Ficha técnica: DDGS de milho

Introdução

Os grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS) de milho são o co-produto derivado do processo de produção de etanol a partir de grãos de milho.

Durante o processo de fermentação, a maior parte do amido do milho é convertido em etanol e dióxido de carbono, concentrando os restantes nutrientes (proteínas, gorduras, vitaminas e minerais) no DDGS. Isto resulta numa maior densidade de nutrientes em comparação com o grão de milho original.

Este co-produto caracteriza-se pelo seu elevado teor proteico, tipicamente cerca de 27% (embora existam concentrados com até 40% de proteína bruta), e pelo seu valor energético significativo.

Este elevado teor de proteínas torna-o um ingrediente atrativo como fonte de proteínas para os suínos. No entanto, tem um perfil de aminoácidos que pode ser limitante para alguns aminoácidos essenciais, especialmente a lisina, a treonina e o triptofano. Além disso, a disponibilidade de lisina pode ser reduzida devido a reacções de Maillard causadas pelo aquecimento durante o processo de produção (processo de cozedura para hidrolisar o amido em glucose para facilitar a fermentação dos açúcares em etanol e CO2).

Por conseguinte, a qualidade das proteínas pode variar significativamente entre diferentes lotes de DDGS devido a variações no processo de produção e na matéria-prima utilizada.

Contém também quantidades significativas de gordura, fibra e hidratos de carbono de fácil digestão, o que o torna um ingrediente interessante para a alimentação de suínos.

É de notar que, da fração fibrosa, a maioria é insolúvel, variando entre aproximadamente 31,8% e 37,3%, enquanto o teor de fibra solúvel é geralmente inferior a 2%. Esta elevada proporção de fibra insolúvel pode reduzir a digestibilidade da dieta, que está basicamente relacionada com o teor de polissacáridos não amiláceos: celulose 8-12%, hemicelulose 12-25% (com arabinoxilanos a contribuir com 10-20% dentro deste grupo), arabinoxilanos 10-20% e beta-glucanos: 1-3%.

A variação destas fracções depende principalmente da variedade de milho, das condições de cultivo e do processo de destilação. Os polissacáridos não amiláceos presentes nos DDGS de milho podem desempenhar um papel importante em termos de saúde intestinal e microbiota. No entanto, deve ser considerado o equilíbrio correto entre os benefícios e a funcionalidade da fermentação e a produção de ácidos gordos de cadeia curta (AGCC) e os possíveis efeitos negativos na digestão e na absorção de nutrientes (viscosidade e interferência na absorção).

Por outro lado, a estrutura física da fibra pode reter alguma da gordura, limitando a sua acessibilidade às enzimas digestivas e contribuindo ainda mais para o menor teor energético disponível para absorção.

A fermentação pode levar à produção de metabolitos benéficos, tais como péptidos curtos e outros compostos que podem melhorar o valor nutricional dos DDGS. Estes metabolitos podem ter efeitos positivos na saúde e no rendimento dos suínos.

Por último, o processo de fermentação do amido contribui para a concentração dos nutrientes, compostos e moléculas que não foram degradados por este processo. As micotoxinas, que são moléculas pequenas e estáveis, não são destruídas ou significativamente degradadas neste processo. As micotoxinas comuns que podem ser encontradas no DDGS de milho incluem as aflatoxinas, as fumonisinas, a zearalenona e os tricotecenos (como o DON ou a vomitoxina), e estão directamente relacionadas com a qualidade original do milho utilizado. É, portanto, essencial implementar medidas de controlo de qualidade para detectar contaminantes como as micotoxinas e garantir o cumprimento das normas de segurança neste tipo de ingredientes.

Estudo comparativo dos valores nutricionais

Os sistemas utilizados na comparação são: FEDNA (espanhol), CVB (holandês), INRA (francês), NRC (EUA) e ROSTAGNO (Brasil).

¹Entre os sistemas de avaliação estudados, a CVB considera apenas uma categoria para o DDGS de milho. No entanto, o INRA e o BRASIL consideram 2 categorias diferenciadas basicamente pela concentração de proteína bruta. A FEDNA e o NRC consideram uma gama maior de categorias além do teor de proteína, considerando o teor de gordura e o amido residual não fermentado.

O DDGS de milho tende a ser o ingrediente proteico mais comummente disponível nas fábricas de rações para suínos. Apresenta-se sob a forma de farinha grosseira directamente do processo de fermentação e destilação ou comprimido em pellets grosseiros para facilitar o transporte e a transformação.

A sua inclusão nas dietas dos suínos depende muito da sua disponibilidade e tende a ser um ingrediente utilizado principalmente em fórmulas de crescimento e acabamento. Embora o perfil nutricional não seja um factor limitante para as restantes fases fisiológicas, dada a sua elevada variabilidade entre lotes e unidades de transformação, independentemente do controlo de qualidade, tende a ser um ingrediente menos utilizado em dietas para reprodutores ou dietas para animais em idade precoce. Tal deve-se à relutância associada ao conteúdo de agentes potencialmente desafiantes para a mucosa intestinal, fígado e trato reprodutivo (principalmente factores anti-nutricionais e micotoxinas).

O nível de inclusão é altamente variável entre países e tipologias de alimentos para animais, estando estreitamente ligado à indústria de fermentação e destilaria, bem como aos volumes produzidos, que estão basicamente sujeitos ao preço e à procura de etanol, bem como à regulamentação nacional e às políticas comerciais internacionais.

Os Estados Unidos são o principal produtor de DDGS, mas também a América do Sul é o principal consumidor e controla a exportação para a Europa e a Ásia, uma vez que a indústria de fermentação é minoritária e, por conseguinte, dependente da importação e do comércio de DDGS de milho.

O DDGS de milho é basicamente um ingrediente proteico, mas o seu teor de gordura e fibra não é negligenciável e pode apresentar um valor nutricional e uma funcionalidade de interesse na formulação de alimentos para suínos.

O teor médio de proteína nos DDGS de milho produzidos com métodos tradicionais é de cerca de 27,6%±1,42, embora apresente uma elevada variabilidade (CV>5%). No entanto, os sistemas sujeitos a países produtores típicos (NRC e BRASIL) consideram uma categoria diferenciada com um teor proteico muito superior, atingindo valores entre 42 e 45%. Embora menos comuns, estas concentrações proteicas são obtidas com variantes tecnológicas durante o processamento e a fermentação que incluem o fraccionamento, que consiste na incorporação de tecnologias de separação de fibras, fraccionamento de proteínas e eliminação de componentes não proteicos, o que permite que a fracção proteica seja mais concentrada. O teor de proteínas é inversamente proporcional ao teor de amido e de açúcar residual (R2=0,45). Como ingrediente proteico, >30% da MS é explicada pela proteína. O teor proteico é também determinante no valor energético do ingrediente EM (3137±355 kcal/kg; CV=11,3%) e EN (2223±182 kcal/kg; CV=8,2%), com coeficientes de determinação de R2=0,51 e R2=0,35, respectivamente.

O conteúdo de gordura (9,2±3,24 %; CV=38,5%) é muito variável e resulta da concentração e da não degradação da fracção lipídica durante o processo de fermentação. Embora o extrato etéreo não seja determinante no valor energético final, o seu teor residual contribui positivamente (R2=0,23) se não considerarmos as observações correspondentes a um teor proteico elevado.

O valor médio de fibra bruta é também resultado da não degradação desta fracção durante o processo de fermentação e destilação. O teor médio de fibra bruta é de 7,4%±0,91, no entanto, a variabilidade é elevada (CV>10%), embora não se observe uma relação directa aplicável ao processamento tecnológico ou à implementação de métodos de fragmentação, uma vez que os valores considerados para DDGS de elevado teor proteico pelo NRC e pelo BRASIL são de 7,3% e 6,9%, respectivamente.

O intervalo de matéria seca proposto para os diferentes sistemas de titulação é muito estável para todos os sistemas, apresentando muito pouca variação entre eles (89,9%±0,99; CV=1,10%). No entanto, o teor de amido e de açúcares (principalmente pentoses e hexoses, incluindo galactoses) é muito mais variável e sujeito à transformação, no caso do amido (6,36%±3,24; CV=50,9%), e à natureza da variedade ou às condições de cultivo, no caso dos açúcares (1,6%±0,58; CV=36,2%), o que pode também condicionar o processo de formulação ou o resultado da formulação se esta variabilidade não for tida em conta.

A variação e a resposta observadas em relação ao teor de proteínas é o que determina o perfil de AA associado à natureza do grão de milho utilizado e ao processamento (presença de amido e açúcares residuais). Estão presentes concentrações variáveis de lisina (2,85%±0,27; CV=9,40%), treonina (3,64%±0,11; CV=3,12%) e triptofano (0,69%±0,10; CV=14,2%). Uma variabilidade não diretamente explicada pela variabilidade do teor proteico. Os aminoácidos sulfurados (3,81%±0,77; CV=20,9%) apresentam a maior variabilidade.

O coeficiente de digestibilidade da proteína e da lisina varia entre 50-55%, sendo muito semelhante entre os sistemas de titulação estudados. No entanto, o processamento e o teor de amido residual têm uma relação inversamente proporcional sobre a digestibilidade dos AA (R2=0,3 a 0,50, respetivamente entre a lisina e o triptofano).

Os DDGS de milho têm um teor de cálcio ligeiramente mais elevado (0,04%%±0,020; CV>60%) e um fósforo total mais elevado (0,67%%±0,18; CV>25%) em comparação com o milho em grão (0,02-0,03% de Ca e 0,25-0,30% de P), e um teor de Ca semelhante e ligeiramente mais elevado de P do que os cereais tradicionais como a cevada (0,05-0,07% de Ca e 0,5-0,40% de P), o trigo (0,04-0,05% de Ca e 0,35-0,40% de P) e o centeio (0,04-0,06% de Ca e 0,35-0,40% de P).

Descobertas recentes

1. Coprodutos de etanol de milho brasileiros para porcos: Valor e parâmetros sanguíneos

O presente estudo teve como objectivo determinar os valores de energia líquida (EN), energia digestível (ED) e energia metabolizável (EM) e os coeficientes de digestibilidade dos co-produtos do etanol de milho produzidos no Brasil e os seus efeitos no balanço de azoto e nos parâmetros sanguíneos dos suínos.

Dez suínos foram alojados em gaiolas de estudo metabólico para recolha total e alimentados com uma dieta de referência (RD) ou 800 g/kg de RD + 200 g/kg de um co-produto de etanol de milho. Foram avaliados os grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS), a sêmea de milho com solúveis (CBS), os grãos secos de destilaria (DDG) e os grãos secos de destilaria ricos em proteínas (HPDDG). O desenho experimental foi um desenho de blocos aleatórios com três réplicas por período, totalizando seis réplicas por dieta.
Concluiu-se que os suínos alimentados com dietas contendo HPDDG apresentavam níveis de ureia no sangue mais elevados do que os suínos alimentados com CBS e com a dieta de referência, enquanto os níveis de triglicéridos nos animais alimentados com a dieta CBS eram mais elevados do que os alimentados com todas as outras dietas. O HPDDG apresentou os níveis de energia mais elevados e os melhores coeficientes de digestibilidade. A composição química dos co-produtos influencia o balanço de azoto e os níveis circulantes de ureia e triglicéridos nos suínos.
2. Efeitos da alimentação com grãos secos de destilaria de milho com solúveis na qualidade muscular e no perfil lipídico de porcos de engorda

O presente estudo investigou os efeitos da adição de grãos secos de destilaria de milho com solúveis (DDGS) à dieta sobre a qualidade da carne, a composição química, a composição em ácidos gordos e o perfil lipídico do longissimus thoracis de suínos em fase de acabamento.

Vinte e quatro porcos saudáveis de raça cruzada (peso corporal médio 61,23 ± 3,25 kg) foram divididos aleatoriamente em dois grupos com três réplicas por grupo e quatro porcos por parque. O grupo de controlo (CON) foi alimentado com uma dieta basal e o grupo DDGS foi alimentado com uma dieta experimental contendo 30% de DDGS.
O estudo concluiu que a alimentação com DDGS afecta a qualidade da carne e a composição de ácidos gordos e pode afectar o perfil lipídico do músculo de suínos em fase de acabamento através da regulação do metabolismo lipídico.
3. Resposta do rendimento ao aumento da relação triptófano:lisina digestível ileal standartizada em dietas que contém 40% de grãos secos de destilaria com solúveis

No presente estudo, foi estudado o impacto da suplementação com subprodutos do milho provenientes da indústria do etanol, como os grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS), uma vez que estes podem ser um ingrediente económico para a alimentação dos suínos. No entanto, quando os suínos são alimentados com níveis elevados de DDGS na dieta, o seu rendimento em termos de crescimento pode diminuir. Esta diminuição pode dever-se à composição proteica da dieta e, mais especificamente, à composição de aminoácidos da dieta.
No presente estudo, o aminoácido triptofano foi aumentado em dietas contendo 40% de DDGS. O aumento do triptofano na dieta resultou num aumento do consumo de ração e da taxa de crescimento dos suínos. Estes resultados sugerem que o aumento do nível de triptofano na dieta pode ajudar a atenuar parte da diminuição do rendimento do crescimento observada nos suínos que consomem níveis mais elevados de DDGS na dieta. No entanto, a alimentação com 40% de DDGS ainda resultou numa taxa de crescimento cumulativa mais baixa em comparação com uma dieta padrão de bagaço de milho e soja.
Conclui-se que são necessárias outras estratégias nutricionais para restabelecer o crescimento de suínos alimentados com 40% de DDGS em relação a uma dieta padrão de bagaço de soja e milho, mas o aumento do triptofano na dieta pode ajudar a restabelecer parcialmente o rendimento do crescimento.
4. Impactos meio-ambientais dos programas de alimentação suína biológica em regiões geográficas de Estados Unidos

Foram efectuados muito poucos estudos para determinar as diferenças nos impactos ambientais com base na composição da dieta dos programas de alimentação de suínos em crescimento e terminação nas principais regiões de produção de suínos nos Estados Unidos. Por conseguinte, o objectivo deste estudo foi determinar e comparar as emissões de gases com efeito de estufa (GEE), o consumo de água, a utilização dos solos, bem como o balanço de azoto (N), fósforo (P) e carbono (C) de cinco estratégias de formulação de dietas e programas de alimentação para suínos em crescimento (25-130 kg de peso corporal) em três regiões dos Estados Unidos.As dietas à base de grãos secos de destilaria de milho com solúveis (DDGS), resíduos de alimentos (RA) e aminoácidos sintéticos de baixa proteína (AAS) apresentaram uma estimativa mais baixa da excreção de N e P em comparação com as dietas à base de milho e de farinha de soja e a adição de fitase às dietas à base de milho e de farinha de soja resultou na maior redução da excreção de P entre os programas de alimentação. A adição de RA às dietas resultou nas emissões de gases com efeito de estufa, no consumo de água e na utilização do solo mais baixos em comparação com todos os outros programas de alimentação e a utilização do solo foi menor para os programas de alimentação DDGS e AAS do que para os programas de alimentação à base de milho e bagaço de soja e fitase.

Referências

FAOSTAT: http://www.fao.org/faostat/es/#data/QC

http://www.mapama.gob.es/es/agricultura/temas/producciones-agricolas/cultivos-herbaceos/cereales/

FEDNA: http://www.fundacionfedna.org/

Rostagno, H,S, 2017, TABLAS BRASILEÑAS PARA AVES Y CERDOS, Composición de Alimentos y Requerimientos Nutricionales, 4° Ed.

Sauvant D, Perez, J, y Tran G, 2004, Tablas de composición y de valor nutritivo de las materias primas destinadas a los animales de interés ganadero, INRA.

https://www.indexmundi.com/agriculture/