Programa Nacional Agroindustria 
y Valor Agregado – Proyecto Integrador 
Procesos Tecnológicos para Agregar 
Valor en Origen en forma Sustentable
Buscar    

Ensayos

Febrero 2011

Evaluación del Mixer Vertical AKRON®

Autores: Bretschneider, Gustavo; Giordano, Juan; Arias, Darío; Salado, Eloy y Sosa, Nicolás

Pruebas: respuesta del mixer al trozado de heno (rollo) y al mezclado de una ración totalmente mezclada (TMR, por sus siglas en inglés).  
 

Antecedentes

A solicitud de la empresa AKRON S. A., localizada en la ciudad de San Francisco, Provincia de Córdoba, Argentina, se realizó en el mes de Diciembre de 2010 una asistencia técnica a campo. La experiencia se realizó en un tambo comercial propiedad de la firma Oscar y Avelino Picco e hijos, ubicado en la localidad de Pilar (Sta. Fe), aproximadamente a 40 km de distancia de la ciudad de Rafaela.

Al momento del ensayo, el tambo contaba con aproximadamente 200 vacas en ordeñe (producción promedio: 26lt/vaca/día), semiconfinadas y alimentadas con una ración parcialmente mezclada (PMR, por sus siglas en inglés). En este tipo de ración, la dieta esta constituida por dos componentes principales, los cuales se suministran en forma separada. Por un lado, la TMR, que en este caso se suministraba por la mañana, en comederos (media cubierta de tractor), y por otro, la pastura de alfalfa, la cual se pastoreaba por la tarde.

 

Materiales y Métodos

El mixer se evaluó en dos oportunidades (1 y 6 de Diciembre de 2010), sin embargo, y debido a que los dos ensayos no pudieron ser hechos bajo las mismas condiciones experimentales (a saber, el tractor, el operario, el silo de maíz y el heno fueron diferentes), la variables medidas se utilizaron para evaluar únicamente la variabilidad dentro de cada ensayo (no entre ensayos). Desde ahora se identificará con el sufijo A (1/12/10) y B (6/12/10) a los alimentos y resultados correspondientes a cada ensayo.

Para la evaluación del desmenuzado y trozado del rollo de heno se utilizaron dos rollos de alfalfa (uno/ensayo) de un peso promedio de 760 kg. La carga del rollo sobre el mixer se realizó con un portarrollos de arrastre dirigido con comandos hidráulicos desde el tractor. Primeramente, el rollo quedo posicionado en forma horizontal y después, al primer giro del rotor del mixer, el mismo se ubicó en posición vertical. A pedido del fabricante, se inició el proceso de desmenuzado del rollo sin la colocación de las trabas laterales (primeros tres minutos del proceso), lo cual permitió que el rollo girara libremente dentro del mixer. Después de los primeros 3 minutos de procesamiento, se colocaron las trabas laterales para dar inicio al proceso de trozado. Los muestreos se realizaron a los 5, 7, 9, 11, 13 y 15 minutos de iniciado el proceso de desmenuzado y trozado. Es de destacar, que el primer muestreo (5 minutos) incluye los primeros 3 minutos de desmenuzado.

Las muestras de heno se tomaron a partir de la boca de salida del mixer y las mismas (1/2 Kg de heno tal cual) se evaluaron con el separador de partículas Penn State (SPPS), usado, en este caso, como un indicador de la capacidad de trozado del mixer. Dado que el heno se adiciona a la ración como una fuente de fibra larga (la cual queda retenida en el tamiz superior del SPPS), los resultados se expresaron como porcentaje de heno retenido en el tamiz superior (Ø: 19 mm) del SPPS. Para determinar la reducción en el tamaño de partículas de heno a medida que aumenta el tiempo de trozado se registró la longitud de las fibras más largas, retenidas el tamiz superior del SPPS. Además, se remitieron muestras de los rollos de heno al laboratorio para determinar el contenido de materia seca (MS) y proteína bruta (PB).

Además del heno, los otros componentes de la TMR (silo de maíz, expeller de soja y semilla de algodón) se muestrearon para la determinación del contenido MS y PB. La proporción del tamaño de partículas de ambos silos de maíz (1/2 Kg de silo de maíz tal cual) se evaluó a través del SPPS. Es importante tener en cuenta que ambos silos fueron confeccionados utilizando una picadora con "corn cracker" para asegurar el quebrado del grano del maíz.

La evaluación del proceso de mezclado se realizó utilizando la TMR confeccionada por el nutricionista del establecimiento. El orden de carga de los diferentes ingredientes fue el siguiente: 1) heno, 2) Silo de maíz, 3) semilla de algodón, 4) expeller de soja y 5) sales minerales. La carga se hizo completa (todos los ingredientes en cantidades a acorde a lo especificado por el nutricionista) y con el mixer parado. Una vez comenzado el proceso de mezclado, y a partir de la boca de salida del mixer, se tomaron muestras de la TMR a los 4, 7, 10, 13 y 16 minutos. Seguidamente, todas las muestras de TMR fueron analizadas para determinar el contenido de MS y PB en el Laboratorio de Producción Animal de la EEA Rafaela. Debido a que el heno se adicionó a la TMR para incrementar la proporción de fibra efectiva (aquella capaz de estimular la masticación), el análisis del tamaño de partículas se usó para determinar la proporción de fibra larga (partículas retenidas en el tamiz superior del SPPS) a los diferentes tiempos de mezclado. Los resultados se expresaron como porcentaje de TMR retenido en el tamiz superior (Ø: 19 mm) del SPPS. Se analizó 1/2 Kg de TMR tal cual/tiempo de muestreo.

Para obtener otro indicador de la homogeneidad del mezclado, se adicionó grano de maíz entero (GME) a modo de marcador, en el último orden de carga, junto con las sales minerales. Se adicionaron 6,800 kg GME/ton de TMR. Para facilitar el proceso de identificación y conteo de los GME, cada muestra (4, 7, 10, 13 y 16 minutos) se separó usando el SPPS. Los granos son retenidos en el segundo tamiz (8 mm) donde son fácilmente visualizados y contados. Para este caso, se proceso un Kg de TMR/muestra y el resultado se expresó como número de GME/Kg de TMR tal cual.

 

Resultados y Discusión

 
Respuesta del mixer al trozado del rollo de heno 

En comparación al rollo A (MS: 85 % y PB: 17,29 %), el rollo B (MS: 80,12 % y PB: 17,68 %) resultó más frágil al corte manual. Esta característica se hizo evidente en el proceso de trozado (Figuras 1A y 1B).

 

Figuras 1A y 1B: Evaluación del proceso de trozado de heno (rollo) a diferentes tiempos de muestreo. Expresado como porcentaje de partículas retenidas en el tamiz superior (Ø: 19mm) del separador de partículas PS.
 

En el proceso de trozado, el rollo B presentó un mayor coeficiente de variación (CV: 24,8 %, Figura 1B) que el rollo A (15%, Figura A). El mayor CV en el trozado del rollo B es un indicador de su mayor fragilidad al corte. En este sentido, se observa que a los 5 minutos del proceso de trozado, el rollo A presentó más proporción de fibra larga retenida (65,74%) en el tamiz superior de SPPS que el rollo B (52,03%). En comparación al rollo B, a lo largo del proceso de trozado, el rollo A mostró mayor resistencia al trozado. Es de destacar, que entre el primer y último muestreo, hubo una reducción en la proporción de fibra retenida en el tamiz superior del SPPS de 32,60 % y 36,65 % para los rollos A y B, respectivamente.

En un intento de documentar la reducción en el tamaño de partículas a medida que el mixer avanzaba en el proceso de trozado, se registró la longitud de las fibras de heno más largas, retenidas en el tamiz superior de SPPS (Figuras 1A’ y 1B´).

Figuras 1A’ y 1B’: Evaluación del proceso de trozado de heno (rollo) a diferentes tiempos de muestreo. Expresado como los valores máximos de fibra larga (cm) retenidas en el tamiz superior (Ø: 19mm) del separador de partículas PS. Los valores correspondientes al muestreo de los 11 minutos no son presentados (datos perdidos).
 

A medida que avanzaba el proceso de trozado, se produjo una reducción en el tamaño de las fibras de heno. Si bien, el patrón de reducción de tamaño de las fibras más largas fue similar para ambos rollos, la magnitud de la reducción fue numéricamente diferente (Figuras 1A’ y 1B’). Sin embargo, es importante tener presente que estos valores de largo de fibra no representan la totalidad del heno retenido en el tamiz sino, por el contrario, estos valores únicamente reflejan la longitud de la fibras más largas retenidas en el tamiz superior del SPPS. Cabe recordar que el único objetivo de esta medición fue reflejar la reducción en el tamaño de partículas de heno a medida que aumenta el tiempo de trozado y, consecuentemente, conocer la longitud de las fibras más grandes a lo largo del proceso de trozado.

 
Respuesta del mixer al mezclado de una TMR

La concentración de MS y PB de los silos de maíz se resume a continuación: MS (34,53 % y 42,20 %) y PB (7,96 % y 7,76 %) para silo de maíz A y B, respectivamente. La separación porcentual del tamaño de partículas (acorde al SPPS) de ambos silos de maíz fue la siguiente: 17,47 % (> 19 mm), 70,36% (19 – 8 mm) y 12,17% (< 8 mm) para el silo de maíz A, y 22,93% (> 19 mm), 56,49% (19 – 8 mm) y 20,58 % (< 8 mm) para el silo de maíz B. El expeller de soja (MS: 93,92 % y PB: 41,55 %) y la semilla de algodón (MS: 91,94 % y PB: 22,99 %), para ambos ensayos, correspondieron a la misma partida. 

En la Figuras 2A y 2B se describe la variación porcentual en la cantidad de material particulado retenido en el tamiz superior del SPPS a medida que se producía el proceso de mezclado de la TMR.

Figuras 2A y 2B: Evaluación del proceso de mezclado de una TMR a diferentes tiempos de muestreo. Expresado como porcentaje de partículas retenidas en el tamiz superior (Ø: 19mm) del separador de partículas PS.
 

La proporción de partículas retenida en el tamiz, a lo largo del proceso de mezclado, siguió un patrón similar en ambas TMRs. Sin embargo, los valores más bajos (asociados a un óptimo mezclado) se lograron a diferentes tiempos de mezclado según la TMR (10 y 13 minutos [TMR - A] - 7 y 10 minutos [TMR - B]). Es de destacar, que la proporción de partículas retenidas en estos tiempos de mezclado (promedio: 19,8% [Fig. 2A] y 18,1% [Fig. 2B]) son superiores a los valores recomendados para una TMR (6 - 10 %). No obstante, es relevante considerar que los silos de maíz usados para estas mezclas tenían valores de partículas largas (> 19 mm) más altos (17,47 % [silo A] y 22,93% [silo B]) que aquellos recomendados para un silo de maíz (2 – 8 %). Por lo tanto, y considerando que los silos de maíz representaban (base MS) una alta proporción de las TMRs (41 % y 46 % de la TMR - A y - B, respectivamente), la proporción de partículas (> 19 mm) encontrada en la TMR - A y - B es acorde a aquella de los silos de maíz usados para la confección de las mismas.

Como es indicado por el CV (Figuras 2A y 2B), el proceso de mezclado de la TMR – A tuvo una mayor variabilidad (CV: 19%) que aquel de la TMR – B (CV: 9,9%). Esta variabilidad se vio reflejada en el intervalo de confianza (IC 90%, Figuras 2A y B), el cual indica con un 90 % confianza que el verdadero valor de la media para dicha variable (partículas retenidas en el tamiz superior del SPPS) se encuentra entre 20,0 % y 26,5 % para la TMR – A y 17,9 % y 20,6 % para la TMR – B. Esta mayor variabilidad en el mezclado de la TMR – A podría estar asociada a la proporción de partículas largas (>19 mm) del heno utilizado para dicha TMR. Como se presentó anteriormente en las Figuras 1A y 1B, a los 15 minutos del proceso de trozado del rollo, la proporción de partículas retenidas en el tamiz, fue superior para el heno – A (44,31 %) que para el heno – B (32,96 %).

Cabe agregar que superado el tiempo en que se logra el punto optimo de mezcla no hay beneficio en seguir mezclando, por el contrario se sigue acortando el largo de la fibra contenida en la ración, perdiendo de esta manera parte de la fracción efectiva de la fibra.

La homogeneidad de la TMR a lo largo del proceso de mezclado también se evaluó a partir de los registros de PB y MS, y del conteo de GME (marcador) a los diferentes tiempos de muestreo. Primeramente, en las Figuras 3A y 3B, se muestra el patrón de variabilidad de la PB de la TMR durante el trabajo de mezclado.

Figuras 3A y 3B: Evaluación del proceso de mezclado de una TMR a diferentes tiempos de muestreo. Expresado como porcentaje de PB en la TMR.
 

Para ambos ensayos, los CVs de la PB fueron bajos (7,3% [Fig. 3A] y 4,4% [Fig. 3B]). Esta reducida variabilidad de la PB a lo largo del mezclado se vió reflejada en el IC 90%, el cual indica con un 90 % confianza que el verdadero valor de la media para la PB se encuentra entre 17,2 % y 19,1 % para la TMR – A y 17,2 % y 18,3 % para la TMR – B. Es importante destacar, que ambos ICs contienen a la concentración de PB formulada para cada ración (19,1 % [TMR - A] y 18,2 % [TMR - B]). En ambas TMRs, el valor de PB formulado se alcanza, aproximadamente, a los 10 minutos de mezclado.

De la misma manera que para la PB, el contenido de MS de la TMR fue muy poco variable a lo largo del mezclado. En las dos TMRs, los CVs fueron muy bajos (1,6 % [TMR - A] y 1,14 % [TMR - B]). La homogeneidad de la MS durante el trabajo de mezclado se vió reflejada en el IC 90%, el cual indica con un 90 % confianza que el verdadero valor de la media para la MS se encuentra entre 56,4 % y 57,7 % para la TMR – A y 62,4 y 63,5 % para la TMR – B.

Finalmente, y acorde a los resultados que se describieron previamente, el conteo de GME, adicionado a la mezcla como marcador, también reflejo la homogeneidad del proceso de mezclado (Figuras 4A y 4B).

Figuras 4A y 4B: Evaluación del proceso de mezclado de una TMR a diferentes tiempos de muestreo. Expresado como número de granos de maíz entero (marcador)/Kg de TMR tal cual.
 

Si bien los CVs para ambas TMRs fueron mayores (25 % [Fig. 4A] y 14,3 % [Fig. 4B]) que aquellos encontrados para la PB y la MS, los valores son más que aceptables si consideramos la pequeña cantidad de granos de maíz (6,800 kg GME/ton de TMR) agregados a la mezcla y el número de muestreos. En comparación al IC 90% de la TMR – A (10,5 -15,1), y acorde a su menor CV, el IC 90% de la TMR – B es más estrecho (13,6 – 16,8). Un mayor número de muestreos podría haber reducido los CVs y estrechado los ICs.

Aunque el proceso de descarga fue evaluado por los autores del presente informe, debido a problemas operativos, las mediciones no pudieron ser realizadas de acuerdo a lo planeado. Por esta razón, no se presentan los resultados correspondientes al proceso de descarga. Sin embargo, a la evaluación visual, la paleta de doble barrido del rotor del mixer mostró ser de gran utilidad para el barrido del fondo del mixer y para asegurar, de esta manera, una descarga uniforme.

Nota: La puerta frontal del mixer comprime el forraje contra la cadena de la noria de descarga, lo cual produce el frenado del motor hidrostático. Se sugiere como posible solución bajar la línea de trabajo de la noria entre 3 y 5 cm para evitar riesgos de atascamiento.

 

Conclusiones

En general, y bajo las condiciones experimentales en que se realizaron estos ensayos, el mixer vertical Akron tiene una muy buena respuesta no solo al desmenuzado y trozado del rollo de heno sino también al mezclado de la TMR. No obstante, la respuesta del mixer al proceso de trozado y de mezclado estaría influenciada por las características del forraje. En el caso del trozado del rollo de heno, la respuesta del mixer estaría afectada por la resistencia que ofrece la fibra del forraje al corte mecánico, mientras que para el mezclado de la TMR, las características físicas (longitud de la fibra) de los componentes de la TMR podrían influenciar el tiempo óptimo de mezclado que, para esta experiencia, fue de aproximadamente 10 minutos.

 

Agradecimientos 

Los autores agradecen a la firma Oscar y Avelino Picco e hijos por facilitarnos el establecimiento rural y su personal para la realización de estas pruebas. También los autores desean agradecer a todo el personal del establecimiento por la buena predisposición y dedicación para realizar el trabajo aquí informado.

  

Autores:  
Bretschneider, Gustavo; Giordano, Juan; Arias, Darío; Salado, Eloy y Sosa, Nicolás

   

Consultas a Profesionales del PRECOP

 

Redes Sociales
INTA Agroindustria
INTA Agroindustria
INTA Agroindustria
INTA Agroindustria
 

 

INTA EEA Manfredi. Ruta Nac. 9, km. 636. (5988) Manfredi, Córdoba. TE: (03572) 493039 / 493053 / 493058 int. 133
E-mail: eeamanfredi.agroind@inta.gob.ar - eeamanfredi.ap@inta.gob.ar 

:: Mapa del Sitio ::