ITMI930705A1 - Processo per la produzione di alimenti per animali di migliorata assimilabilita' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce, nel suo aspetto pi? generale, ad un processo per la produzione su scala industriale di alimenti per animali aventi una migliorata assimilabilit? ed un maggiorato potere nutrizionale .

Pi? in particolare questa invenzione concerne un processo per il trattamento di cereali destinati all?alimentazione animale, inteso a ridurre l?amido, in essi contenuto, a composti pi? semplici (zuccheri, in particolare glucosio), cos? da rendere maggiormente e pi? prontamente disponibile la carica energetica originalmente contenuta nell?amido stesso.

E? noto che gli animali nei primi mesi di vita non dispongono del corredo enzimatico necessario a ridurre l?amido dei cereali a composti pi? semplici e per essi pi? facilmente assimilabili.

Ed ? noto come, di conseguenza, ad una tale riduzione deve appropriatamente provvedere l ?alimentaristica zootecnica.

Per soddisfare questa necessit?, sono state proposte e messe a punto diverse tecniche e tecnologie, come ad esempio

FIOCCATURA - Dove il cereale da trattare viene riscaldato a vapore e schiacciato a mezzo di rulli; per effetto della temperatura si ha una parziale riduzione degli amidi.

ESTRUSIONE - Dove il cereale bagnato e macinato viene alimentato ad una pressa operante ad elevata pressione e che ha una parte finale riscaldata; per effetto di questa elevata pressione e del calore trasmesso, il cereale assume una temperatura sufficiente alla parziale idrolisi dell?amido.

ESPLOSIONE A GETTO - Dove il cereale viene convogliato in una corrente d?aria preriscaldata a 140-170?C che provoca la esplosione dei chicchi di cereale; anche in questo caso si ha una parziale riduzione dell?amido.

MICRONIZZAZIONE - In cui il cereale viene trattato in ambiente assoggettato ad una fonte di raggi infrarossi; i cereali subiscono una cottura con conseguente riduzione parziale dell?amido.

Accanto ai riconosciuti vantaggi che ciascuna delle suddette tecniche e tecnologie pu? vantare, esse presentano altrettanto riconosciuti inconvenienti finora non superati.

Infatti le elevate temperature (fino a 160-180?C) da esse coinvolte e/o le elevate pressioni, spesso usate al solo scopo di accelerare il completamento delle fasi operative, il tutto quasi sempre associato ad uno stress meccanico violento e ripetuto sui cereali, mentre da un lato concorre alla riduzione dell?amido a composti di pi? semplice struttura, dall?altro lato determina una consistente denaturazione delle proteine contenute nei cereali, con conseguente perdita del loro valore biologico o nutrizionale .

Il problema che sta alla base della presente invenzione ? quello di escogitare e mettere a disposizione un processo per la produzione su scala industriale di alimenti per animali di migliorata assimilabilit? , a partire da cereali che contengono amido, tramite il quale processo sia possibile ridurre l?amido originalmente contenuto nei cereali a composti pi? semplici, come ad esempio zuccheri e in particolare glucosio, senza alcuna riduzione o denaturazione delle proteine, ma anzi aumentando, dove possibile, il valore nutritivo dell?alimento ottenuto.

Questo problema ? risolto secondo l?invenzione da un processo per la produzione di alimenti per animali a partire da cereali contenenti amido caratterizzato dal fatto che comprende la idrolisi acida a caldo dell?amido di detti cereali sottoponendoli a cottura in un liquido di cottura acido avente un pH compreso tra 4 e 5 e comprendente un siero scelto tra siero di latte e siero vegetale.

Vantaggiosamente la cottura dei cereali avviene in ambiente chiuso a pressione variabile da 0.6 a 1.5 atm. e a temperature comprese tra 110 e 130*C. ;Con i suddetti valori di pressione e di temperatura i risultati ottimali vennero sempre raggiunti con tempi di cottura compresi tra 1 e 3 ore. ;Con il termine: siero vegetale, s?intende individuare in questa descrizione e nelle successive rivendicazioni, il liquido di costituzione delle foraggere dal quale sono state separate o recuperate le proteine coagulabili con calore o per variazione di pH. ;I sieri vegetali utili per questa invenzione comprendono generalmente proteine solubili, amminoacidi liberi, zuccheri, amidi,, acidi inorganici e sali. Essi sono generalmente considerati dei materiali di scarto e come tali vengono trattati (eliminati). ;I sieri vegetali utili per gli scopi di questa invenzione sono i sieri di erba medica, mais verde (pianta intera), colza, favino, trifoglio e simili . ;Particolarmente preferito ? il siero di erba medica, per l?elevato contenuto di proteine solubili e di zuccheri tutti utili all?alimentazione animale. ;Il siero utilizzato nel procedimento di questa invenzione pu? avere una sua acidit?, nell?intervallo di pH 4-5, dovuta ad una parziale fermentazione della matrice vegetale. Oppure tale acidit? pu? essere attribuita al siero vegetale mediante aggiunta di appropriate quantit? di un acido minerale, come acido fosforico, acido solforico e simili, oppure fermenti lattici e simili. ;Tutti i cereali di uso zootecnico possono essere utilizzati nel processo di questa invenzione. In particolare," vantaggiosi risultati sono stati raggiunti con mais, orzo, avena, soia e grano. ;Per quanto non esista un rapporto critico tra le quantit? di cereale e di liquido di cottura (siero), il processo della presente invenzione ha portato ai risultati migliori, sia dal punto di vista del prodotto che da quello della conduzione e controllo di processo, quando tale rapporto era circa 1:1. ;Cereali e siero possono essere miscelati, nel prefissato rapporto, immediatamente prima della cottura. Oppure alcuni giorni prima per dar tempo al siero (vegetale o di latte) di imbibire l?amido. Cos? facendo risulta facilitato ed accelerato il processo di idrolisi dell?amido. ;Nel prodotto ottenuto, la quasi totalit? dell?amido ? risultata trasformata in glucosio, mentre rimangono inalterati il quantitativo e la struttura delle proteine originalmente presenti nei cerali. Ma vi ? di pi?; nel prodotto finale il contenuto proteico risulta maggiorato a causa dell?apporto in proteine solubili del succo vegetale, con conseguente aumento del valore nutrizionale di esso. A questo proposito ? valido anche il contributo dato dagli zuccheri che il succo vegetale cede al cerale con esso miscelato. ;Altro vantaggio non trascurabile ? costituito dalla efficace inattivazione dei fattori antinutrizionali presenti originalmente nei cereali e ci? per effetto della cottura in ambiente acido. ;Non ultimo vantaggio ? costituito dalla valorizzazione a materia prima di un materiale (siero vegetale) di scarto, che fino ad ora ha costituito un problema per la sua eliminazione. ;Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente da alcuni esempi di attuazione di un processo secondo l?invenzione, riportati qui di seguito e dati solo a titolo indicativo e non limitativo. ;;ESEMPIO 1 ;500 kg. di mais vennero caricati in un contenitore di stoccaggio, insieme con 520 litri di siero di erba medica, che aveva pH 4,5. ;L?analisi preliminare effettuata sul mais, metteva in evidenza un contenuto di glucosio pari a 10 mg su 1 g di sostanza secca. ;In seguito all?analisi preliminare del siero di erba medica, esso risult? comprendere, in percentuale in peso: ;; ;; La bagnatura e la imbibizione ottimale del mais venne conseguita tramite blanda miscelazione, protratta per 48 ore, a temperatura ambiente. ;Successivamente la miscela mais - siero di erba medica, venne trasferita in un cuocitore continuo, in cui la cottura del mais avveniva a 115*C e a 1,2 atm. di pressione. Il tempo di permanenza ottimale per raggiungere, con tale cottura del mais, il desiderato grado di idrolisi dell?amido in esso contenuto, fu di 90 ?.

In un?uscita dal cuocitore, il mais precotto veniva separato dal siero di erba medica residuo, che veniva riciclato al contenitore di stoccagg io-bagnatura .

Il mais umido e caldo cos? recuperato veniva poi alimentato ad una pressa di estrusione, munito di appropriata trafila per l?estrusione del mais in forma di fili continui.

Questa forma era stata scelta perch? consente l?ottenimento di una notevole superficie di evaporazione e quindi consente una pi? rapida essiccazione del prodotto.

Le analisi effettuate sul prodotto finito hanno rilevato un contenuto di glucosio pari a 602.7 mg per 1 gr di sostanza secca, nonch? una quantit? di zuccheri del 2.3% in peso e di proteine del 10.82% '.in peso sul peso del prodotto finito.

ESEMPIO 2

Seguendo la stessa procedura dell?esempio 1, 500 kg. di granella di mais vennero trattati (bagnati ed imbibiti) con 495 1. di siero di mais verde (pianta intera), acidificato con acido fosforico a pH4.

Dopo uno stoccaggio di 3 giorni, la cottura venne effettuata a 1,5 atm. e a 110?C, per 120?.

L?idrolisi acida ed a caldo dell?amido presente nella granella di mais, risultava rilevante portando ad un contenuto di glucosio superiore al 60% in peso nel prodotto finale. Questo risultato pu? essere aumentato fino alla totale riduzione dell?amido a glucosio.

Il contenuto proteico di questo mais risultava maggiore di quello presente nella granella di mais originalmente trattata.

ESEMPIO 3

Ripetendo la procedura dell?esempio 1, 500 kg. di avena vennero trattati con 500 1. di siero di latte a pH 5.

La bagnatura ed imbibizione dell?avena nel contenitore di stoccaggio furono protratte per 4 ore e la successiva cottura venne effettuata a 2 atm . di pressione, 120?C di temperatura per 70?.

L?idrolisi acida a caldo dell?amido contenuto nell?avena, port? ad un contenuto di glucosio pari a 65% in peso del prodotto finale. Anche in questo caso il contenuto proteico risult? maggiore di quello rilevato nell?avena prima del trattamento.

ESEMPIO 4

500 Kg. di orzo vennero trattati con 500 1. di siero di trifoglio, acidificato con acido solforico ad un pH di 4,5.

L?orzo utilizzato aveva un contenuto di amido pari a 105 mg per 1 g di sostanza secca ed un contenuto di proteine pari a 93% in peso; mentre il siero di trifoglio aveva un contenuto proteico pari a 24.3% in peso sulla sostanza secca e un contenuto di zuccheri 0.4% in peso.

La permanenza nel contenitore di stoccaggio per effettuare la desiderata imbibizione e bagnatura dell?orzo, venne protratta per 4 giorni, dopodich? la miscela venne alimentata in un cuocitore continuo che operava a 120 ?C, 1,5 atm. Il tempo di permanenza nel cuocitore per la desiderata idrolisi acida a caldo dell?amido contenuto nell?orzo, risult? di 110?.

Dopo trattamento il prodotto finale aveva un contenuto di glucosio pari a 720 mg per 1 g di sostanza secca ed un contenuto proteico pari a 11,5% in peso, sempre sulla sostanza secca.

Risultati del tutto analoghi a quelli pi? sopra riportati, vennero raggiunti con il trattamento di altri cereali, come ad esempio avena, soia e grano con altri sieri vegetali come siero di colza, di favino e simili oltre che con il siero di erba medica e di mais verde. I risultati confermarono che con l?impiego di siero'di erba medica i prodotti finali presentavano un elevatissimo grado di riduzione dell?amido in zuccheri semplici, cos? come un elevato contenuto proteico, con conseguente alto valore nutrizionale.

E? inoltre da rilevare che per effetto della cottura si ha una notevole concentrazione del cereale con un aumento del suo peso specifico. Questo fatto, stante il suo utilizzo in alimentazione determina:

- una maggiore assunzione di alimento e parit? del volume del prodotto;

una riduzione dell?energia spesa dall?organismo negli spostamenti necessari al rifornimento di cibo. Da ci? consegue un aumento dei tempi di riposo dell?animale, una riduzione del problema di competizione alimentare in quanto non si verifica alcun affollamento alle mangiatoie.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per la produzione di alimenti per animali a partire da cereali contenenti amido, caratterizzato dal fatto che comprende la idrolisi acida a caldo dell?amido di detti cereali, sottoponendoli a cottura in un liquido di cottura avente pH compreso tra 4 e 5 e comprendente un siero scelto tra siero di latte e siero vegetale.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la cottura dei cereali avviene in ambiente chiuso, a pressione variabile da 0.6 a 1.5 atm. e a temperature comprese fra 110 e 130 ?C .
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto siero vegetale ? scelto nel gruppo comprendente siero di erba medica, di mais verde pianta intera, di colza, di favino, di trifoglio e simili.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l?acidit? di detto liquido di cottura ? ottenuta da parziale fermentazione della matrice vegetale di detto siero.
5. 5. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto liquido di cottura ? acido per la presenza di un acido minerale scelto tra acido fosforico ed acido solforico.
6. 6. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti cereali e detto liquido di cottura acido sono reciprocamente miscelati prima della fase di cottura.
7. 7. Processo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta miscelazione viene effettuata in un ambiente di stoccaggio con tempo di permanenza variabile da pochi secondi a diversi giorni prima della fase di cottura.
8. 8. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta cottura viene effettuata a temperature comprese tra 110 e 120?C, pressioni comprese tra 0,6 e 1.5 atm. per tempi compresi tra 60 e 120?.
9. 9. Processo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta cottura viene effettuata in un cuocitore continuo.
10. 10. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti cereali e detto liquido di cottura sono miscelati in rapporto di circa 1:1.
11. 11. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una ulteriore fase di essiccazione dei cereali cotti previa separazione di essi dal liquido di cottura residuo.
12. 12. Processo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta essiccazione viene effettuata per estrusione dei cereali cotti attraverso appropriate trafile.