Livestock Research for Rural Development Volume 1, Number 1, November 1989

Experiencias cubanas en el uso de las mieles de caña para la alimentación porcina

Vilda Figueroa

Instituto de Investigaciones Porcinas Carretera del Guatao km 1 Punta Brava, La Habana, Cuba.

(Trabajo presentado en el Taller de Alimentación Animal GEPLACEA, 12-16 Junio de 1989, Cali, Colombia)

Summary

The use of sugar cane derivatives, especially high test, B and final molasses, as alternatives to cereal grains as the basis of pig production systems, is discussed in the light of experiencias in Cuba during the last two decades, which has culminated in the development of a vigorous pig industry largely based on the use of these feed resources.

Results from these feeding systems, based on commercially obtained technical coefficients, show that much higher animal productivity can be achieved per unit area sown with sugar cane, than with cereals.

It is pointed out that, although dry matter feed conversion is poorer on molasses than on cereals, feed intakes are higher, permitting similar rates of growth. The major limiting factor to the more widespread use of these systems is protein, presently imported in most tropical countries, in the form of soybean meal. Promising alternatives for soybean protein are considered to be single cell yeast protein derived from the fermentation of molasses, and protein derived from processing of household and institutional food wastes.

Key words: Sugar cane, molasses, high test, pigs, protein, integration, yeast, swill, organic wastes

Introducción

Para cualquier producción de carne la limitante número uno es la base alimenticia. Es un hecho conocido que los animales monogástricos compiten con el hombre en el consumo de alimentos, sobre todo en el mundo actual donde se utilizan para estas especies, fuentes convencionales, tales como cereales y concentrados proteicos de origen vegetal y animal. No solamente existe el problema de la competencia alimentaria entre los animales y el hombre. Existe también el problema de que los países subdesarrollados no poseen las condiciones climáticas ni el avance tecnológico que les permita obtener cosechas productivas de estos cultivos. Y por otra parte no cuenta con balances favorables de divisas para importar alimentos. El mundo subdesarrollado produce alrededor del 35% de la cosecha mundial de maíz con un rendimiento tres veces menor que el de los países desarrollados. En América Latina por ejemplo, la producción de maíz no ha crecido sustancialmente en los últimos años. Y un sólo país, la República Federal Alemana, produce más carne de cerdo que toda el área.

Estos dos razonamientos básicos sobre la competencia animal- hombre y la existencia de gran número de países no cerealistas, justifican la necesidad de buscar un cultivo en el trópico que permita el desarrollo pecuario. En especial para la producción de carne de cerdo, que es dentro de las carnes rojas, la de mayor volumen de producción a nivel mundial. Este cultivo es la caña de azúcar.

En el marco de GEPLACEA, no es necesario argumentar sobre las ventajas de la caña de azúcar como el cultivo más indicado para desarrollar la producción animal en los países del trópico. Además de las ventajas (ver Cuiadro 1), se convierte en una necesidad la aplicación de tecnologías que permitan otras alternativas encaminadas a diversificar el potencial agro-industrial ya establecido.

Las estrategias del uso de mieles de caña en la alimentación del cerdo se han visto limitadas por enfoques poco apropiados y porque la atención principal se ha concentrado en la miel final.

Cuadro 1: Rendimientos mundiales la caña de azúcar y de otros Cultivos
  Rendimiento/ha/año
  Materia seca
(toneladas)
Energía
(103MJ)
Caña de azúcar 15.0 173.9
Miel rica 9.0 135.0
Miel A* 4.1 61.1
Miel B* 3.3 48.5
Miel final* 1.4 18.9
Cereales 2.3 40.7
Raíces y tubérculos 2.7 39.7

* Adicionalmente se produce azúcar
(Fuente: FAO 1987)

 

Se requiere a la luz de las experiencias más recientes y de la información disponible otras perspectivas sobre la utilización de las mieles de caña. Es en este sentido que analizaremos el uso de las mieles para la producción porcina.

Mieles de caña para la producción porcina

La clarificación, concentración y cristalización del jugo de caña en el ingenio azucarero origina las mieles. En el flujo tecnológico se producen cuatro tipos de mieles: la meladura o primera miel (miel rica cuando se hidroliza para evitar la cristalización de sacarosa), la miel A que se produce cuando se extrae el 75% del total de azúcar recuperable, la miel B cuando se completa el 86% de cristalización y por último la miel final que es un subproducto cuando ya no es posible la obtención de la sacarosa.

La utilización de mieles de caña en la alimentación porcina se ha dirigido principalmente hacia las mieles finales. Los enfoques de trabajo no han sido los más apropiados y esto ha limitado la generalización de los sistemas de producción porcina basados en la caña de azúcar. Las razones principales son las siguientes:

En los trabajos revisados sobre mieles finales (Buitrago et al 1977; Díaz et al 1985) se ha señalado que cuando se sobrepasa de 20-30% de inclusión de miel final en la materia seca de las raciones sustituyendo a los cereales, se produce un trastorno en el comportamiento animal en términos de ganancia diaria y conversión alimentaria, originándose diarreas fisiológicas. Nos parece de una lógica elemental que si a un cultivo (caña de azúcar) se le extrae alrededor del 85% de su nutriente principal (azúcares), generándose un subproducto (miel final), esta no puede tener el mismo valor nutricional que un cereal cosechando con todos sus nutrientes. Los problemas más serios y complejos que presentan las mieles de caña como alimento, comparadas con los cereales, son:

La composición química de las mieles (Cuadro 2) demuestra que estas son esencialmente iguales en su naturaleza. Es decir, son alimentos practicamente libres de fibra, grasa y nitrógeno. Están formados básicamente por la fracción extracto libre de nitrógeno (85-95% MS) que no es más que la suma de los azúcares totales (glucosa, fructosa y sacarosa) y otra fracción que hemos denominado: sustancias orgánicas no identificadas. El origen de la energía en las dietas de cereales es principalmente almidón (17.3 MJ/kg) y el de las mieles una mezcla de monosacáridos y disacáridos (15.4-16.3 MJ/kg). Esta es la razón principal por la cual la concentración energética de las mieles sea inferior a la de cualquier cereal; pero más aún cuando se completa el proceso de extracción de sacarosa (miel final).

Cuadro 2. Composición química (*base seca) de mieles de caña (fuente: Anon 1988).
  Rica A B Final
Materia seca 85.0 82.5 78.1 83.5
Nitrógeno* 0.26 0.29 0.38 0.44
Cenizas* 2.8 4.6 7.2 9.8
Extracto libre de nitrógeno* 95.6 93.0 90.4 87.4
Azúcares totales* 86.1 75.9 69.5 58.3
Sustancias orgánicas no identificadas* 1 9.5 17.1 20.9 29.1

1 Extracto libre de nitrógeno menos azúcares totales.

 

A medida de que se pasa desde la miel rica (sin extracción de azúcares) hasta la miel final (máxima extracción de sacarosa), la relación azúcares totales:sustancias orgánicas no identificadas, disminuye y con ello el valor biológico de las mieles. Se ha demostrado que estas sustancias son pobremente utilizadas por los monogástricos (Figueroa y Macías 1988; Figueroa et al 1989) y de poca digestibilidad en los cerdos como puede observarse en el Cuadro 3.

Cuadro 3: Digestibilidad de los componentes de las mieles de caña (fuente: Figueroa et al 1988a)
  Miel Rica o Miel A
Digestibilidad ileal (%)  
Materia seca 82 - 84
Azúcares totales 96
Sustancias orgánicas no identificadas 14
 
Digestibilidad total (%)  
Materia seca 94 - 96
Sustancias orgánicas no identificadas 79

 

La problemática de esta baja densidad energética tiene importantes consecuencias en el orden práctico porque nos obliga a aumentar el consumo voluntario del alimento para lograr las mismas tasas de incremento de peso que en las dietas convencionales. Y en esa misma medida se afectan las conversiones alimentarias o la eficiencia de utilización de las raciones. Un ejemplo se muestra en el Cuadro 4. Se pueden apreciar los mayores niveles de consumo que deben alcanzarse en las dietas de mieles para lograr las mismas ganancias que con alimentación tradicional. Pero además, si las dietas son utilizadas con igual eficiencia metabólica, las conversiones alimentarias se ven afectadas por las mieles. Por otra parte, al producirse un aumento obligado del consumo, debe diluirse la concentración proteica de las dietas. De esta forma el porcentaje de proteína bruta queda condicionado al consumo de materia seca.

Cuadro 4: Consumo voluntario en dietas de mieles para alcanzar los patrones del NRC (1979) en cerdos
    ------ Mieles + suplemento proteico ------
  Maíz-Soya Rica B Final
Diferencias en EM con relación a dieta de
cereal (MJ/kg MS)
- 1.4 2.4 3.4
         
Ceba 30-90 kg (750 g/día)
Consumo de MS
       
kg/día 2.26 2.49 2.70 2.93
% PV 3.8 4.2 4.5 4.9
         
Conversión (kg consumo/kg ganancia) 3.01 3.32 3.60 3.91
         
Consumo proteína (g/día) 336 336 336 336
         
Proteína en la dieta (% en MS) 14.9 13.5 12.4 11.5

 

Los resultados del comportamiento de cerdos en crecimiento-ceba alimentados con diferentes tipos de mieles, con consumos controlados en dietas isoproteicas (Cuadro 5) apoyan estas ideas. Se puede apreciar que cuando se manipula el consumo las mieles pueden hacerse equivalentes para soportar crecimiento,pero inferiores con respecto a las conversiones alimentarias (menos eficientes desde la miel rica hasta la miel final). Es evidente que la energía disponible y el valor nutritivo de las mieles se ve favorecido a medida que estas dejan de ser un subproducto (miel final). Sin embargo, en esta misma medida empiezan a competir con la producción de azúcar. Es decir se presentan alternativas que permitan producir alimento animal y/o azúcar.

La estrategia a seguir depende de muchos factores que son esencialmente económicos y deben adecuarse a las características y posibilidades de cada país. Pero lo que parece claro es que a medida que la producción pecuaria dependa más de la caña de azúcar como cultivo principal, la miel final, como subproducto pondrá un techo a la producción animal, lo que originará la necesidad de incluir otras mieles en el balance alimentario.

Cuadro 5: Comportamiento de cerdos en crecimiento-ceba alimentados con diferentes mieles de caña (elaborado a partir de: Lan et al 1989; Maylín et al 1989).
  Miel rica Miel B Miel Final
Consumo diario (kg MS) 2.2 - 2.5 2.5 - 2.6 2.3 - 2.7
Ganancia diaria (g) 670 - 673 628 - 663 609 - 620
Conversión alimenticia 3.2 - 3.8 3.7 - 4.2 3.7 - 4.4

 

Debe también tenerse en cuenta que el elemento más costoso y menos disponible en las dietas basadas en mieles de caña es la fuente proteica, ésta aporta practicamente todo el nitrógeno de la dieta. Cuando el suplemento proteico se mezcla con una miel de baja calidad, la eficiencia es pobre y al final puede resultar menos económica la producción de carne de cerdo. Sobre todo porque como es conocido entre 70-80% del costo de producción de carne de cerdo viene dado por el costo de alimentación.

El efecto de inclusión de aditivos esenciales (minerales, vitaminas y aminoácidos) y el tipo de miel se puede observar claramente en el Cuadro 6.

Cuadro 6: Comportamiento de cerdos en crecimiento-ceba alimentados con dietas basadas en desperdicios procesados y mieles (elaborado a partir de: Domínguez et al 1988; Pérez et al 1988).
  --------------- Miel Final --------------- --------------- Miel B ---------------
  Sin adtvo Con adtvo Ad libitum
con adtvo
Sin adtvo Con adtvo Ad libitum
con adtvo
Consumo MS (kg)d 2.5 2.7 3.2 2.5 2.8 3.1
             
Ganancia de Peso (g/día) 530 680 774 620 710 802

 

Los elementos dados hasta aquí nos han inclinado hacia la utilización de mieles enriquecidas en la alimentación porcina. Estas mieles como hemos discutido son esencialmente iguales que las mieles finales pero presentan un mayor valor nutricional. Los trabajos realizados en Cuba en la década del 60 y 70 con dietas basadas en miel rica para la ceba porcina demostraron que era posible sustituir todo el cereal de la dieta, empeorandose en cierta medida las ganancias de peso y las conversiones alimenticias (McLeod et al 1968; Velázquez et al 1972).

Posteriormente se ha venido demostrando, por una parte, que el sistema puede ser aplicado a todas las categorías porcinas para cerrar un ciclo de producción integral (Lan et al 1987; Barrios et al 1987; Mederos et al 1989). Y por otra parte, que los cerdos alimentados con mieles enriquecidas hacen un consumo voluntario que supera significativamente las dietas convencionales de cereales, lo que permite altos niveles productivos sobre todo para la miel rica (Figueroa 1987; Figueroa et al 1988b).

Se ha demostrado que este aumento en el consumo y las tasas de producción es más acentuado en los cerdos desde el destete hasta los 60 kg (Cuadro 7) y en las cerdas lactantes. En éstas últimas, a diferencia de las dietas convencionales, las cerdas terminan la lactancia consumiendo 4.5% de su peso vivo (Barrios y Figueroa 1989). Lo novedoso de estos últimos descubrimientos es que al someter a los cerdos a una ingestión exagerada de sustratos, se observa que existen otras posibilidades productivas que no se habían alcanzado en dietas convencionales debido a la limitante del consumo.

Cuadro 7: Altos niveles de consumo y tasas de producción en cerdos alimentados con miel rica y levadura torula (fuente: Figueroa et al 1988b; Mederos et al 1988).
  ----- Peso vivo, kg -----
  7 - 30 30 - 60
Consumo de MS:    
kg/día 1.37 3.16
% PV 7.4 7.0
Ganancia media (g/día) 450 988
Conversión (kg MS/kg ganancia) 3.0 3.2

 

Hasta aquí resulta claro que la aparente desventaja de las mieles de caña en la producción porcina, comparada con los sistemas de alimentación basado en cereales, puede convertirse en una ventaja con una manipulación correcta del consumo voluntario aunque se afecten las conversiones del alimento. De esta forma el concepto de productividad por animal debe reconsiderarse a términos económicos para expresar mejor el término de productividad en carne de cerdo por hectárea de tierra. En el Cuadro 8 hemos analizado algunos estimados de productividad de carne de cerdo en píe teniendo en cuenta diferentes sistemas de alimentación, donde la soya se ha considerado como suplemento proteico convencional.

Es evidente que como productor de biomasa la caña supera los sistemas de alimentación basados en cereales, lo que permite mayor producción de carne de cerdo por ha de tierra, a pesar de las peores conversiones alimenticias. Nótese cómo en los sistemas de mieles la tierra destinada a cultivar proteína tiene proporcionalmente más peso que en los sistemas convencionales y cómo esta situación se agudiza a medida que se transita de la miel rica a la miel final, debido a las pobres conversiones de esta última.

En términos socio-económicos, resultan claras para los países que no son productores de cereales y soya, dos alternativas si desean consumir carne de cerdo:

Cuadro 8. Productividad de carne de cerdo por hectárea de tierra en diferentes sistemas de alimentación.
  -------------------- Mieles - Soya --------------------
  Maiz-Soya Miel Rica Miel B* Miel Final
  (ha/tonelada de carne de cerdo en pie)
Maíz 1.04 - - -
         
Caña - 0.28 0.88 2.34
         
Soya 0.26 0.55 0.63 0.71
         
Total 1.30 0.83 1.51 3.05

* Adicionalmente se produce azúcar (6-7 toneladas/há caña)
Base de cálculo:
Conversiones alimenticias:
Maíz - Soya 3.0 t consumo MS/t carne en píe
Miel rica - Soya 3.5 t consumo MS/t carne en píe
Miel B - Soya 4.0 t consumo MS/t carne en píe
Miel final - Soya 4.5 t consumo MS/t carne en píe
(Fuente de rendimientos mundiales: FAO 1987)

 

Suplementación proteica

En los sistemas de alimentación basados en mieles de caña para la producción porcina, la disponibilidad del suplemento proteico es un aspecto de primerísima importancia. La búsqueda de la fuente proteica en Cuba se ha dirigido por dos caminos: uno a través de la propia caña y otro a través de la recuperación de desechos gastronómicos, desperdicios agropecuarios y de la pesca y subproductos industriales. Esta última solución permite además resolver en gran medida el problema de la contaminación ambiental, permitiendo una política de reciclaje.

El Cuadro 9 muestra los rendimientos por ha de caña que pueden lograrse por la vía industrial si se destinaran las mieles de caña a la producción de levadura torula mediante procesos de fermentación. Estos microorganismos (Candida spp.) se reproducen en las mieles dando origen a una biomasa proteica de 45-50% de proteína en la MS. La biomasa puede secarse o mezclarse en forma de crema plasmolizada con diferentes mieles de caña para dar origen a las mieles proteicas. La miel proteica es un derivado de tecnología cubana (ICIDCA 1988) concebida como un producto integral a partir de la caña de azúcar. Este alimento contiene alrededor de 40% MS y 15% proteína en base seca, aunque estos parámetros pueden variar de acuerdo a la mezcla que se desee.

Cuadro 9: Producción de proteína a partir de la caña de azúcar.
  Producción (toneladas/ha-año)
  Materia seca Proteína bruta
Levadura torula 4.20 1.89
Miel proteica 6.92 1.04
Levadura saccharomyces* 0.23 0.07
Soya 1.71 0.72

* Subproducto de caña destinada a producir alcohol
Base de cálculo: Rendimientos mundiales según FAO (1987)

 

La producción industrial de la proteína unicelular se ha discutido mucho en el mundo porque requiere un alto costo de inversión y cierto nivel de desarrollo tecnológico con posibles gastos de energía fósil. Se va fuera del alcance de este trabajo esta discusión. Sólo mencionaremos que con los adelantos de la biotecnología y el desarrollo de esquemas industriales usando energía renovable a partir de la caña, no es un sueño pensar en esta solución a mediano y largo plazo.

En Cuba se ha avanzado bastante en esta dirección. Actualmente está en expansión la producción de carne de cerdo basada en miel proteica B, representando hasta el momento el 10% del total de carne producida. El comportamiento de un cebadero comercial durante 1986 se muestra en el Cuadro 10 y el potencial de este sistema en el Cuadro 11.

Cuadro 10: Comportamiento de cerdos en un cebadero comercial con base en la miel proteica.
Peso entrada, kg 28.6
Peso salida, kg 89.5
Días de estancia 120
Consumo diario, kg MS 2.24
Ganancia diaria, g 507
Conversión MS 4.45
Carne entregada, tonelada/año 3112

 

Cuadro 11: Producción de carne de cerdo por hectárea de tierradestinada a caña o a cultivos convencionales.
  Miel rica
Levadura torula
Maíz
Soya
Carne de cerdo en píe (tonelada/há/año) 1.57 0.94

Base de cálculo: Rendimientos de cultivos (FAO 1987)
Conversión (t MS/t carne en píe):
Miel + Torula 4.0
Maíz + Soya 3.2

 

Más recientemente se ha estado investigando para reducir significativamente los niveles de proteína en dietas de miel AB@ y Levadura torula (miel proteica B) con suplementación de metionina siendo los resultados muy alentadores (Cuadro 12). La aplicación de estas tecnologías permite convertir a la caña de azúcar en el cultivo principal para la producción porcina e implantar sistemas de crianza intensivos a través de complejos agro-industriales de producción. Tiene la ventaja de ser un alimento líquido, fácilmente mecanizable que posibilita la ubicación de las unidades porcinas en áreas colindantes a las industrias azucareras con opciones en el uso de residuales. Pero también este alimento puede ser distribuído o comercializado para productores en sistemas de crianza menos especializados.

Cuadro 12: Bajos niveles de proteína en dietas de miel proteica B con alimentación restringida para cerdos de 30-90 kg PV (Fuente: Maylín et al 1989).
  Nivel de Proteína,%
  12 10 8
Ganancia de peso (g/día) 734 750 692
Consumo MS (kg/día) 2.96 3.02 2.98
Conversión proteica (kg consumo/kg ganancia) 0.49 0.39 0.37

 

El otro camino recorrido en busca de fuentes proteicas ha sido el sistema de alimentación basado en desperdicios procesados que se ha desarrollado ampliamente en Cuba (Ver Domínguez 1988). Calculamos que un país, como Cuba, a partir de niveles todavía subutilizados produce por esta vía alrededor de 50,000 toneladas de proteína al año. Y significa aproximadamente 70,000 ha cultivadas de soya con los rendimientos mundiales de FAO (1987).

La tecnología consiste en el acopio de desechos y subproductos y su transportación a plantas procesadoras (del Río et al 1980) que los transforman sin riesgos sanitarios en alimentos con alrededor de 20% proteína en MS y 19 MJ/kg MS. Esta tecnología puede integrarse muy bien con el cultivo de la caña de azúcar, donde esta última contribuya no sólo al balance energético alimentario sino también como combustible para cerrar un ciclo de producción de carne de cerdo autoenergético (Figura 1).

Figura 1: Esquema de integración de la caña de azúcar con residuos, desperdicios y subproductos para la producción de carne de cerdo.

 

La búsqueda de fuentes proteicas para utilizarse como suplemento en las dietas de mieles de caña continua siendo uno de los problemas prioritarios para aumentar los volúmenes de producción porcina. No deben descartarse otras soluciones no convencionales como por ejemplo el cultivo de algas y la utilización de follajes de cultivos de alta producción de biomasa, más adecuadas para el trópico, como son: la yuca, el boniato y las leguminosas arbóreas.

Conclusiones

Los elementos que hemos dado en este trabajo nos permiten sugerir las siguientes conclusiones:

References

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