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Zootecnia Trop., 20(2):247-258. 2002 

Sustitución total del maíz por el germen desgrasado

  y afrecho de maíz en la dieta de vacas lecheras

 María A. Cárdenas, Susmira Godoy, Néstor E. Obispo. y Claudio F. Chicco

Instituto de Investigaciones Agrícolas (INIA). Apartado 4653.
Maracay 2101. Aragua. Venezuela.

Recibido 05/09/01     Aceptado  06/02/02


                                        RESUMEN 

Los subproductos agroindustriales torta gruesa (TG) y fina (TF), los cuales contienen el afrecho y el gennen desgrasado, resultan del procesamiento del maíz en la elaboración de la harina precocida. Estos subproductos que poseen características físico-químicas diferentes, fueron evaluados en la alimentación de vacas lecheras de mediana producción. Doce vacas mestizas (3/4 Holstein x 1/4 Cebú) en etapa media de la lactancia, fueron asignadas a tres tratamientos de suplementación, donde se sustituyó la fuente energética base el maíz (M) por TG y TF. En un diseño de cuadrado latino (3 x 3) con un período extra se midió la producción diaria de leche, calidad de leche. Del análisis de los resultados se desprende que las variables evaluadas no fueron afectadas por los efectos de la sustitución de la fuente energética en este experimento. Los valores promedios de producción diaria de leche se situaron en: 10,95, 10,68 Y 10,23 kg para los tratamientos M, TG Y TF, respectivamente. El contenido (% MS) de sólidos totales, proteína y grasa fueron: 29,16, 11,60 Y 25,15, 29,19, 11,56 Y 23,44, Y 29,29, 11,60 Y 21,74 para M, TG Y TF, respectivamente. En base a la investigación, se concluye que estos subproductos pueden sustituir completamente al maíz en los alimentos concentrados para vacas de mediana producción, sin afectar la calidad de la leche.

Palabras clave: Maíz, subproductos, calidad de leche, producción de leche,       alimentación, vaca lechera.

                                                        INTRODUCCIÓN 


En las plantas procesadoras de harina de maíz precocida y extracción de aceite en Venezuela, como resultado de estos procesos, se acumula en cantidades considerables (>300.000 Tm/año) un subproducto que contiene el germen y el afrecho de maíz desgrasado (SAGMD). El SAGMD es un material heterogéneo que al tamizarlo en la industria se separa en dos tipos de partículas bien definidas por su tamaño y composición y que reciben la denominación de tortas: una fina (TF) con alto contenido de almidón y otra gruesa (TG) la cual contiene una fracción más elevada de fibra.  

Estas tortas han sido usadas como materia prima para la fabricación de alimentos balanceados para aves y cerdos. Sin embargo, debido a su contenido en fibra (6,11 y 7,15%), el máximo nivel de incorporación de este subproducto en la formulación de éstas dietas por lo general no excede el 20%.

En atención la relativa alta capacidad que poseen los rumiantes de utilizar alimentos fibrosos, y dado que la composición de esta fibra esta representada mayormente por hemicelulosa, el presente trabajo se realizó con la finalidad de evaluar los efectos de la sustitución del maíz integral por los subproductos industriales antes señalados en la ración de vacas lecheras en producción.

                        MATERIALES Y  MÉTODOS

Se realizó un experimento de suplementación con vacas mestizas (3/4 Holstein x 1/4 Cebú), en etapa intermedia de lactación, donde se sustituyó el maíz por los subproductos de afrecho y germen de maíz desgrasado TG y TF. Este experimento se realizó en las instalaciones de la Unidad de Bovinos del Instituto de Investigaciones Zootécnicas del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (Ceniap), ubicada en el Estado Aragua a una altitud de 452 m.s.n.m., una temperatura promedio de 24,8 °C, 74,8% de humedad relativa y una precipitación de 995 mm.

Los suplementos concentrados experimentales (Cuadro 1) se formularon isocalóricos (2,5 Mcal EME/kg) e isoproteicos (21,5% PC), con una relación Ca:P de 1,2:1.

Para medir el efecto de la sustitución del maíz (M) en la ración diaria por los subproductos TG y TF, sobre los parámetros productivos (producción y calidad de la leche), consumo voluntario del forraje y cambio de peso, doce (12) vacas con un peso promedio de 508 +- 13 kg Y producción promedio de 10,5 kg/d, fueron asignadas (cuatro) a los tres tratamientos anteriormente descritos. Se siguió un diseño experimental cuadrado latino 3x3 con un período extra (Cuadro 2), según el esquema propuesto por Lucas (1956), el cuál permite detectar la existencia de efectos residuales de los tratamientos. La duración de los peóodos experimentales fue de 35 días ( 21 dia de adaptación y 14 días de registro).  

Cuadro 1. composición porcentual de los concentrados experimentales contenido maíz y las tortas gruesas (TG)  fina (TF) del procedimiento del maíz  


Ingredientes

                             Tratamiento1


M

TG

TF


Harina  de Maíz

75

TG

75

TF

75

Torta de Algodón 

16

12

12

Melaza

4

8,5

8,5

Urea

2,6

2,4

2,5

Minerales

1

1

1

CaCO3

1

1

1

PC, %

20,63

21,94

21,67

EM, Mcal/Kg

2,65

2,41

2,41

Ca, %

0,58

0,64

0,64

P, %

0,47

0,57

0,57


Minerales: la mezcla mineral comercial contenido (%9: Ca: 16,5, P: 10,5; CI: 17,4; Na 11,3; S: 0,45; Mg: 1,0; Zn: 0,5; Mn: 0,4; Fe: 0,3; Cu: 0,1; I: 0,008; Co: 0,002.

El modelo utilizado para analizar los datos fue:

Yijk = U + Si + Vj(i) + Pk + Td(i,K) + Yc(i,k-1) + Eijk

 

Cuadro 2. Esquema del diseño experimental


Período 

   Secuencia 


1

2

3

4

5

6

Vaca

1-2

3-4

5-6

7-8

9-10

11-12


1

A

B

C

A

B

C

2

B

C

A

C

A

B

3

C

A

B

B

A

C

4

C

A

B

B

A

C


A, B, C: Tratamiento 

 

Donde:

U = Media Poblacional

Si= Efecto de la secuencia, I=1,2.....,6 

Vj(i)= Efecto de vaca dentro de secuencia, J= 1, 2, 3.... 12 donde Aj(i) 9 N (0,02a).

pk= Efecto de período K= 1,2.....,4

Td(i,K)= Efecto directo del tratamiento del K-ésimo período en la i-ésima secuencia.

yc(i,k-1)= Efecto residual del tratamiento.

Eijk= Error experimental.

 

Durante todo el experimento, los animales se mantuvieron alojados en corrales individuales techados. provistos de comederos y bebederos. Las vacas se ordeñaron mecánicamente dos veces al día (05:30 y 13:30 horas, respectivamente), recibiendo una dieta base de pasto guinea verde picado (Panicum maximum), ofrecido dos veces al día, después de cada ordeño, con una oferta ajustada al 20% más del consumo del día anterior, a fin de garantizar la selectividad del material ingerido y un total de 7 kg de las diferentes formulas experimentales, fraccionado en los respectivos ordeños.

  

En cada período experimental, se midió el consumo de pasto fresco, pesándose el pasto ofrecido y rechazado (mañana y tarde), tomándose muestras de los mismos y de los suplementos experimentales para análisis de composición química. Las muestras del forrajes y dietas experimentales fueron analizadas por el análisis proximal (AOAC. 1990) y los componentes estructurales, fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), celulosa, hemicelulosa y lignina, por los métodos de Goering y Van Soest (970) y Van Soest y Wine (968).

 

Las vacas fueron pesadas individualmente, al inicio y al final de cada período experimental, en el ordeño de la mañana y en condición de ayuna previa de 18 horas, a objeto de determinar las variaciones de peso.

 

Se llevaron registros de producción de leche diaria, individualmente, durante los dos ordeños, tomándose un total de 14 muestras de leche por animal por período, determinándose el contenido de grasa, proteína cruda equivalente y sólidos totales (AOAC, 1990).

 

Los datos fueron analizados por ANOVA, con separación de medias por el método de la mínima diferencia significativa a la probabilidad indicada por el análisis de la variancia (Steel y Tome, 1989).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Composi   Composición de la tortas
 

El análisi   El análisis proximal del maíz (%), TG Y TF (Cuadro 3) indica que numéricamente hay un mayor contenido de grasa en el maíz (3,8) en comparación a la torta gruesa (0,6) y fina (0,4). Los contenidos de proteína resultaron similares en ambos subproductos con valores promedios de 12,85 y de 10,5 para el maíz. Del mismo modo, el contenido de cenizas fue mayor en TG (4,7) y TF (4,7), al ser comparados con los contenidos del maíz (1,3%). Contrariamente, el mayor valor de ELN fue observado en el maíz (70,6), seguido de TF (69,4) y TG (63,4).

 

   Desde el punto de vista numérico, el análisis estructural del maíz y subproductos desgrasa  desgrasados, fracción gruesa y fina (Cuadro 4), se destacan los valores porcentuales de FDN e de FDN encontrados para TG (34,S) y contenido de hemicelulosa, los cuáles doblan los del maíz.  d   maíz. Estas fracciones están constituidas por una alta participación del pericarpio y del ger    del germen del grano de maíz en la TG. Los contenidos anteriores de fibra en la fracción gruesa  g gruesa indican su buena ubicación como ingredientes de la alimentación de los 
 rumiante rumiantes.
lado, el análisis proximal y el estructural de la TF se aproximan al del maíz, lo que coin  que concide con la apreciación de López (1998) de que esta fracción es la que tiene mayor po potencial para la alimentación de las especies no rumiantes.  

 

 

 

Cuadro 3. Análisis proximal del maíz (M), torta gruesa (TG) y fina (TF) 


Tratamiento 

 Fracción1


Ms

EE

FC

Cen

PC

ELN



%


M

87,2

3,8

1,8

1,3

10,5

70,6

TG

87,6

0,6

5,9

4,7

12,9

63,4

TF

89,8

0,4

2,5

4,7

12,8

69,4


fracción: MS: materia seca, EE: Extracto etéreo, FC: fibra cruda, Cen: ceniza, PC: proteína cruda, ELN: extracto libre de nitrógeno

 

 

 

 

Cuadro 4. Análisis estructural del maíz (M) y de los subproductos torta gruesa  (TG) y fina (TF)


Tratamiento

Fracción1


FDN

FDA

LIG.

CEL.

HEMICEL.



%


M

15,9

4,2

1,2

3,1

12,0

TG

34,6

10,1

1,7

8,1

24,5

TF

13,3

3,9

1,2

3,1

9,4


Fraccion: LIG.= liginina, CEL. = celulosa, HEMICEL. = hemicelulosa

 

 

En el analisis de los suplementos experimentales (cuadro 5) se observa, que estos 
resultaron  similares en su conteido (%) de proteína cruda (M= 26,8 M; TG= 23,9; 

TF= 24,9), con niveles superiores de EE para el tratamiento M (2,6), lo que era lógico 

esperar al tratarse de una ración con maiz entero molido. Los suplementos, que incluian 

subproductos desgrasados del maiz, mostrando valores de EE de: 1,6 y 1,9 para TG y TF

respectivamente.

 

los valores de PC (5,61 %) y FC (36,97%) del pasto ofrecido (Cuadro 6) indican la baja 

calidad de este forraje (Stobbs et al., 1977; NRC, 1978), lo que ha sido considerado 

como una limitante para producción de leche (Minson, 1981).

 

Cuadro 5. composicion química de las dietas experimentales conteniendo maíz (M) y la torta gruesa (TG) y fina (TF) del maíz


Tratamiento 

   Fracción 1

MS

PC

FC

Cen

EE

ELN



% MS



M

87,2

26,8

6,9

6,6

2,6

44,4

TG

87,6

23,9

7,5

5,7

1,6

48,8

TF

86,4

24,9

5,6

6,2

1,9

47,6


Abraviaciones segun Cuadro 3 

 

 

Cuadro 6. Composicion química (% MS) del forraje ofrecido y rechazado  


Forraje

   Fracción 

C

EE

FC

PC

Ca

P


%



Ofrecido

10,0

1,0

36,9

5,6

0,5

0,2

Rechazado

8,6

0,6

43,1

3,9

0,43

0,2


La composición nutricional del forraje resultó ser la característica reportada en ensayos previos en este centro experimental (Alfaro, 1986; Godoy y Chicco, 1991; Aparicio, 1992) en los cuales se usaron pasturas de corte de las mismas locaciones. La diferencia en composición entre el forraje ofrecido y rechazado es una expresión de la selectividad animal por las partes menos fibrosas y con mayor valor nutritivo (Chacón, 1976).

 

Consumo y produccion de leche

El consumo de materia seca se calculó mediante la sumatoria de los contenidos del forraje y el suplemento, ambos ajustados al nivel de ingestión de los aportes parciales (Cuadro 7). Al considerar que el consumo del suplemento se fijó en 7 kg/d, cualquier variación en la estimación del consumo total debería corresponderse a cambios en el consumo del forraje. En este sentido, no se observaron diferencias en el consumo de materia seca para los tres tratamientos, con un valor promedio de 16,0 kg/vaca/día

 

Cuadro 7. Consumo de materia seca del forraje y de los concentrado experimentales conteniendo maíz (M) y las tortas gruesa TG y fina (TF) del maíz y en relación al peso vivo.


Consumo (Kg/dia)

                        Tratamientos 


M

TG

TF


Forrage (F)

9,4

9,4

9,3

Concentrado (C)

7,0

7,0

7,0

Total 

16,4

16,4

16,3


Realcion F:C

1,3:1

1,3:1

1,3:1

Peso vivo

508

510

509

Consumo, % P V

3,23

3,22

3,20


Las variaciones de peso (Cuadro 8) resultaron similares entre tratamientos, ubicándose alrededor de los 500 g. Hasta el presente, no existe reporte en la literatura especializada sobre el uso de estos subproductos de la industria del maíz y su relación con la producción lechera. Bernard et al. (1991) evaluaron gluten de maíz extraído por métodos húmedos o secos en vacas Holstein a un nivel de reemplazando el 27% de la materia seca de la dieta, no observando alteraciones en el rendimiento productivo o en el cambio de peso con respecto al maíz. Similarmente, Richards et al. (1997) alimentando vacas con gluten de maíz hasta un 50% de reemplazo del maíz en hojuelas, observaron un comportamiento similar en estos parámetros.

De la misma manera, no se observaron diferencias significativas en la producción diaria de leche por efecto de la sustitución del maíz en la ración por las fracciones TG y TF (Cuadro 8), con un valor promedio de 10,6 (kglvaca). Casper y Schingoethe (1989), han señalado que el tipo de carbohidratos aportado en la dieta puede afectar la respuesta de producción de leche, particularmente en vacas de alta producción, sin embargo como el perfil de estos en las diferentes raciones (Cuadro 5) resultó muy parecido como para afectar la respuesta en este parámetro productivo.  

No se observaron diferencias en los contenidos de PC, sólidos totales o grasa. Crocker et al. (1998) utilizando vacas de alta producción, alimentadas con una relación F:C más baja (0,8) que la del presente experimento (1,4), ha señalado, que un excesivo procesamiento del grano de maíz puede conducir a la depresión en la grasa de la leche, particularmente debido a cambios en las concentraciones de los ácidos grasos volátiles (AGV).  

Cuadro 8. Variacion de peso, producción y composición de la leche de vacas suplementadas con maíz (M) y tortas gruesa (TG) y fina (TF) de afrecho de maíz desgrasado


Tratamiento

Variacion de peso

Produccion de leche

  Fracción 1


PC

ST

G


g/d

kg

__________ %MS __________


M

500

10,9

29,2

11,6

25,2

TG

495

10,7

29,2

11,6

23,4

TF

483

10,3

29,3

11,6

21,7


PC= proteinas cruda, ST= sólidos totales, G= grasa

  En vacas de alta producción, se ha señalado (Bachman, 1992) que una relación F:C mínima de 40:60 es necesaria para mantener la producción de grasa de la leche. En esta investigación, la proporción de forraje fue mucho más alta (57,3%) Y aunque en esta investigación no se deterrninó la proporción ruminal de los ácidos grasos volátiles, la cantidad de forraje en la ración pudo ser más que suficiente para mantener en todos los tratamientos una alta proporción molar de los ácidos acético y butírico con respecto al propiónico, los cuales influencian mayormente la producción de grasa de la leche.

Guardando relación con el nivel de producción de las vacas usadas en la presente investigación, dada la poca variación en la composición de la leche se pudiera razonar que estas tortas, en relación con el maíz, son equivalentes energéticamente. Aunque, considerando las consideraciones de 0rskov (1980) Y Van Soest (1963), un mayor contenido de grasa en la leche en las dietas con mayor contenido de elementos estructurales como la de las tortas era lo esperado.  

CONCLUSIONES

El subproducto resultante del procesamiento del maíz, afrecho y  germen desgrasado, en las formas llamadas fracciones gruesa o fina, resultaron ser buenas fuentes energéticas para el mantenimiento y la actividad productiva de vacas lecheras de mediana producción. Lo anterior implica una sustitución completa del maíz integral en la dieta de estos animales por el germen desgrasado y afrecho de maíz, y por ende, una mayor disponibilidad de este grano para el procesamiento y obtención de harinas precocidas para la alimentación humana.

Complete substitution of corn by free fat germ and corn bran in dairy cows diets.

 

                   SUMMARY


The agro industrial byproducts thick (TG) and fine (TF) cakes, that contain the bran and free-fat coro gluten meal, originate from processing whole coro to elaborate the precooked flour, are two physically and chemically different feedstuffs which were nutritionally evaluated by feeding medium production dairy cows. Twelve cows (% Holstein x lA Zebu) in middle stage of lactation were assigned to three suplementación treatments, where coro (M) was substituted for the coro byproducts TG and TF cakes. In a crossover experimental design, it was measured the daily production and quality of milk. From the results, it comes off that substituting coro for these energy sources did not affect the evaluated variables. The averages values (kg) for daily production of milk were: 10.95, 10.68, and 10.23 kg for the treatrnents M, TG, and TF, respectively. The contents (% DM) of total solids, protein, and fat were: 29.16, 11.60, and 25.15 for M, 29.19,11.56, and 23.44 forTG, and 29.29,11.60, and 21.74 forTF, respectively. Based on this research, it was concluded that these byproducts could substitute completely coro in the concentrated foods for cows of medium production without affecting milk quality.

Key words: Com, com byproducts, milk quality, milk production, dairycows

 

BIBLIOGRAFIA

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 Casper, D. Y Schingoethe J. 1989. Lactational response of dairy cows to diets varying in ruminal solubilities of carbohydrate and Crude Protein. J. Dairy Sci. 72:928-941.

 Chacon, E. 1976. The effect of sward characteristics upon grazing behavior, intake and animal production from tropical pastures. Ph.D. Thesis of University of Queensland. Australia. 304 p.

Crocker, L., E. De Peters, J. Fadel, H. Perez-Monte, S. Taylor, J. Wyckoff y R. Zinn. 1988. Influence of processed corn grain in diets of dairy cows on digestion of nutrients and milk composition. J. Dairy Sci.. 80:2394­2407.

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