Sostenibilità dei cicli produttivi e del razionamento degli animali da reddito

Sostenibilità dei cicli riproduttivi e del razionamento degli animali da reddito

Corso tenuto dal prof. Righi - Lezione 1 - 21/09/23

Introduzione

Circa il 60-80% delle spese nell'allevamento sono dovute all'alimentazione, di conseguenza bisogna prestare attenzione alla nutrizione per evitare degli sprechi. Noi l'alimentazione animale la possiamo dividere fondamentalmente in foraggi, che derivano dalle foraggiere, e in concentrati, costituiti da cereali e piante industriali.

• Verdi: dove troviamo i prati/pascoli (che possono essere fatti anche artificialmente ma la qualità nutrizionale non è molto elevata perché ho una diversa tempistica di maturazione) e gli erbai. I prati e i pascoli possono essere: monofiti, oligofiti e polifiti e normalmente sono pluriennali, mentre gli erbai, solitamente possono essere monofiti (orzo, avena, colza, sorgo...) e annuali, e li troviamo molto spesso in purezza. Per foraggi verdi si intende erba fresca/piante verdi.
• Fieni: essiccati naturalmente (sole), artificialmente (essiccatoi) e disidratati. Tutto ciò che è verde può essere trasformato in fieno. Si conservano perché tolgo l'acqua quindi li disidrato. Per fieni si intende foraggio non fresco, essiccato. Tutto ciò che è verde può essere trasformato in fieno essiccato. La conservazione si basa sull'attività dell'acqua (Aw) → essiccamento.
• Insilati: prevedono la conservazione attraverso l'acidificazione. C'è un abbassamento del pH. Possono essere Verdi (prendo la pianta, la stocco in condizioni di anaerobiosi) o verdi semi-appassiti. Il pH si aggira intorno al 3,8 per il silos mais, intorno al 4,2 per i silos di medica.

Fienagione

Può essere con essiccazione naturale, sfruttando il sole, altrimenti con un’essiccazione artificiale. Distinzione in base alla tipologia di fienagione:

• Tradizionale: avviene con energia naturale (sole). Può portarci ad una essiccazione quasi completa, con un’umidità di circa 18-20%. Il sole può agire in un tempo variabile, quindi se lascio il foraggio per troppo tempo in campo, può esserci delle perdite sia meccaniche che di liscivazione. La maturazione del fieno avviene in 30-40 giorni. All’essiccazione segue la raccolta → balle o rotoballe (cilindri). Le balle prismatiche sono dei parallelepipedi, sprecano meno spazio, non lasciano spazi vuoti. In seguito, abbiamo la conservazione.
• Fienagione in due tempi: dove avvengono due passaggi di essiccazione. Avviene un appassimento in campo, l’umidità è di circa 45-55%. Si procede quindi alla raccolta che avviene in balle o sfuso e lo si fa essiccare tramite ventilazione forzata (fino al 15%). A seguire avviene la conservazione. Molto costoso.

Si parte da un’umidità nella pianta pari a 80%.

Disidratazione del foraggio

È un processo che richiede energia. Il foraggio fresco viene trasformato in pellet oppure in wafer (grosse crocchette per erbivori). La disidratazione è nata per recuperare il foraggio che cresce in campo presto in primavera o tardi in autunno. Così il campo resta pulito e l’agricoltore guadagna qualche cosa. La raccolta avviene diretta in campo, il trinciato una volta caricato viene scaricato in stabilimento, e sottoposto a areo essiccazione a fiamma viva (attenzione alla reazione di Maillard = zuccheri caramellati). Poi segue il raffreddamento con la formazione di pellet, wafer o balle. Se lasciamo troppo tempo il foraggio a bruciare, si va incontro a un fenomeno che caramellizza gli zuccheri.

Produzione di insilati

L’insilato prevede la conservazione della biomassa per acidificazione. L’insilato è la pianta fresca trinciata/tagliata conservata attraverso un processo fermentativo (insilamento) durante il quale avviene la produzione di acidi organici, con particolare riferimento all’acido lattico. Quando l’acidità arriva a certi livelli previene la formazione di flora batterica sfavorevole (clostridi, coli, salmonella). L'insilato deve essere raccolto nel giusto stadio fenologico, ovvero nel giusto grado di maturazione (la maturazione corretta è a 2/3 della cariosside, fornisce amido e zucchero). Posso sfalciare e stoccare immediatamente. I foraggi insilati di buona qualità sono comunemente prodotti a partire da erba medica, graminacee e piante da granella. Le piante da granella, come mais e sorgo, consentono la produzione di insilati di qualità particolarmente elevata in quanto la granella fornisce zuccheri ad elevata fermentescibilità.

Le piante

Differenza dei fusti:

• Culmo: fusto cavo simile a cannuccia tipico delle graminacee.
• Stelo: fusto pieno.
• Scapo: fusto particolare che non porta foglie, ma porta il fiore come il tulipano.

Eccezione: l'erba medica presenta uno stelo cavo. Le foraggiere le possiamo dividere in graminacee e leguminose.

Leguminose sono:

• Erba medica
• Vari tipi di trifoglio (la differenza sta nel fatto che i trifogli hanno i fiori non peduncolati al contrario dei fiori dell'erba medica)

Le graminacee sono:

• Erba mazzolina → è rustica e resiste molto bene al freddo e alla siccità
• Festuca arundinacea → ha un alto contenuto di fibra e un basso contenuto di zuccheri
• Fleolo o coda di topo
• Loiessa
• Loietto perenne
• Bromo → grosse spighette colore giallo-verdastro, visibile solo spigatura

Concentrati

Vengono classificati in base ai nutrienti che apportano:

• Concentrati energetici: soia, girasole
• Concentrati proteici: polpe bietola, crusca
• Concentrati fibrosi
• Minerali e/o vitaminici, prodotti dall’uomo

Si basano su granelle (semi piante) o i loro prodotti e i loro sottoprodotti. Tra i concentrati energetici ci sono quelli che apportano energia sotto forma di carboidrati (concentrati amilacei), oppure possono essere dei concentrati che apportano energia attraverso i grassi (piante proteoleaginose → soia, girasole).

Cereali e sottoprodotti

• Frumento, orzo, avena, sorgo, mais, riso, segale (simile all’orzo con cariosside lunga), triticale. I sottoprodotti sono del frumento (crusca risulta avere un contenuto di fibra simile a quella dell’erba medica stessa cosa per il contenuto proteico), le buccette di orzo, derivate dalla decorticazione (lo mettiamo nei mangimi dei conigli), insieme a quelle dell’avena. Il triticale è un incrocio tra frumento (molto produttivo) e segale (pianta che cresce in zone aride e che ha molta rusticità e longevità, resistente alla siccità). Tutti i cereali possono essere macinati, pellettati, schiacciati, fioccati, estrusi ed espansi.
• Semi di oleaginose/proteoleaginose e sottoprodotti: girasole, lino, soia, cotone, colza. Dalla soia possiamo ottenere la farina di soia (per rimozione di grasso e pericarpo) e la soia decorticata (rimozione del pericarpo → buccetta di soia usata comunque). Il girasole può essere decorticato in 3 livelli diversi a cui corrispondono certi livelli di fibra e di proteine. (più io vado a decorticare più mi si abbassa il livello di fibra, ma aumenta il livello proteico).
• Radici-tuberi e sottoprodotti: barbabietola da zucchero. Dalla sua lavorazione ottengo il melasso, molto zuccherino, e le polpe di bietola, alimento molto fibroso, usato come sostituto di foraggi quando sono di scarsa qualità. Usati per aumentare la quota di grasso nel latte.
• Sottoprodotti della frutta ed erba medica: farina di erba medica disidratata, i sottoprodotti della frutta sono il marco pere e i macro mele, scarto dei succhi, bucette di pomodoro, scarto delle conserve.
• Alimenti di origine animale: farine di carne, pesce, di ossa e anche il sottoprodotto del latte il siero → sono l’alimento più proteico ed adeguato per gli animali, facilmente utilizzabili in quanto sono le stesse proteine che l’animale usa.

Lista cereali

1. Frumento → interesse umano, usato poco come paglia nelle lettiere (non assorbe bene, come quella d’orzo).
2. Grano duro → interesse umano.
3. Farro piccolo, farro medio e farro grande o spelta → alimentazione umana.
4. Orzo: non usato come paglia perché presenta la cuticola che non permette l’assorbimento dei liquami. Presenta la cariosside vestita, mi conferisce alla dieta fibra e proteine. Si tende a macinare/lavorarlo per garantire una corretta digestione dell’alimento.
5. Segale: non molto diffusa in ambito zootecnico, pianta resistente alla siccità.
6. Avena: cariosside vestita, allungata, la consistenza è morbida perché il pericarpo cresce più rapidamente dell’endocarpo e si crea uno spazio. Abbastanza grassa → usata per gli equini, amido percentuale minore orzo. Utilizzata nell’alimentazione delle manze.
7. Triticale: ibrido tra il frumento (produttività) e la segale (resistenza siccità) contiene circa il 10-20% di proteine. Non si è ancora diffuso a livello agronomico → biogas, alto contenuto di fibra difficile da digerire.
8. Mais: due tipologie
   • Mais indentato: forma di dente di cavallo. Nella parte opposta rispetto al germe c’è una leggera depressione. La depressione si forma durante le fasi finali della maturazione perché si riduce la quantità di acqua. Se rompiamo il seme tutto l’endosperma è bianco e ha consistenza farinosa. Il mais ha un contenuto di energia diverso in base al trattamento subito.
   • Mais vitreo: detto mais vitreo, ha un colore più scuro, si intravede una parte biancastra dove c’è una piccola quota di amido e la maggior parte della cariosside è costituito da amido cristallizzato che dà l’effetto vetro. È molto meno digeribile del mais dentato, deve essere sottoposto a dei trattamenti più spinti. Meno sensibile alle micotossine (muffe di campo) → industria avicola.
9. Sorgo: pianta che può avere diverse attitudini come foraggio e come granella. Usato anche come sostituto di mais. È una pianta a ciclo C4, legata alla fotosintesi; quindi, non aprono gli stomi durante le ore più calde del giorno, ma sfruttano l’anidride carbonica immagazzinata durante la notte sotto forma di acido malico. Come granella ha una pannocchia che produce semi rotondeggianti vestiti. Esistono varietà con pericarpo più o meno colorato per esempio se troviamo il pericarpo rosso arricchito con tannini (ciò che impasta la bocca) lo rendiamo inappetibili agli uccelli. Il sorgo è un potenziale sostituto del mais. Però ha un amido poco digeribile rispetto al mais. Avremo un calo della performance. Però ha un contenuto di fibra maggiore.
10. Riso → alimentazione umana, pula di riso usate per apportare fibra nei mangimi (quando la fibra costa troppo, svantaggio legato al contenuto di silice).
11. Miglio e panico → uccellini da gabbia.
12. Grano saraceno.

Scandalo della mucca pazza anno 2001

Approfondimento fotosintesi: Durante le ore diurne, gli stomi delle piante si aprono durante le ore di luce per assorbire la CO₂ che una volta fissate, producono glucosio e liberano ossigeno. Mentre sono aperti gli stomi però la pianta va incontro a una perdita di acqua. Le piante di C4 praticamente chiudono gli stomi durante le ore più calde della giornata, per evitare le perdite di acqua, ma allo stesso tempo continuano a fare la fotosintesi clorofilliana sfruttando le riserve di anidride carbonica assorbite durante la notte è immagazzinate come acido malico.

Encefalite spongiforme affliggeva i bovini in particolare modo viene definito anche come morbo della mucca pazza in quanto causa una serie di comportamenti anomali come per esempio aggressività, comportamenti violenti, fatica a deambulare, e molto spesso si conclude con la morte dell’animale. La BSE è una conseguenza dovuta all’assunzione come mangime delle farine di origine animale. Il problema è che poteva essere trasmessa all’uomo attraverso l’assunzione della carne infetta non cotta a temperature adeguate. Il prione si inattiva scaldando la farina di carne per circa mezz’ora a 150 gradi.

Livello di Amido nei cereali

1. Mais 65%
2. Orzo 55%
3. Avena 45%

Cereali alto contenuto di lipidi

1. Mais 6-7-8% di grassi, mais per indirizzo zootecnico
2. Avena 5% di grassi

PG= proteina grezza FG= fibra grezza EE= estratto etero/lipidi UFL=EM= energia metabolizzante

Lezione 28/09/23 - Piante industriali

Si dividono in:

• Proteoleaginose (forniscono energia e grassi): Soia, Girasole, lino, Cotone. Quando estraggo l’olio da esse ottengo i pannelli attraverso azione meccanica. È possibile ottenere i grassi per azione chimica (con solvente etanolo) e ottengo le farine di estrazione.
• Barbabietola da zucchero: coltivata per ottenere saccarosio. Il residuo sono le polpe di bietola che possono essere pellettate. Sono dei residui strutturali della radice esausti. Le polpe sono una fonte di fibra non foraggera.

Soia e girasole con una decorticazione più o meno spinta possono essere usati per fare olio. Lo ottengo per estrazione meccanica. Le piante industriali sono:

• Soia: ha un elevato tenore proteico, ma una elevata presenza di mucillagini nelle buccette di soia, che possono causare elevati problemi nei monogastrici che non riescono a scinderle (fermentazioni ciecali che causano meteorismo). Contiene circa il 39-40% di proteina.
• Colza: può contenere il gossipolo, un elemento antinutrizionale che provoca la rottura dei globuli rossi e la cianosi dell’animale. È possibile sostituire la soia con la colza in certi tipi di mangime, mantenendo lo stesso tenore proteico. La colza contiene circa 38% proteina.
• Girasole: è una valida alternativa alla soia, contiene circa 27-28% di proteina. In base al livello di decorticazione (3 livelli) aumenta o diminuisce il tenore proteico. In ogni caso io ottengo delle farine, perché con il germe ottengo i panelli i quali sono più ricchi di grassi.
• Arachidi: principalmente nella dieta americana.
• Cotone: in Italia viene importato, contiene il 40% di proteine. Composto dalla bambagia (cotone, ossia fibre di cellulosa) e dall’endosperma utilizzato per l’alimentazione animale. Può essere estratto anche olio con estrazione meccanica.
• Lino: possiede sia proteine che grassi, ha una bassa produttività e costi molto elevati, in compenso ha una elevata qualità di proteine e grassi (omega 3 e omega 6). Lo strato esterno del seme è ricco di pectine, che una volta idratate migliorano il transito intestinale e l’aspetto del pelo.

Top del profilo amminoacidico per le diete dei ruminanti sono:

1. Soia
2. Lino
3. Girasole
4. Barbabietola da zucchero → gli scarti della produzione dello zucchero danno le polpe secche di bietola (fonti fibrose non foraggere, insieme alle buccette di soia ed alla crusca ottime per i ruminanti) ed il melasso.

Processi di lavorazione

La soia come il girasole, ma anche il lino e il cotone possono subire diverse lavorazioni. La soia e il girasole possono essere decorticati e darmi come risultato le buccette di soia o girasole (si tratta dell’involucro in cui era contenuto il seme). Inoltre, la soia può essere sottoposta a tostatura. Alla macinazione possono essere sottoposte sia il lino, il cotone, la soia e il girasole. In oltre il lino può essere sottoposto all’estrusione, mentre il cotone può essere sottoposto all’espansione. È possibile procedere anche all’estrazione che può essere chimica, ottengo la farina di estrazione, o meccanica, ottengo i panelli.

La macinazione

È la principale lavorazione in ambito mangimistico. È un processo che permette di rompere la particella. Con la macinazione si rompe il tegumento protettivo delle cariossidi (pericarpo) e la mandorla farinosa (endocarpo). Lo scopo è quello di ottenere delle particelle con granulometria variabile a seconda delle esigenze e della specie di animale a cui viene somministrato il mangime. Per esempio, lo stomaco degli avicoli è più delicato e di conseguenza non possiamo dare dei mangimi troppo fini altrimenti possiamo causare delle ulcere. Nei ruminanti possiamo già dare mangimi fini. È possibile fare la macinazione attraverso l’utilizzo di molini con macini o con martelli/coltelli.

Amido: caratteristiche e trattamenti

Con la cottura vado ad aumentare la digeribilità dei carboidrati mentre nel caso delle proteine la se la cottura è prolungata rischio di rendere difficile la digestione. L'amido noi lo troviamo normalmente nell'endosperma dei cereali ed è la riserva energetica dell'embrione per formare una nuova pianta. Nell'endosperma l'amido si presenta sotto formula di granuli ed è costituito da:

• Amilosio → che contiene delle catene lineari costituite da molecole di glucosio legate da legami α-1.4. Questo legame può essere idrolizzato dall'enzima amilasi che lo distrugge.
• Amilopectina → dove nelle catene di amilosio si forma un ponte di ossigeno tra il C1 e il C6 di due molecole di glucosio formando una ramificazione nella catena. Per formare la ramificazione α-1,6 che sono più difficili da scindere per gli enzimi.

È possibile che fra i C di due diverse catene parallele possono formarsi delle deboli interazioni che rendono più compatta la struttura. I granuli di amido si differenziano da specie a specie. Noi nel granulo di amido individuiamo tre tipologie di catene:

• La catena C che dà origine al granulo di amido.
• La catena B che sono delle catene che danno origine alle diverse ramificazioni.
• La catena A il punto in cui non ci sono più ramificazioni.

Nella struttura noi individuiamo bande più dense dette lamelle cristalline, che sono composte dalle catene A e B sovrapposte, le quali saranno più difficili da essere digerite. Abbiamo poi delle bande meno dense dette lamelle amorfe che sono costituite da delle catene B in cui si possono trovare alcune proteine e sono facilmente attaccabili dagli enzimi. L'amido deve essere trattato in quanto i granuli risultano essere scarsamente solubili in acqua e scarsamente attaccabili dall'enzima amilasi. I trattamenti termici provocano:

• La gelatinizzazione: dove con il calore i legami a idrogeno intramolecolari che legavano l’amilosio e l’amilopectina si spezzano andando ad aprire le lamelle cristalline.
• La destrinizzazione: un processo successivo con la temperatura che provoca la rottura delle molecole in strutture più piccole più facilmente attaccabili dagli enzimi digestivi

Più questi due processi sono fatti e più risulta essere digeribile l'amido.

L'espansione e estrusione

Si tratta di due processi che vengono fatti normalmente dopo la macinazione e prevedono alte temperature.

Estrusione

Riscaldamento a 90-140°C, con un’umidità intorno al 18-30%. La compressione avviene all'interno di un cilindro con una vite che fa aumentare la pressione interna. Il riscaldamento continua all'interno dell'intercapedine del cilindro. Alla fine del cilindro avviene il raffreddamento e il materiale che esce è della stessa forma del foro di uscita del cilindro.

Espansione

Riscaldamento a 90-140°C, con un’umidità intorno al 18-30%. Prevede sempre la comprensione con lo stesso cilindro dell'estrusione però non avviene più il raffreddamento all'uscita. Questo provoca all'uscita un calo di pressione e tutta l'acqua della massa si espande all'improvviso lasciando l'alimento molto poroso.

Lezione 29/09/23 - Alimenti fibrosi

Sono dei sottoprodotti con un elevato contenuto di cellulosa ed emicellulosa (di fibra). Sono alimenti fibrosi:

• Le polpe di bietola: che sono un residuo della lavorazione della barbabietola da zucchero per la produzione del saccarosio. Le polpe di bietola non devono essere date secche in quanto possono raggrupparsi nell'esofago e causare soffocamento. Possono sostituire i cereali nella razione perché contengono più o meno lo stesso quantitativo di proteine ma sono povere di vitamine.
• La crusca: che risulta essere un prodotto della lavorazione del frumento. Contiene circa 8,5-11% di fibra grezza e circa il 14-16% di proteina grezza, assorbe facilmente l'acqua e svolge l'azione lassativa nel tratto intestinale, ricca di fosforo organico ma povera di calcio.
• Trebbie di birra: si tratta di un residuo che si ottiene dalla produzione della birra.
• Distiller
• Expeller di cotone
• Farina di medica disidratata: deriva dalla erba medica che viene sottoposta a disidratazione. Normalmente viene fatta con quell’erba che non può essere raccolta per fare del fieno, tendenzialmente con quella che matura verso ottobre. Il fieno, trinciato in campo, viene messo in rulli in cui passa dell’aria molto calda (800 gradi per circa 4-5 secondi, 400 gradi per circa 15-20 minuti). Da tenere presente che oltre essere un alimento fibroso è molto proteica.

La disidratazione è un lavoro molto costoso. Quindi un’altra opzione è quella di fare un fieno-silos per recuperare quegli sfalci che altrimenti andrebbero sprecati perché fuori stagione (sfalcio tardivo in autunno e sfalcio in primavera). Fare il silos o bio-gas.

Mangimi semplici di origine animale - Vietati

Sono tanti e sono praticamente gli scarti della lavorazione di carni e pesci. Si tratta di alimenti che forniscono proteine principalmente e minerali quando si aggiungono le ossa.

• Farina di pesce (50-68%): ha un profilo amminoacidico nettamente maggiore rispetto agli alimenti di origine vegetale. Queste farine possono essere sgrassate. Viene usata nell’allevamento suinicolo e nel pollame.
• Farina di sangue di varie tipologie (di pollame (90%), di suino (90%) di sangue misto (90%)): deriva dall’essicazione del sangue ricavato dalla macellazione. Risulta essere altamente digeribile, ma con un eccesso di leucina che può causare uno squilibrio con gli altri amminoacidi a catena ramificata.
• Farina pollame (64%)
• Farina di agnello (54%)
• Farina di coniglio (54%)

Il valore biologico delle proteine si basa su due alimenti:

• La capacità di una proteina di fornire amminoacidi essenziali (assunti solo con la dieta) nelle relative quantità.