Nuevas tecnologías en la utilización de acidificantes en agua y en alimentos
Publicado: 6 de marzo de 2007
Por: Miguel Ángel Romero López, Veterinario. España
Los acidificantes han sido utilizados a lo largo de la historia con diversas utilizaciones. Así pues, los griegos utilizaban para el curtido de las pieles el “zumo de hormiga” (contenía ácido fórmico) que extraían de exprimir a miles de hormigas. Actualmente se utilizan en la alimentación humana ácidos como el sórbico (como conservante del pan de sándwich) o el ortofosfórico (en bebidas refrescantes). Desde hace unos 20 años se viene trabajando en nutrición animal sobre la utilización de los ácidos. Diferentes autores como Bolduan, Eckel, Eidelsbürger, Kirchgessner o Roth demostraron su interés en cuanto a las mejoras de los índices zootécnicos o en cuanto a la seguridad digestiva.
La utilización de los acidificantes plantea el siguiente problema:
1.- El tipo y las proporciones de los diferentes ácidos utilizados.
2.- Su incorporación, pues son de difícil aplicación.
3.- Primar el coste del acidificante al efecto del mismo.
4.- Plantear su utilización como producto “milagroso” en el caso de las diarreas, sin contemplar otros problemas y soluciones asociadas a estas situaciones.
I. Objetivos de la utilización de acidificantes en el pienso y en el agua de bebida
A. En el pienso
El estómago necesita alcanzar un pH próximo a 2.0 para que el pepsinógeno secretado por la pared del estómago se transforme en pepsina. Únicamente esta enzima puede iniciar la digestión de la proteína que llega al estómago. Si no se inicia correctamente esta digestión, altos niveles de proteína no digerida llegarán al intestino delgado, ocasionando una disbiosis intestinal y posteriormente una diarrea de origen no infeccioso que se puede transformar en infecciosa.
El lechón es un animal por definición inmaduro, con dificultad lógicamente, de producción de HCl. Es decir que tendrá problemas para conseguir crear en el estómago ese medio ácido, que es necesario para digerir correctamente la proteína y por lo tanto evitar este problema de diarreas anteriormente citado.
En la dificultad de un lechón para acidificar, influirá por lo tanto su escasa capacidad para generar HCl, pero también 2 parámetros muy importantes del pienso:
- pH, que en alimentos no acidificados estará próximo a 6.0. - PODER TAMPÓN (cantidad de HCl que es necesario añadir a 1 Kg alimento para bajar el pH de la solución a 3.0), que deberá ser inferior siempre a 750 meq de HCl.
Gracias a la utilización de ácidos conseguiremos alcanzar valores de pH próximos a 5.0 y de poder tampón muy por debajo de 750 meq de HCl/Kg de pienso.
B. En el agua
¿Tiene sentido acidificar el pienso para bajar su pH a 5.0, si en realidad el agua que los animales beben tiene un pH 9.0?
Esta es la pregunta que hasta ahora no nos habíamos hecho las empresas que estábamos trabajando desde hace años en nutrición animal. En efecto gracias a la utilización de ácidos en el agua vamos a conseguir tres efectos muy importantes:
a. Bajar el pH del agua de bebida, con el objetivo de favorecer al estómago alcanzar más fácilmente el pH ácido, reduciendo los problemas de “mala digestión”. b. Higienizar el medio; en este sentido hemos observado resultados espectaculares en cuanto a la eliminación de patógenos en el agua de bebida (ver cuadro nº1) c. Permitir una mejor actuación de la cloración. Es muy difícil poder clorar si el pH del agua es muy elevado. Se considera necesario una dosis de cloro libre de 0,3 ppm, para poder conseguir una adecuada cloración. Sólo una parte del cloro total que utilizamos se transforma en cloro libre. Si utilizásemos 3 ppm de cloro total (¡¡¡¡es decir 10 veces la dosis de cloro libre recomendada!!!!!!), a pH 8,7 conseguiríamos 0 ppm de cloro libre. Necesitaríamos bajar el pH a 7,5 para empezar a clorar con el nivel de cloro indicado (ver cuadro nº 2).
La utilización de los acidificantes plantea el siguiente problema:
1.- El tipo y las proporciones de los diferentes ácidos utilizados.
2.- Su incorporación, pues son de difícil aplicación.
3.- Primar el coste del acidificante al efecto del mismo.
4.- Plantear su utilización como producto “milagroso” en el caso de las diarreas, sin contemplar otros problemas y soluciones asociadas a estas situaciones.
I. Objetivos de la utilización de acidificantes en el pienso y en el agua de bebida
A. En el pienso
El estómago necesita alcanzar un pH próximo a 2.0 para que el pepsinógeno secretado por la pared del estómago se transforme en pepsina. Únicamente esta enzima puede iniciar la digestión de la proteína que llega al estómago. Si no se inicia correctamente esta digestión, altos niveles de proteína no digerida llegarán al intestino delgado, ocasionando una disbiosis intestinal y posteriormente una diarrea de origen no infeccioso que se puede transformar en infecciosa.
El lechón es un animal por definición inmaduro, con dificultad lógicamente, de producción de HCl. Es decir que tendrá problemas para conseguir crear en el estómago ese medio ácido, que es necesario para digerir correctamente la proteína y por lo tanto evitar este problema de diarreas anteriormente citado.
En la dificultad de un lechón para acidificar, influirá por lo tanto su escasa capacidad para generar HCl, pero también 2 parámetros muy importantes del pienso:
- pH, que en alimentos no acidificados estará próximo a 6.0. - PODER TAMPÓN (cantidad de HCl que es necesario añadir a 1 Kg alimento para bajar el pH de la solución a 3.0), que deberá ser inferior siempre a 750 meq de HCl.
Gracias a la utilización de ácidos conseguiremos alcanzar valores de pH próximos a 5.0 y de poder tampón muy por debajo de 750 meq de HCl/Kg de pienso.
B. En el agua
¿Tiene sentido acidificar el pienso para bajar su pH a 5.0, si en realidad el agua que los animales beben tiene un pH 9.0?
Esta es la pregunta que hasta ahora no nos habíamos hecho las empresas que estábamos trabajando desde hace años en nutrición animal. En efecto gracias a la utilización de ácidos en el agua vamos a conseguir tres efectos muy importantes:
a. Bajar el pH del agua de bebida, con el objetivo de favorecer al estómago alcanzar más fácilmente el pH ácido, reduciendo los problemas de “mala digestión”. b. Higienizar el medio; en este sentido hemos observado resultados espectaculares en cuanto a la eliminación de patógenos en el agua de bebida (ver cuadro nº1) c. Permitir una mejor actuación de la cloración. Es muy difícil poder clorar si el pH del agua es muy elevado. Se considera necesario una dosis de cloro libre de 0,3 ppm, para poder conseguir una adecuada cloración. Sólo una parte del cloro total que utilizamos se transforma en cloro libre. Si utilizásemos 3 ppm de cloro total (¡¡¡¡es decir 10 veces la dosis de cloro libre recomendada!!!!!!), a pH 8,7 conseguiríamos 0 ppm de cloro libre. Necesitaríamos bajar el pH a 7,5 para empezar a clorar con el nivel de cloro indicado (ver cuadro nº 2).
Cuadro nº 1: resultados de higienización del agua
Cuadro nº 2: relación entre el pH y la proporción de Cloro total y Cloro libre en el agua
2. Acción de los ácidos del pienso y del agua sobre el pH del intestino
Durante mucho tiempo se ha polemizado sobre la supuesta modificación de los ácidos en el pH del intestino. No obstante es difícil entender como la utilización de dosis más o menos altas de ácidos en el pienso o en el agua pueden superar una barrera neutralizadora que existe a la salida del estómago como es el bicarbonato sódico procedente del páncreas. En efecto, este órgano actúa tamponando el quimo procedente del estómago, para crear así un medio de pH próximo a la neutralidad. La razón es doble: - Las micelas que agrupan las sales biliares en el intestino delgado son estables a pH próximo a 7.0. - El pH óptimo de actuación de las enzimas del intestino delgado es 7.0.
Es decir, bajo nuestra opinión es imposible acidificar el intestino delgado de una manera directa mediante la utilización de acidificantes. No obstante, existe un medio indirecto de influir sobre el pH del intestino gracias a la utilización de los ácidos.
Justo cuando se produce el HCl en el estómago aparece una alcalosis post-prandial en sangre, es decir que se incrementa ligeramente el pH de la sangre. La razón es la cesión del H+ proveniente del H2CO3 (a su vez proviene del CO2 de la respiración celular) y el consiguiente aumento de HCO3- en sangre que tiene como consecuencia la subida del pH en la misma (cuadro nº 3).
2. Acción de los ácidos del pienso y del agua sobre el pH del intestino
Durante mucho tiempo se ha polemizado sobre la supuesta modificación de los ácidos en el pH del intestino. No obstante es difícil entender como la utilización de dosis más o menos altas de ácidos en el pienso o en el agua pueden superar una barrera neutralizadora que existe a la salida del estómago como es el bicarbonato sódico procedente del páncreas. En efecto, este órgano actúa tamponando el quimo procedente del estómago, para crear así un medio de pH próximo a la neutralidad. La razón es doble: - Las micelas que agrupan las sales biliares en el intestino delgado son estables a pH próximo a 7.0. - El pH óptimo de actuación de las enzimas del intestino delgado es 7.0.
Es decir, bajo nuestra opinión es imposible acidificar el intestino delgado de una manera directa mediante la utilización de acidificantes. No obstante, existe un medio indirecto de influir sobre el pH del intestino gracias a la utilización de los ácidos.
Justo cuando se produce el HCl en el estómago aparece una alcalosis post-prandial en sangre, es decir que se incrementa ligeramente el pH de la sangre. La razón es la cesión del H+ proveniente del H2CO3 (a su vez proviene del CO2 de la respiración celular) y el consiguiente aumento de HCO3- en sangre que tiene como consecuencia la subida del pH en la misma (cuadro nº 3).
Cuadro nº 3: alcalosis post-prandial originada por la producción de HCl
La cuestión es que los pH de la sangre y del intestino están muy relacionados y su correlación es muy fuerte, por lo que subidas de pH en sangre van a originar también subidas de pH en intestino. Esta subida a su vez originará un menor control en el intestino por parte de los ácidos grasos volátiles, AGV (ácido propiónico, acético y butírico), verdaderos controladores del equilibrio natural de la flora intestinal. Los AGV están presentes de manera natural en el intestino, pero su acción es diferente en función del pH del medio. Cuanto más bajo sea el pH del medio, más eficaces serán los AGV. Por lo tanto, si acidificamos el pienso o el agua y reducimos la subida de pH sanguíneo, también evitaremos indirectamente la subida del pH del intestino delgado y por lo tanto una menor eficacia de los controladores de la flora (los AGV), con la consiguiente diarrea. Como ejemplo, la CMI in vitro frente a E. coli del ácido butírico es la mitad a pH 6.2 que a pH 7.0 (cuadro nº 4).
La cuestión es que los pH de la sangre y del intestino están muy relacionados y su correlación es muy fuerte, por lo que subidas de pH en sangre van a originar también subidas de pH en intestino. Esta subida a su vez originará un menor control en el intestino por parte de los ácidos grasos volátiles, AGV (ácido propiónico, acético y butírico), verdaderos controladores del equilibrio natural de la flora intestinal. Los AGV están presentes de manera natural en el intestino, pero su acción es diferente en función del pH del medio. Cuanto más bajo sea el pH del medio, más eficaces serán los AGV. Por lo tanto, si acidificamos el pienso o el agua y reducimos la subida de pH sanguíneo, también evitaremos indirectamente la subida del pH del intestino delgado y por lo tanto una menor eficacia de los controladores de la flora (los AGV), con la consiguiente diarrea. Como ejemplo, la CMI in vitro frente a E. coli del ácido butírico es la mitad a pH 6.2 que a pH 7.0 (cuadro nº 4).
Cuadro nº 4: cálculo de las CMI’s in vitro a diferentes pH para los ácidos butírico, propionico y acético
3. Utilización de los ácidos en el pienso o en agua de bebida
La incorporación de los ácidos se realizó tradicionalmente en el pienso a través de complejos acidificantes en presentaciones sólidas. El problema de estas presentaciones en polvo es que las que estaban altamente concentradas presentaban un problema de utilización para los trabajadores de las fábricas de pienso que las incorporaban. Este problema se solucionó con la aplicación de los ácidos en líquido directamente en las fábricas mediante sistemas especialmente adaptados (cuadro nº 5).
3. Utilización de los ácidos en el pienso o en agua de bebida
La incorporación de los ácidos se realizó tradicionalmente en el pienso a través de complejos acidificantes en presentaciones sólidas. El problema de estas presentaciones en polvo es que las que estaban altamente concentradas presentaban un problema de utilización para los trabajadores de las fábricas de pienso que las incorporaban. Este problema se solucionó con la aplicación de los ácidos en líquido directamente en las fábricas mediante sistemas especialmente adaptados (cuadro nº 5).
Cuadro nº 5: aplicación en mezcladora de un acidificante
Por último, la gran revolución en nutrición animal ha sido la aplicación de ácidos en agua de bebida. Los resultados son realmente espectaculares. El agua ha sido en producción animal esa gran olvidada. Las empresas del sector han desarrollado una gran tecnología en todas y cada una de las áreas de la producción intensiva: genética, alimentación, sistemas de ventilación, etc. No obstante es posible que hayamos olvidado que un cerdo beberá al menos el triple de agua que la cantidad de pienso que se comerá.
La utilización de ácidos en el agua tiene un gran interés en producción animal tal y como hemos citado anteriormente. No obstante los problemas de su aplicación son los siguientes:
- La utilización en continuo: es frecuente encontrar a gente que añade los ácidos manualmente en el depósito del agua. Esto generará con toda seguridad una discontinuidad en la aplicación (es difícil conseguir que se mantenga el sistema durante los fines de semana). - Precisión: necesitamos un sistema extremadamente preciso que permita la dosificación lo más exacta posible y mediante un sistema automático. - Coste: lo ideal es trabajar con los ácidos lo más concentrados posibles para así poder reducir costes. - Seguridad: el sistema debe ser seguro y fiable.
Estos problemas se pueden solucionar hoy en día mediante sistemas automáticos de dosificación perfectamente seguros y precisos. Algunos resultados de la utilización de acidificantes en el agua de bebida:
Por último, la gran revolución en nutrición animal ha sido la aplicación de ácidos en agua de bebida. Los resultados son realmente espectaculares. El agua ha sido en producción animal esa gran olvidada. Las empresas del sector han desarrollado una gran tecnología en todas y cada una de las áreas de la producción intensiva: genética, alimentación, sistemas de ventilación, etc. No obstante es posible que hayamos olvidado que un cerdo beberá al menos el triple de agua que la cantidad de pienso que se comerá.
La utilización de ácidos en el agua tiene un gran interés en producción animal tal y como hemos citado anteriormente. No obstante los problemas de su aplicación son los siguientes:
- La utilización en continuo: es frecuente encontrar a gente que añade los ácidos manualmente en el depósito del agua. Esto generará con toda seguridad una discontinuidad en la aplicación (es difícil conseguir que se mantenga el sistema durante los fines de semana). - Precisión: necesitamos un sistema extremadamente preciso que permita la dosificación lo más exacta posible y mediante un sistema automático. - Coste: lo ideal es trabajar con los ácidos lo más concentrados posibles para así poder reducir costes. - Seguridad: el sistema debe ser seguro y fiable.
Estos problemas se pueden solucionar hoy en día mediante sistemas automáticos de dosificación perfectamente seguros y precisos. Algunos resultados de la utilización de acidificantes en el agua de bebida:
Ejemplo nº 1: granja con diarreas y mortalidad al destete. Esta granja sufre bajas de manera discontinua algunos días post-destete. Mediante la acidificación en el agua y en el pienso sus resultados volvieron a ser los que obtenía normalmente 4 años atrás.
Ejemplo nº 2: cebadero con diarreas crónicas con origen inespecífico. Este cebadero atravesaba problemas de blandeo y diarreas desde hacía aproximadamente 1 año. El propietario se veía obligado a utilizar colistina (100 ppm) en el pienso si quería evitar el problema. Se valoran la mitad de los boxes (10 cerdos por box), valorando la incidencia de la diarrea de 0 a 5. Se aprecia una clara mejoría al cabo de 15 días de aplicación de los ácidos.
4. Conclusiones sobre la utilización de los acidificantes
1. Permiten la bajada del pH del pienso y del agua.
2. Reducen el poder tampón del pienso.
3. Son unos excelentes sistemas de higienización del alimento y el agua.
4. Existen sistemas fiables y seguros que permiten su automatización.
5. Se aprecia una mejoría de los resultados zootécnicos y sanitarios en las explotaciones.
6. Permiten una reducción notable de la utilización de los antibióticos en la granja e incluso la posibilidad de poder trabajar sin medicación.
4. Conclusiones sobre la utilización de los acidificantes
1. Permiten la bajada del pH del pienso y del agua.
2. Reducen el poder tampón del pienso.
3. Son unos excelentes sistemas de higienización del alimento y el agua.
4. Existen sistemas fiables y seguros que permiten su automatización.
5. Se aprecia una mejoría de los resultados zootécnicos y sanitarios en las explotaciones.
6. Permiten una reducción notable de la utilización de los antibióticos en la granja e incluso la posibilidad de poder trabajar sin medicación.
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Tecnivet
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