Avances tecnológicos aportan mejoras en la calidad de los alimentos para mascotas

Aunque para la categoría de alimentos industrializados (Estándar, Premium, Super-Premium, Special Premium, High Premium, etc.) no existen leyes específicas que puedan caracterizar a cada uno de ellos; la calidad, la investigación y la tecnología aplicadas en la fabricación y evaluación de estos alimentos son determinantes para garantizar su posición en el mercado.

Este artículo explora algunos pasos que se aplican durante el proceso de investigación y el desarrollo de un alimento, donde se combinan la ciencia y la tecnología con el proceso de extrusión, usando la evaluación de alimentos mediante NIRS (Near Infrared Spectroscopy) y las pruebas de digestibilidad.

Proceso de extrusión

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La extrusión es un proceso que ha existido durante siglos, el primer reporte en la literatura fue desarrollado por Joseph Bramah en 1797, en Inglaterra. No fue sino hasta 1900 que la extrusión comenzó a utilizarse para la fabricación de alimentos por el francés Alexandre P. Pigozzi y, en 1954, por la Ralston Purina Company para fabricar alimentos para perros y gatos.

La extrusión es un proceso térmico que obliga al material, en este caso el alimento en harina, a pasar a través de un troquel con agujeros para formar una croqueta específica (bola, hueso, corazón, etc.). Este proceso ocurre a alta temperatura y durante un corto período de tiempo (HTST - High Temperature Short Time). Es el método más utilizado para hacer alimento para mascotas, ya que, las dietas secas para perros y gatos siguen siendo las más vendidas.

Sin embargo, aunque antiguo, este es un proceso que siempre avanza con la tecnología, con el objetivo de satisfacer las demandas de las industrias alimentos para mascotas y garantizar la excelencia en la producción y productos alimenticios para mascotas de alta calidad. La tecnología que ofrece la extrusión, además de ser considerada una de las más eficientes, también es muy económica para la producción de alimentos para perros y gatos, especialmente en lo que respecta a la calidad y seguridad del alimento, en comparación con otros procesos.

En el mercado existen varios tipos de extrusoras que tienen como objetivo satisfacer los más diversos tipos de procesos de alimentos para perros y gatos. Las extrusoras de un solo tornillo, son las más asequibles y las más utilizadas para la producción, especialmente para calidades estándar, donde se extrusan varios tipos de formulaciones. Sin embargo, la extrusora de doble tornillo ofrece una mejor calidad y más opciones de formas de las croquetas que la antes mencionada. Además, garantizan el uso de más ingredientes en las formulaciones, por lo que cuando el enfoque de la industria es diversificar sus líneas de productos con alimentos premium y súper premium, las extrusoras de doble tornillo pueden aportar estas ventajas.

Estudios demuestran que el control de la energía térmica o mecánica de la extrusora puede aportar interesantes beneficios a la alimentación. Entre los beneficios que se pueden conseguir está controlar el efecto sobre la gelatinización del almidón al permitir que éste llegue al intestino grueso (colon) y actúe como prebiótico para perros y gatos. Jackson et al. (2020) encontraron que, en alimentos formulados de manera idéntica, cuando se procesan en condiciones de extrusión con alto y bajo cizallamiento, da como resultado un almidón resistente a la digestión dietética, que produce cambios potencialmente beneficiosos en el microbioma intestinal, ya que altera la digestión del almidón. Otro beneficio está relacionado con las características del alimento, Alvarenga et al. (2021), alteraron la energía mecánica del procesamiento de extrusión y encontraron que las croquetas de las dietas producidas en bajo cizallamiento y cizallamiento medio, fueron más densas y menos expandidas que las de alto cizallamiento, y con densidades que oscilaron entre 296 y 338 g/L.

La industria de alimentos para mascotas está en constante búsqueda de innovación, y con la alta demanda de nuevos alimentos que incluyen carnes frescas como los alimentos Súper Premium, o más frutas y verduras, o proteína de insectos, las extrusoras con tecnologías avanzadas ofrecen un aumento en el uso de energía térmica y una reducción de la energía mecánica, mejorando la calidad nutricional y satisfaciendo las necesidades nutricionales y las realidades de cada fábrica.

Evaluación de los alimentos por NIRS

La espectroscopía del infrarrojo cercano, es una tecnología ampliamente utilizada en las fábricas para predecir la composición bromatológica de los ingredientes utilizados en la formulación de alimentos para mascotas. Esta técnica ha ganado mucho protagonismo en los últimos años con los nuevos avances en su ejecución, debido a la rapidez y agilidad de los resultados. Desde entonces, esta tecnología analítica ha proporcionado a las fábricas un análisis rápido de las especificaciones de los ingredientes, como el porcentaje de proteínas, grasas, cenizas, humedad, pH y más.

Con resultados casi inmediatos, ayudan al control de calidad en la toma de decisiones, como aceptar o rechazar la recepción de materias primas. Las plantas de alimentos para mascotas también utilizan NIRS para actualizar la base de datos de programas de formulación y garantizar que la composición esté de acuerdo con las especificaciones del producto final, de acuerdo con el etiquetado y las especificaciones de cada producto de su cartera.

Además, con el avance de la tecnología, la calibración de equipos se ha vuelto más rápida y fácil para varios tipos de análisis de alimentos e ingredientes para animales. Así también es posible, además de macronutrientes como proteínas y grasas, realizar otros numerosos análisis con el uso de infrarrojo cercano como, por ejemplo, se puede detectar si la muestra tiene contaminación por micotoxinas o aminas biógenas y también se pueden calibrar para detectar adulteraciones y garantizar la conformidad del producto.

Estudios en otras especies (Montoro et al., 2023) evaluaron los componentes químicos de las heces y los coeficientes de digestibilidad aparente del tracto total en heces. Hervera et al. (2012) evaluaron la posibilidad de que el NIRS estimara el contenido energético de alimentos comerciales para perros y gatos. Estos estudios refuerzan el gran potencial de esta herramienta para ayudar a los análisis, asegurando la calidad del alimento ofrecido a los animales.

Por lo tanto, la composición y la digestibilidad de los nutrientes son de gran importancia para la evaluación cualitativa de los alimentos para mascotas, ya que brindan respuestas sobre la disponibilidad de los nutrientes que componen esa dieta, con impactos significativos en la salud del animal.

Con este objetivo y también con los lineamentos éticos de la experimentación animal, que busca reducir el uso de animales en la investigación, se están llevando a cabo muchos estudios para evaluar la digestibilidad de los alimentos para perros y gatos mediante el método in vitro. La técnica tiene como objetivo reproducir la digestibilidad aparente de los alimentos secos extruidos para perros y gatos. Hervera et al. (2007) evaluaron un método basado en el ensayo de incubación multienzimática de dos pasos adaptado de las características de digestión de los perros. El método consiste en dos incubaciones consecutivas, la primera durante 2 horas con pepsina a pH ácido, y la segunda durante 4 horas con pancreatina, después de las cuales el material se filtra, se seca, se incinera y luego se calcula el valor de digestibilidad de la materia seca y orgánica del alimento.

La evaluación del valor nutricional de los alimentos y materias primas para mascotas, usando animales de experimentación, requiere mucho tiempo, inversión financiera y manejo de los animales. Por lo que la industria de alimentos para mascotas puede utilizar la técnica in vitro, una metodología confiable para estimar la digestibilidad de sus productos, con la ventaja de ser una técnica con alta reproducibilidad y repetibilidad. También es un método que puede explorar y probar nuevas hipótesis en investigación nutricional en perros y gatos.

Figura 1: Técnica de digestibilidad in vitro – Fuente: propia

Por: Josiane Volpato e Ingrid Caroline da Silva

Fuente: All Pet Food Magazine

Referencias 

Camp Montoro, J., Solà-Oriol, D., Muns, R., Gasa, J., Llanes, N., Garcia Manzanilla, E., 2023. Predicting Chemical Composition and Apparent Total Tract Digestibility on Freeze-Dried Not Ground Faeces Using Near-Infrared Spectroscopy in Pigs. Animals 13, 2090. https://doi.org/10.3390/ani13132090

Corsato Alvarenga, I., Keller, L.C., Waldy, C., Aldrich, C.G., 2021. Extrusion Processing Modifications of a Dog Kibble at Large Scale Alter Levels of Starch Available to Animal Enzymatic Digestion. Foods 10, 2526. https://doi.org/10.3390/foods10112526

Hervera, M., Baucells, M.D., Blanch, F., Castrillo, C., 2007. Prediction of digestible energy content of extruded dog food by in vitro analyses. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 91, 205–209. https://doi.org/10.1111/j.1439-0396.2007.00693.x

Hervera, M., Castrillo, C., Albanell, E., Baucells, M.D., 2012. Use of near-infrared spectroscopy to predict energy content of commercial dog food. J. Anim. Sci. 90, 4401–4407. https://doi.org/10.2527/jas.2012-5106

Jackson, M.I., Waldy, C., Jewell, D.E., 2020. Dietary resistant starch preserved through mild 
extrusion of grain alters fecal microbiome metabolism of dietary macronutrients while increasing immunoglobulin A in the cat. PloS One 15, e0241037. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241037