumas corresponde aproteinas, un recurso alimenticio potencial, esta proteína denominada queratina en su estado nativo, es decir en forma de harina de plumas, presenta una baja digestibilidad de apenas 10%6, la cual constituye una muy baja asimilación de la proteína. Es por esto que aunque se tenga esta base alimenticia, de esta manera no es comercializable, por tanto es necesario un paso de modificación de esta proteína. El paso para lograr una proteína digerible se denomina Hidrolización, este proceso consiste en modificar la estructura de la queratina mediante la aplicación de altas presiones y temperaturas.5 Una vez las plumas hidrolizadas, contienen alta concentración de proteínas digeribles, pero está sola no es suficiente para su comercialización, es necesario agregar aminoácidos esenciales, como la metionina, lisina, histidina y triptófano, logrando una mezcla comercializable como alimento balanceado.7

4 PROCESOS DE HIDROLIZACIÓN DE LAS PLUMAS DE AVES DE CORRAL

Página

5

Existen diferentes métodos de la hidrolización de las plumas de aves, las siguientes son pruebas hechas a nivel de laboratorio:  

Harina de plumas fermentadas mediante Kocuria rosea. Hidrolizacion por fermentación utilizando Bacillus spp.

Ambas técnicas utilizan diferentes microorganismos que modifican la proteína de la queratina en otra con mayor posibilidad de digestión5, 6. Estas dos técnicas parten de la harina de plumas, para luego mediante una fermentación son hidrolizadas.

4.1 HARINA DE PLUMAS FERMENTADAS MEDIANTE KOCURIA ROSEA5. La harina de plumas fermentadas es un producto obtenido mediante el uso de la cepa Kocuria rosea (LPB-3), se elabora un precultivo que se mezcla 5% de harina de plumas a una temperatura 40°C ± 1 y 90 rpm durante 48 horas en erlenmeyers. Finalizada la fermentación (26 horas), el caldo fue filtrado, para retener las plumas no degradadas, pasteurizado y deshidratado en un secador de tambor. El producto fue conservado en envases sellados y almacenado a 5°C hasta su posterior utilización. Este proceso de fermentación permite obtener un producto rico en proteína, equivalente en cuanto a digestibilidad proteica a la harina comercial obtenida mediante el tratamiento térmico tradicional y cuyo aporte energético alcanza 2.220,6 Kcal/kg.

4.2 HIDROLIZACION POR FERMENTACIÓN UTILIZANDO BACILLUS SPP6. Se utiliza plumas molidas, en una concentración de 20 g/L y esterilizado por autoclave 15 min, a 120°C. esta es mezclada con la cepa en erlenmeyers con 500 mL de medio e incubada a 40°C y 110 rpm en un agitador orbital durante 48 horas. Posteriormente, este pre cultivo fue utilizado en un fermentador por 24 Hr. Este fermentador está equipado con electrodos que permiten regular el pH (7,5) y la

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concentración de oxígeno disuelto (20%), la temperatura (40°C) y el volumen de aire inyectado (1500 cc/min). Luego el producto es secado y nuevamente pulverizado, obteniéndose un grado de digestibilidad del 58%. Cabe mencionar que la harina comercial de plumas hidrolizadas llega a un 90% de digestibilidad.

5 PROCESO INDUSTRIAL DE PRODUCCIÓN DE HARINA DE PLUMAS HIDROLIZADA

Como se observó en el anterior punto, para el proceso de hidrolisis es necesario de ciertos catalizadores, en este caso, diferentes bacterias, actualmente estas técnicas no son alternativas en su uso industrial por lo que es necesario contar con otra técnica. Este proceso se llevan a cabo únicamente con la presencia de agua, calor, Existen hidrolizadores continuos o en baches que son semejantes estos últimos a los que se usan en el proceso de "rendimiento" pero fabricados para soportar la presión que se requiera siempre con agitación. Algunos de estos productos hidrolizados que requieren hidrolización se deshidratan en secadores rotatorios, de tubos de vapor, de tipo "rápido" a base de un flujo de aire caliente, y de transmisión de calor por discos. Estas dos últimas mejoran la calidad del producto terminado.8 De acuerdo a esta descripción los pasos para la industrialización de estos productos son 8: -

Lavado.

-

Secado.

-

Pulverizado.

-

Hidrolizado. Página

7

-

Empaquetado.

5.1 LAVADO. Las plumas son lavadas, en lavadoras giratorias para luego ser centrifugadas, es recomendable que estas lavadoras sean de acero inoxidable para evitar su corrosión, se utiliza agua como único disolvente.

5.2 SECADO Y PULVERIZADO . Las plumas se secan durante 48 hr en hornos de secado rotatorios, los cuales disminuyen la humedad de las plumas a 0%, luego estas plumas se pulverizan o muelen, en molinos de cuchillas, para reducir su tamaño a una centésima de milímetro.

5.3 HIDROLIZADO . Posteriormente, son llevadas a la autoclave a 130 ° C y a una presión de 2,5 atmósferas durante 90 minutos. Luego se extraen de la autoclave y se secan en estufa a 30 ºC durante 3 horas hasta quitarles toda la humedad posible. De esta forma, a las plumas le quedan niveles muy bajos de humedad (±15%). No obstante, durante su manipuleo el material observe la humedad ambiental. Finalmente, se trituran en forma mecánica con rolos de metal y se pasan por un tamiz quedando solo las porciones más pequeñas. De esta forma, se obtiene la pluma hidrolizada lista para poder ser utilizada en diversas raciones de alimento balanceado.

6 CONCLUSIONES. De acuerdo al presente trabajo se llegan a las siguientes conclusiones. -

Las plumas secas y molidas, no constituyen una base de alimento balanceado ya que su digestibilidad es menor al 20%, aunque tenga una concentración de 90% de proteínas.

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8

-

Es necesario un proceso de hidrolización para lograr que esta proteína pueda ser asimilada en más de un 90%.

-

De los procesos analizados, los procedimientos de fermentación para hidrolisis, llegan a igualar en calidad a las plumas hidrolizadas o en su defecto a producir plumas hidrolizadas de menor calidad que la comercial.

-

Para la producción de plumas hidrolizadas, es recomendable utilizar el procedimiento a alta presión y alta temperatura, para así garantizar una pluma hidrolizada de alta calidad.

-

Es recomendable utilizar este método en las diferentes unidades productivas del municipio de Caranavi considerando los volúmenes de producción de plumas, ya que este proceso es posible realizarlo en pequeña escala.

7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1

Sierra Hernández M. Efecto de la inclusión de hidrolizados de plumas sobre la performance de cerdos en engorde. Montevideo: Universidad de la Republica Facultad de Agronomía; 2011. 2 IBCE. Cifras. La Paz: Instituto Boliviano de Comercio Exterior, 2012. 3 AEMP. Estudio de mercado de pollo parrillero. La Paz: Autoridad de Empresas, 2013. 4 Deheza Leon R. Evaluación productiva de pollos parrilleros de lineas cobb 500 y ross 308 en la comunidad de villa remedios del municipio de Chulumani del departamento de la paz. La paz: Universidad Mayor de San Andrés, Facultad de Agronomía, carrera de Ingeniería Agronómica, 2012. 5 Alvarez R. Evaluación de la calidad nutricional de la harina de plumas fermentadas por kocuria rosea como fuente alternativa de proteínas en la alimentación. Maracaibo: Universidad LUZ, 2003. 6 Macedo M. Obtención de un hidrolizado proteico por fermentación Sumergida de plumas utilizando bacillus spp. Maracaibo: Universidad LUZ, 2002. 7 Sierra Hernandez F. Efecto de la inclusión de hidrolizados de plumas sobre la performance de cerdos en engorde. Montevideo: Universidad de la República, Facultad de Agronomía, 2011. 8 FAO. Procesos de Deshidratación y/o Hidrólisis de los Subproductos de Origen Animal. (Internet). Citado 08/09/2014. Disponible en http://www.fao.org/ag/aga/agap/frg/APH134/cap6.htm

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