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GILVAN SILVA
Caracterização e Digestibilidade dos Farelos
Fino e Grosso de Trigo
Recife
2006
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
Caracterização e Digestibilidade dos Farelos
Fino e Grosso de Trigo
GILVAN SILVA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Zootecnia, da Universidade Federal
Rural de Pernambuco, como parte dos requisitos
para obtenção do título de Mestre em Zootecnia.
Orientador: Francisco Fernando Ramos de
Carvalho, Dr.
Conselheiro: Ângela Maria Vieira Batista, Dra.
Recife
2006
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Ficha catalográfica
Setor de Processos Técnicos da Biblioteca Central – UFRPE
S586c Silva, Gilvan
Caracterização e Digestibilidade dos farelos fino e grosso
de trigo / Gilvan Silva – 2006
29 f. : il.
Orientador: Francisco Fernando Ramos de Carvalho
Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Universidade
Federal Rural de Pernambuco. Departamento de Zootecnia.
Inclui apêndice e bibliografia.
CDD 636.308 52
1. Farelo de trigo
2. Resíduo industrial
3. Ruminante
4. Valor nutritivo
5. Composição bromatológica
6. Consumo
7. Tamanho de partícula
8. Digestibilidade
9. Efetividade
I. Carvalho, Francisco Fernando Ramos de
II. Título
Caracterização e Digestibilidade dos Farelos
Fino e Grosso de Trigo
GILVAN SILVA
Dissertação defendida e aprovada em 10/ 07/ 2006
Orientador:
Francisco Fernando Ramos de Carvalho, Dr. - UFRPE
Examinadores:
Adriana Guim, Dra. - UFRPE
Antônia Sherlânea de Chaves Véras, Dra. - UFRPE
Ariosvaldo Nunes de Medeiros, Dr. – UFPB
UFRPE
- Recife
Julho - 2006
A DEUS pelo amparo em todos os momentos
difíceis e a certeza de sua existência em todas
as etapas da minha vida.
MEU RECONHECIMENTO E GRATIDÃO
À HELENO FERREIRA (em memória) e NOEMI, meus pais
DOMINGOS ARAÚJO (em memória) e ELIZABETH, meus sogros
DEDICO
A RAFAEL e ELIZABETH, meus filhos
AOS MEUS IRMÃOS E CUNHADOS,
A ARGÉLIA MARIA ARAÚJO DIAS SILVA,
minha esposa
Como prova de amor e paciência, estímulo e
companheirismo, compreensão e apoio no decorrer
desta minha jornada.
OFEREÇO
AGRADECIMENTOS
Ao Departamento de Zootecnia da Universidade Federal Rural de Pernambuco -
UFRPE, pela oportunidade de realização do curso de Mestrado em Zootecnia.
A Bunge Alimentos S.A., pela concessão de todo o material da pesquisa. Aos
funcionários Francisco Nunes, Vera Italiano, Eglaube Rocha e Aneivan Guimarães, os
quais muito contribuíram nas informações necessárias sobre a matéria prima da pesquisa
bem como o processamento na indústria.
Aos funcionários do Setor de Ovino e Caprino do Departamento de Zootecnia da
UFRPE, em especial à Maria Prisciliana pela excelente receptividade e apoio durante a
condução dos trabalhos, como também todo pessoal de campo, técnicos e estagiários que
contribuíram de forma indispensável a realização da pesquisa.
A Prof
a
Ângela Maria Vieira Batista, pela co-orientação segura e objetiva na
realização desta pesquisa. Como também pelo apoio moral, educacional, profissional,
amizade e extrema sensibilidade humana que possui, apesar do seu jeito sério e “turrão”.
Professora de um alto grau de conhecimento, solícita e atenciosa quando procurada para
esclarecimentos acadêmicos e técnicos, só tenho a dizer uma frase: muito obrigado por ter
me acolhido como seu aluno co-orientado.
Ao amigo Geovergue Rodrigues de Medeiros, pelos ensinamentos recebidos e pela
atenção prestada e auxílio nos momentos de dificuldades.
A Prof
a
Adriana Guim, pelas valiosas sugestões apresentadas na elaboração desta
dissertação.
A amiga Aline Cândido da Silva, pela agradável amizade e imensa contribuição,
principalmente, na execução da pesquisa e imprescindíveis colaborações no Laboratório de
Análises de Alimentos da UFRPE, Departamento de Zootecnia, nas determinações
químicas do material deste trabalho.
Ao Prof. Francisco Fernando Carvalho, pela orientação, ensinamentos, amizade,
apoio moral e total atenção profissional ao longo do curso e da pesquisa como um todo.
A amiga Raquel, técnica do Laboratório de Nutrição do Departamento de Zootecnia
da UFRPE, pelo incentivo e crédito de confiança dado no início das análises,
disponibilizando as informações técnicas necessárias com relação ao uso dos equipamentos
e utensílio deste laboratório. E aos funcionários Sr. Antônio José e Srª Helena, pela
colaboração nas atividades desenvolvidas.
Aos Professores
e amigos Severino Gonzaga Neto e Airon Melo, pelo incentivo e
apoio nos momentos mais difíceis, tornando possível o meu objetivo de conclusão do
curso.
A Sra. Eulina Alves, pela dedicação e carinho com meus filhos, contribuição essa
indispensável para realização da pesquisa.
Ao colega Rafael Gladston, pela estimada contribuição prestada no auxílio das
soluções durante o decorrer do curso e execução da pesquisa.
Aos colegas Carla Mattos, Paulo de Barros, Ana Fotius, Caroline Soares, Rinaldo
Júnior, Rodrigo Jordão, Valeria Ribeiro, Maria Josilaine, Daniela, Edneia pela transmissão
de informações acadêmicas, amizade, colaboração e participação durante a realização na
pesquisa.
A todo pessoal administrativo da pós-graduação e graduação, especialmente ao Sr.
Nicácio Teixeira, pelo apoio recebido e agradável convivência.
SUMÁRIO
Página
1 Resumo .................................................................................................................... 10
2 Abstract ................................................................................................................... 11
3 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 12
4 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 15
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 19
6 CONCLUSÕES ....................................................................................................... 27
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 27
LISTA DE TABELAS
Tabela Página
1
Perfil granulométrico dos farelos fino e grosso de trigo....................................
20
2 Valores médios do pH, capacidade de retenção de água (CRA), capacidade de
absorção de água (CAA) dos farelos finos e grosso de
trigo..........................................................................................................................
21
3 Composição química dos farelos fino e grosso de trigo, em porcentagem da
matéria seca..............................................................................................................
22
4 Fracionamento da proteína dos farelos fino e grosso de trigo.................................. 24
5 Consumos médios diários das rações com farelos fino e grosso de trigo................ 24
6 Coeficientes de digestibilidade aparente dos farelos fino e grosso de
trigo..........................................................................................................................
25
10
Caracterização e Digestibilidade dos Farelos
Fino e Grosso de Trigo
1
Gilvan Silva
2
, Francisco Fernando Ramos de Carvalho
3
, Ângela Maria Vieira
Batista
3
, Argélia Maria Araújo Dias
4
, Aline Cândido da Silva
5
Resumo - O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição química e a
digestibilidade dos farelos fino e grosso de trigo. Amostras dos alimentos foram analisadas
para determinação da granulometria, capacidade de absorção e retenção de água, pH,
matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente neutro
(FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina (LIG), carboidratos totais (CHOT) e não
fibrosos (CNF), frações nitrogenadas (A, B
1
, B
2
B
3
e C). Para determinação da
digestibilidade e dos nutrientes digestíveis totais (NDT), utilizaram-se seis caprinos
machos, não castrados, com peso vivo médio de 22 Kg, alojados em gaiolas metabólicas.
As dietas foram feno de Tifton (Cynodon dactylon) e farelo fino ou grosso em duas
relações volumoso:concentrado (50:50 e 80:20 para o ensaio com o farelo fino, 60:40 e
70:30 para o ensaio com farelo grosso). Foi utilizado o sistema de equações para os
cálculos de digestibilidade. Os dois farelos possuem semelhante pH, capacidade de
retenção e de absorção de água, mas diferem na granulometria das partículas. No farelo fino
99,3 % das partículas são menores que 1,18 mm, enquanto no farelo grosso apenas 31,3 %
são menores e 68,4 % são maiores que 1,18 mm. A composição química foi semelhante,
exceto pelos percentuais de PB, maior no farelo fino (18,2 x 15,85 %), FDN e FDA, mais
elevados no farelo grosso (53,29 e 48,22 % x 42,72 e 38,07 %). Ambos os farelos
apresentaram em média 45% da fração B
2
e 6% na fração C. O consumo de matéria seca da
ração com farelo fino (661,75g/dia) foi superior àquela com farelo grosso (567,42 g/dia),
entretanto, o consumo de NDT foi semelhante (383,94 e 437,62 g/dia, respectivamente). Os
coeficientes de digestibilidade da MS, MO, PB, EE, CHOT, FDN, FDNp, Hemicelulose e
Celulose (61,33; 68,62; 76,22; 70,00; 67,32; 66,78; 65,75; 72,95 e 68,39%,
respectivamente) do farelo grosso foram significativamente superiores (P<0,05) aos do
farelo fino (57,95; 60,36; 63,82; 59,29; 59,84; 56,92; 56,35; 65,23 e 58,56%,
respectivamente). Portanto, pode-se concluir que os farelos de trigo (fino e grosso) podem
ser utilizados como alimento alternativo na alimentação de caprinos.
Palavras chaves: caprinos, composição química, frações nitrogenadas, granulometria,
subprodutos
1
Trabalho parcialmente financiado pela Bunge Alimentos S.A.
2
Dissertação de Mestrando do primeiro autor , apresentada ao Programa de Pós-graduação em Zootecnia da
UFRPE e-mail: [email protected]
3
Professores Adjuntos/DZ/UFRPE, bolsistas de produtividade do CNPq
4
Doutoranda do PDIZ/DZ/UFRPE
5
Técnica Agrícola -CODAI-UFRPE
11
Characterization and digestibility of fine and rough wheat bran
Abstract – The objective of this work was to evaluate chemical composition and
digestibility of the fine and rough wheat bran. Samples of the food were analyzed for
granulometry, water absorption and retention capacity, pH, matter dry (DM), crude protein
(CP), ether extract (EE), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin
(LIG), total carbohydrates (TCH) and no fiber carbohydrates (NFC), nitrogen fractions
(A,B
1
, B
2,
B
3
and C). Six male, non-castrated goats, 22 Kg live weight individually held in
metabolism cages
were used to evaluate the digestibility. The animals were fed Tifton hay
(Cynodon dactylon) and fine or rough wheat bran (50:50 and 80:20 for fine wheat bran, and
60:40 e 70:30 for hough wheat bran). The equation system was used to determine the
digestibility coefficients. Both wheat bran have similar pH, water absorption and retention
capacity, and differ in particles granulometry. In fine wheat bran 99.3% of the particles are
smaller than 1.18 mm, while in the rough one 31.3% are smaller and 68.4% are larger than
1.18 mm. The chemical composition was similar, except for CP, higher in the fine wheat
bran (18.2 x 15.85%), NDF and ADF, higher in rough wheat bran (53.29 and 48.22% x
42.72 and 38.07%). Nitrogen fractions B2 and C were, respectively, 45% and 6% for both
wheat bran. The digestibility coefficients of DM, OM, CP, EE, TCHO, NDF, NDFcp,
hemicellulose and cellulose were, respectively, 61.33, 68.62, 76.22, 70.00, 67.32, 66.78,
65.75, 72.95, and 68.39% for rough wheat bran and 57.95, 60.36, 63.82, 59.29, 59.84,
56.92, 56.35, 65.23 and 58.56%. Fine and rough wheat bran can be used as an alternative
food for goats feeding.
Key Words: byproducts, chemical composition, goats, granulometry, nitrogen fractions
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
12
INTRODUÇÃO
A crescente demanda por melhor utilização dos recursos alimentícios no mundo
tem evidenciado a necessidade da utilização de fontes não competitivas com a alimentação
do homem.
Os ruminantes, em virtude de sua capacidade digestiva, são capazes de fazer melhor
uso de alimentos ricos em celulose e hemicelulose. Portanto, é importante aproveitar esta
habilidade na alimentação de ruminantes com resíduos ricos em fibra que não são
utilizados para a alimentação humana.
Os resíduos agroindustriais representam recurso alimentar de alto potencial de
aproveitamento na alimentação de ruminantes em geral. Entretanto, apesar do grande
volume produzido e do alto potencial de uso, estes alimentos têm sido pouco explorados e,
quando muito, são utilizados de forma empírica, nas proximidades das industrias de
processamento. A correta utilização dos subprodutos da agroindústria é dependente de
vários fatores, dentre os quais à distância entre os locais de produção e de utilização,
composição química e valor nutricional dos alimentos, preço do resíduo e custos de
processamento e transporte.
O trigo é uma gramínea de inverno do gênero Triticum, sendo que das espécies de
trigo, três apresentam importância econômica, o trigo duro (Triticum durum), o trigo
comum (Triticum aestivum) e o trigo compacto (Triticum compactum). Principal cereal
produzido no mundo, diferentemente do milho, é usado prioritariamente na alimentação
humana, e seu beneficiamento gera valiosos subprodutos (farelo), que são utilizados na
alimentação animal.
No Brasil, sua produção concentra-se no Sul e Centro-Sul, sendo a região Sul
responsável por 90% da produção nacional. Nas safras de 2004 e 2005, foram produzidos
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
13
em torno de 6 milhões de toneladas, ou seja, algo como 60% da demanda do Brasil. Para
atender esta demanda, o Brasil importa o trigo principalmente da Argentina e Canadá
(ABITRIGO, 2005).
Aproximadamente 10 milhões de toneladas de trigo são beneficiados por ano no
Brasil, sendo que a região Nordeste participa com 21% deste total na moagem do grão,
perfazendo um volume de 2,1 milhões toneladas de farelos produzidos por ano.
Na produção de farinha de trigo para consumo humano, obtém-se de uma tonelada
de grão de trigo o equivalente a 770 Kg de farinha e 230 Kg de farelo (FETZER, 2005).
Esse subproduto é composto por farelo fino, farelo grosso, remoído claro e remoído escuro,
sendo facilmente separados nas diferentes etapas de processamento do grão. No entanto, ao
término do beneficiamento todos os compostos farão parte da composição do “farelo de
trigo” que é um produto largamente utilizado em rações de ruminantes e monogástricos. A
importância do estudo dos farelos (fino e grosso) de trigo separadamente fornece
informações nutricionais valiosas para sua utilização nas dietas animais. Assim, o farelo
fino por possuir em sua composição maior teor de amido e reduzido de fibra, pode ser
direcionado para rações de monogástrico; enquanto o farelo grosso em dietas de
ruminantes. Para a industria de beneficiamento do grão de trigo, os resultados oriundos
desta pesquisa possivelmente proporcionará subsídios para comercialização desses
produtos visando atender a demanda nos diferentes segmentos comerciais e agregar valores
a estes produtos.
No Nordeste, devido às condições edafo-climáticas, principalmente da região semi-
árida, onde a quantidade e a qualidade da pastagem é reduzida no período de escassez de
chuvas, uma das alternativas para o incremento da produção animal seria o uso racional de
subprodutos da agroindústria.
A alimentação representa um dos maiores custos na produção animal
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
14
principalmente, quando se utilizam alimentos como o milho e soja, que apesar das elevadas
qualidades nutricionais apresentam em geral um custo elevado.
A avaliação do valor nutritivo dos alimentos consumidos pelos animais tem sido
um desafio para os nutricionistas. As variedades dos alimentos que podem e são utilizados
na alimentação de ruminantes são muitos grandes, mas seu valor nutricional é determinado
por uma complexa interação entre os seus constituintes e por sua interação com os
microrganismos do trato digestivo, nos processos de digestão, na absorção, no transporte e
na utilização de metabólicos, além da própria condição fisiológica do animal (DUTRA et
al., 1997).
O uso de subprodutos como fontes de fibra representa uma opção valiosa para
rações que podem ser limitadas pela quantidade ou qualidade das fibras das forragens.
Quando os subprodutos são usados para substituir forragens, a porcentagem de FDN
proveniente da forragem da dieta pode diminuir e a FDN total aumentar para, neste caso,
compensar a efetividade menor da fibra de subprodutos (LIMA, 2003). Cada unidade
percentual de redução na FDN da forragem deve ser compensada pelo aumento de duas
unidades percentuais de FDN total da dieta. Assim, o FDN dos subprodutos tem 50% da
efetividade atribuída às forragens (NRC, 2001).
As variações encontradas nos tamanhos das partículas dos resíduos agroindustriais nem
sempre é uma característica do alimento e, sim, função do moinho da fábrica na qual o grão
foi processado. Nunes, et al. (2001), avaliando o farelo de trigo de quatro diferentes
fornecedores observaram oscilações tanto no tamanho de partícula, como em sua composição
química.
Assim, várias pesquisas foram e vêm sendo desenvolvidas com o uso de subprodutos
agroindustriais, objetivando encontrar alimentos alternativos de boa composição e
digestibilidade, além de minimizar os custos de produção.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
15
A digestibilidade constitui um importante parâmetro de avaliação do valor nutritivo
de um determinado alimento. Vários fatores podem interferir nos coeficientes de
digestibilidade de um alimento, dentre eles, podem-se citar as diferentes etapas de
processamento ao qual o grão passa na industria.
A saída das partículas alimentares do retículo-rúmen é determinada,
principalmente, pelo tamanho e pela densidade dessas partículas (KASKE e VON
ENGLEHARDT, 1990; WEIDNER e GRANT, 1994) que estão, por sua vez,
intrinsecamente associados a digestibilidade do alimento oferecido.
Este trabalho teve como objetivo avaliar as características físico-químicas e as
digestibilidades do farelo fino e grosso de trigo, com vistas a sua utilização como fonte
alternativa de alimento.
As normas para elaboração deste trabalho científico foram de acordo com a Revista
Brasileira de Zootecnia.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Departamento de Zootecnia, da Universidade Federal
Rural de Pernambuco, localizado em Recife-PE, situado na microrregião fisiográfica da zona
da Mata, durante os meses de outubro e novembro de 2004.
As amostras utilizadas para análises físico-químicas foram coletadas no momento
do recebimento dos farelos. Foram acondicionadas em sacos plásticos e armazenadas em
freezer para análises.
Dois ensaios de digestibilidade foram realizados: o primeiro para o farelo fino de trigo
(FFT) e o segundo para o farelo grosso de trigo (FGT). Cada ensaio teve duração de trinta dias
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
16
divididos em dois períodos, sendo alternadas as relações volumoso:concentrado fornecidas aos
animais. Cada período experimental foi constituído por quinze dias, sendo dez de adaptação e
cinco de coleta total de fezes.
Em cada ensaio foram utilizados seis caprinos machos, não castrados, com peso médio
de 22 Kg. Ao chegarem no setor os animais foram pesados e tratados contra endo e
ectoparasitos e distribuídos ao acaso nas gaiolas de digestibilidade medindo 1,2 m x 0,6 m,
providas de comedouros e bebedouros.
Na avaliação da digestibilidade, segundo metodologia descrita por Coelho da Silva e
Leão (1979), as dietas foram compostas de feno de Tifton-85 (Cynodon dactylon,), FFT ou
FGT e sal mineral. As relações Feno:FFT foram de 50:50 e 80:20. Os animais foram divididos
em dois grupos de três, um para cada relação volumoso:concentrado. Em seguida, invertiam-se
as rações e os animais passavam por novo período de adaptação. Para o FGT, foram utilizadas
as relações volumoso:concentrado 60:40 e 70:30, com procedimento citado para o farelo fino
de trigo. A relação volumoso:concentrado utilizada para o ensaio com o farelo grosso diferiu
da relação para o farelo fino em virtude de alguns animais no ensaio com o FF terem
apresentado diarréia.
O feno de Tifton-85 (Cynodon dactylon) foi adquirido em casa comercial na forma
de fardos de 15Kg, posteriormente triturados em máquina forrageira com peneira de crivo
de 8 mm e colocados em sacos de náilon para facilitar o armazenamento. Os alimentos
foram ofertados aos animais na forma de ração completa.
Os farelos finos e grosso de trigo foram fornecidos pela Bunge Alimentos S.A, de
sua indústria de beneficiamento do grão de trigo sediada em Recife-PE.
As rações foram fornecidas inicialmente na base de 3,5% do peso vivo animal, em duas
porções diárias, às 8:00 e às 13:00 horas. Essa quantidade foi ajustada diariamente, em função
do consumo do dia anterior, de forma a permitir 20% de sobras. No período de coleta de fezes,
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
17
o fornecimento foi restringido a 90% do consumo verificado no período de adaptação, para
minimizar sobras.
Durante o período de coleta de fezes, correspondente aos cinco últimos dias em cada
período experimental, foram usadas sacolas de coleta de fezes, adaptadas ao corpo dos
animais. O total de fezes produzidas no período de 24 horas, foi colhido, homogeneizado,
pesado e amostrado, formando-se uma amostra composta por animal, acondicionada em sacos
plásticos identificados e armazenadas em freezer.
Ao final do experimento, as amostras dos alimentos, sobras e fezes foram
descongeladas, pré-secadas em estufa de ventilação forçada a 55
0
C e moídas em moinhos com
peneira de crivo de 1mm.
A determinação dos teores de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo
(EE), lignina (LIG), material mineral (MM), foram realizadas segundo metodologia descrita
por Silva e Queiroz (2002). As análises de fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em
detergente acido (FDA) foram realizadas segundo a metodologia descrita por Van Soest et al.
(1991). Os teores de nitrogênios insolúveis em detergente neutro (NIDN) e em detergente
ácido (NIDA) foram estimados nos resíduos obtidos após extração das amostras nos
detergentes neutro e ácidos, respectivamente, segundo Van Soest et al. (1991), sendo a FDN
dos alimentos corrigida para os níveis proteína (FDNp). Nitrogênio não protéico (NNP),
proteína solúvel (PS), proteína verdadeira (PV) nas frações B
1
, B
2
e B
3
e fração não disponível
C, foram determinados de acordo com Licitra et al. (1996).
Os carboidratos não-fibrosos (CNF) foram calculados de acordo com Weiss (1999),
como: CNF(%) =100-(%FDNcp + %PB + %EE + %cinzas), e os carboidratos totais foram
estimados por:
CHOT = 100 - (%PB+%EE+%MM) Sniffen et al., (1992).
Os coeficientes de digestibilidade da matéria seca (DMS), matéria orgânica (DMO),
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
18
proteína bruta (DPB), extrato etéreo (DEE), fibra em detergente neutro (DFDN), da fibra em
detergente acido (DFDA), dos carboidratos totais (DCHOT) e dos carboidratos não fibrosos
(DCNF) de cada alimento foram determinados a partir dos coeficientes médios de
digestibilidade das dietas especificas de cada tratamento, pelos sistemas de equações, de
acordo com Coelho da Silva & Leão (1979).
O teor de nutrientes digestíveis totais (NDT) observado do alimento foi obtido a partir
da equação: NDT = PBD + EED x 2,25 + FDNpD + CNFD, segundo Weiss (1999), onde:
PBD, EED, FDNp e CNFD significam, respectivamente: proteína bruta digestível, extrato
etéreo digestível, fibra em detergente neutro (isenta de proteína) digestível e carboidratos não
fibrosos digestíveis. Enquanto, para a determinação do NDT estimado foi utilizado a equação
do NRC, (2001).
Para análise granulométrica, as amostras de cada moagem foram submetidas ao
separador de partículas modelo “Penn state particle size separator”, para determinação do
perfil de distribuição das partículas, conforme metodologia adotada por Heinrichs e
Lemmers (1997).
Nas determinações da capacidade de retenção de água (CRA) e a capacidade de
absorção de água (CAA) foram realizados de acordo com a metodologia adotada de
McConell et al. (1974) e American Association of Cereal Chemists (1995, método 88-04),
respectivamente, citados por Ezequiel e Galati (2005).
Para análise da CRA foram pesadas duas gramas (2g) da amostra e, colocada em
um becker de 50mL , adicionando água em excesso e agitando vigorosamente durante 15
minutos. Em seguida, o material foi colocado em repouso por 6 horas, posteriormente
centrifugado a 2000xg/minuto durante 15 minutos, depois de decantado o excesso de água
e pesado a amostra (ganho em peso), obtendo-se a CRA através da relação: CRA = g de
água/ g de amostra seca.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
19
Para determinação da CAA, foram pesadas cinco gramas (5g) da amostra e,
colocada em um becker de 50mL e adicionada água até a saturação da amostra.Esse
material foi centrifugado a 2000xg/minuto durante 10 minutos, retirado o excesso de água
e pesado o decantado, em seguida determinou-se a CAA aproximada pela diferença: peso
(final – inicial)/g da amostra, obtendo-se também o peso amostra = 15/CAA aprox. +1.
Posteriormente, para determinação do intervalo médio onde ocorre a CAA, foram
colocados 4 tubos com +1,5 e +0,5; -1,5 e -0,5mL de água, agitando vigorosamente
durante dois minutos, em seguida foram centrifugados a 2000xg/min durante 10 minutos, a
média das quatro amostras foram obtidas através de CAA= g de água/ g de amostra.
Para obtenção do pH dos farelos de trigo fino e grosso foi utilizada a metodologia
adaptada de Silva e Queiroz (2002).
Para os cálculos de consumo e digestibilidade foram utilizados delineamento
experimental inteiramente casualizado, com dois tratamentos e seis repetições. As
variáveis estudadas foram interpretadas por análises de variância e teste de tukey a 5% para
comparação de médias através do programa SAEG (Sistema de Análises Estatísticas e
Genéticas versão 8.0), da Universidade Federal de Viçosa – MG.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados mostraram que o farelo fino apresentou 99,57 % das partículas menores
que 1,18 mm, enquanto que no farelo grosso apenas 31,33 % estão nessa categoria e
68,67% são maiores que 1,18 mm (Tabela 1), o que caracteriza uma maior efetividade
física da fibra para o farelo grosso de trigo. Assim, o farelo grosso de trigo possivelmente
proporcionará um maior potencial à cinética ruminal, maior estímulo à mastigação, maior
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
20
produção de saliva com manutenção do pH ruminal, maior tempo de retenção, ou seja,
menor taxa de passagem, o que conseqüentemente, proporcionará uma maior
disponibilidade desse alimento para a digestão e utilização microbiana. Segundo Mertens
(1992) a efetividade da fibra está relacionada com a capacidade da dieta em manter normal
a produção de gordura do leite e a saúde geral, do rúmen e do animal.
O tamanho da partícula pode ser um fator importante a influenciar o valor nutricional
do alimento, porque afeta tanto o consumo de matéria seca (CMS) como a taxa na qual os
nutrientes ficam disponíveis para digestão e utilização microbiana, ou seja, a taxa de
passagem da ingesta através do rúmen. Tem-se postulado que partículas alimentares retidas
em uma peneira de 1,18 mm quando fornecidas para ovinos e, partículas maiores que 3,2
mm, para bovinos, apresentam grande probabilidade de permanecerem no rúmen-retículo
por mais tempo (POPPY et al.1985).
Tabela 1. Perfil granulométrico dos farelos fino e grosso de trigo
Table 1. Granulometric description of fine and rough wheat bran
Farelo de trigo (wheat bran) Tamanho das Partículas
(Size of Particles)
Fino (fine) Grosso (rough)
> 1,70 mm 0,04 46,40
1,18 a 1,70 mm 0,39 22,27
0,60 a 1,18 mm 60,36 20,92
< 0,60 mm 39,21 10,41
Total 100,00 100,00
O pH é considerado um dos fatores químicos que influenciam o crescimento
microbiano e, conseqüentemente, o equilíbrio da microflora ruminal (HOOVER e
STOKES, 1991). O pH dos farelos fino e grosso, com valores de 6,21 e 6,43,
respectivamente (Tabela 2), apresentaram níveis próximos ao pH ruminal. Esses dados
servem como indicativos nos balanceamentos dos cálculos de ração para ruminantes.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
21
A capacidade de retenção (CRA) e absorção (CAA) de água dos farelos fino (FF) e
grosso (FG) de trigo foram semelhantes (Tabela 2). No entanto, a diferença observada nos
valores médios encontrados para o farelo fino e grosso de 3,675 e 4,037 g água/g de amostra,
respectivamente, com relação à capacidade de retenção de água, mostrou uma ligeira
superioridade para o farelo grosso, o que pode ser justificado devido ao seu maior tamanho de
partícula (FG), composição e a forma da fibra, proporcionando uma maior área de absorção.
Existe uma relação direta entre o tamanho da partícula e a capacidade de retenção de
água, embora a composição da fibra e a forma possam influenciar essa relação (Ezequiel e
Galeti, 2005). De acordo com Svihus et al (2000), há uma alta relação entre a capacidade
de retenção de água das fibras com o aumento da viscosidade intestinal, o que
provavelmente beneficiara o aproveitamento dos nutrientes maximizando a atividade
microbiana no trato digestivo.
Tabela 2. Valores médios do pH, capacidade de retenção de água (CRA) e capacidade de
absorção de água (CAA) dos farelos fino e grosso de trigo
Tabela 2. pH , water retention capacity, water absorption capacity of fine and rough wheat bran
Alimento
(food)
pH CRA
(g água /g de amostra)
CAA
(g água /g de amostra)
Farelo fino de trigo
(fine wheat bran)
6,21 3,675 4,5637
Farelo grosso de trigo
(rough wheat bran)
6,43 4,037 4,3799
Na composição química (Tabela 3), o valor de proteína bruta do farelo fino (18,02 x
15,85 %) pode ser atribuído a maior concentração dos resíduos provenientes do
endosperma (constituído de amido, proteínas, fibras e complexo vitamínico). Durante o
processo de extração dos farelos, a primeira camada retirada da casca do grão do trigo é
obtido o farelo fino.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
22
Tabela 3. Composição química dos farelos fino e grosso de trigo, em porcentagem da
matéria seca
Table 3. Chemical composition of fine and rough wheat bran on dry matter bases
Farelo de trigo (Wheat bran)
Nutrientes % (Nutrients)
Fino (Fine) Grosso ( rough)
Matéria Seca (dry matte,) 85,87 83,65
Matéria Orgânica (organic matte) 94,60 93,39
Material Mineral (mineral matte) 5,39 6,61
Proteína Bruta (crude protein) 18,02 15,85
Extrato Etéreo (Ether extract) 3,91 3,77
Carboidratos Totais (Total carbohydrates) 72,68 73,77
Carboidratos não Fibrosos (Nonfiber carbohydrate) 34,61 25,55
Fibra em Detergente Neutro
(Neutral detergent fiber) 42,72 53,29
Fibra em Detergente Neutro Corrigida para Proteína,
(Neutral
detergent fiber corrected for crude protein)
38,07 48,22
Fibra em Detergente Ácido
(Acid detergent fiber) 14,16 17,59
Celulose
(celullose) 8,22 11,92
HemiceluloseI (hemicellulose) 28,56 35,70
Lignina (lignin) 3,34 3,84
Nutrientes digestíveis totais (Total digestible nutrients)* 65,70 68,11
*Estimado pelo NRC, (2001)
Borges et al. (2003), avaliando o farelo grosso de trigo em dieta para frango de corte,
encontraram valores de PB, FDN, MM e EE de 18,50; 41,68; 5,85 e 4,04%,
respectivamente. Os níveis encontrados pelo autor são citados para a composição do farelo
grosso de trigo, entretanto esses valores são próximos aos determinados para o farelo fino
de trigo desta pesquisa.
Pela avaliação da composição química através dos teores de FDN, FDNp e FDA, Cel,
HEMI e LIG encontrados, tanto o farelo grosso quanto o fino podem ser considerados
alimentos fibrosos. O fato de o farelo grosso possuir níveis superiores aos do farelo fino é
explicado devido ao processo de extração do grão de trigo, na qual o farelo grosso
corresponde à camada mais externa que recobre o grão e que é constituído da porção mais
fibrosa. O que é justificado pelo maior nível de material mineral e lignina no farelo grosso.
Com relação aos percentuais de proteína bruta e carboidratos não fibrosos, o farelo
fino apresentou teores superiores ao farelo grosso, estes podem estar relacionados com a
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
23
maior contaminação por amido proveniente do endosperma do grão, adquiridos durante as
etapas de extração do grão.
De modo geral, observa-se que a composição química do farelo fino trigo é análoga
aos citados na literatura nacional e internacional para farelo de trigo comercial (SNIFFEN,
1992, MALAFAIA et al., 1996, NRC, 2001 e BORGES et al., 2003).
Os alimentos utilizados na alimentação de ruminantes devem ser fracionados para sua
adequada caracterização e como indicador para a formulação adequada de rações. Assim,
alimentos com proteínas semelhantes, mas com diferenças nas frações B1 e B2, que são
responsáveis pelo maior ou menor escape ruminal, resultaram em predição errôneas se as
rações não considerarem a dinâmica destas frações (MALAFAIA et al., 1996).
Quanto ao fracionamento protéico do farelo fino e grosso de trigo, expresso na
proteína bruta (Tabela 4), foi observado para a fração “A” valor médio de 26,03% e
24,29%, respectivamente, o que caracteriza tanto o farelo fino como o grosso, em
alimentos que possuem níveis de proteínas solúveis maiores que os citados na literatura
para o milho e a soja, proporcionando mais rápida disponibilidade de nitrogênio para os
microrganismos do rúmen quando comparados com o milho e farelo de soja. Para as
frações da proteína verdadeira (B
1
, B
2
e B
3
), os farelos apresentaram como característica a
fração B
2
com percentuais em torno de 45% caracterizando um alimento com digestão
protéica intermediaria. Já para a fração “C” (proteína não disponível), os valores médios
obtidos foram 6%, nível este superior ao encontrado na literatura. Esses resultados estão de
acordo com os citados por Malafaia et al. (1998), que também encontraram para o farelo de
trigo valores superiores das frações B
1
e B
2
.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
24
Tabela 4. Fracionamento da proteína dos farelos fino e grosso de trigo
Table 4. Protein fractions of fine and rough wheat bran
% da Matéria Seca (% of dry matter)
Alimento PB A B
1
B
2
B
3
C
Farelo fino de trigo
(fine wheat bran)
18,02 4,69 0,49 8,54 3,20 1,1
Farelo grosso de trigo
(rough wheat bran)
15,85 3,85 0,62 6,73 3,67 0,97
% da Proteína Bruta
(% of protein)
Farelo fino de trigo
(fine wheat bran)
18,02 26,03 2,72 47,39 17,76 6,10
Farelo grosso de trigo
(rough wheat bran)
15,85 24,29 3,91 42,46 23,15 6,12
Os consumos de matéria seca (CMS), expressos em grama por dia (g/dia),
porcentagem do peso vivo (%PV) e grama por unidade de peso metabólico (g/PV
0,75
),
foram maiores (p<0,05) para as rações com o farelo fino de trigo, com médias de 661,75g,
2,93% e 63,82g, respectivamente (tabela 5). Fato esperado em virtude das características
físicas apresentada pelo farelo fino, ou seja, o menor tamanho de partícula associado a
menor capacidade de retenção de água (tabela 1 e 2), o que provavelmente proporcionou
uma maior taxa de passagem, conseqüentemente refletindo em uma maior ingestão de
alimento.
Tabela 5. Consumos médios diários das rações com farelos fino e grosso de trigo
Table 5. Average daily intake of fine and rough wheat bran-based diets
Consumo de Nutrientes % (Nutrient intake %) Farelo de trigo
(Wheat bran) CV
Fino (Fine) Grosso (rough) (%)
Matéria seca, g/dia (dry matter, g/day) 661,75 a 567,42 b 10,5
Matéria seca, % PV (dry matter, % LW) 2,93a 2,32b 7,6
Matéria seca, g/PV
0,75
(dry matter , g/LW
0,75
)
63,82a 51,60b 8,2
Matéria orgânica g/dia (organic matter, g/day) 614,23
ns
619,89
ns
10,7
Proteína bruta, g/dia (crude protein, g/day) 73,86
ns
85,61
ns
11,2
Extrato etéreo, g/dia ( ether extract, g/day) 17,26
ns
18,36
ns
11,0
Carboidratos totais, g/dia (total carbohydrates, g/day) 523,18
ns
515,92
ns
10,6
Carboidratos não fibrosos, g/dia (nonfiber carbohydrates, g/day) 111,85
ns
98,80
ns
11,1
Fibra em detergente neutro, g/dia (neutral detergent fiber, g/day) 438,98
ns
454,77
ns
10,6
Fibra em detergente neutro, %PV ( neutral detergent fiber, %LW) 1,94a 1,86b 7,65
Fibra em detergente ácido, g/dia (acid detergent fiber, g/day) 201,70
ns
207,76
ns
10,5
Celulose, g/dia ( celullose, g/day) 157,64
ns
166,86
ns
10,5
Hemicelulose, g/dia ( hemicellulose, g/day) 237,28
ns
247,01
ns
10,7
Nutrientes de digestíveis totais, g/dia (total digestible nutrient, g/day) 383,94
ns
437,62
ns
10,9
*NS, não significativo a (P>0,05); coeficiente de variação (CV%) Médias seguidas de letras minúsculas iguais nas linhas não diferem
entre si (P>0,05) pelo teste de tukey
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
25
O consumo de fibra em detergente neutro expresso em %PV nas dietas com farelo
fino de trigo foi maior quando comparado ao farelo grosso (tabela 5), o que pode ser
justificado pela menor concentração de fibra no farelo grosso (tabela 3), bem como maior
taxa de passagem e, provavelmente não ter sido o fator limitante de enchimento ruminal.
O consumo de proteína bruta não sofreu efeito significativo entre os diferentes
farelos, verificando-se consumo médio de 73,86 e 85,61g/dia respectivamente. Esses
resultados refletem a semelhança de comportamento observado para os fracionamentos
protéicos dos farelos (tabela 4). Também em relação ao consumo de extrato etéreo, fibra
em detergente ácido, celulose, hemicelulose e nutrientes digestíveis totais, não foram
observadas diferenças entre os dois farelos testados.
A digestibilidade ruminal é o produto do tempo de retenção no rúmen pelas
características de degradação do alimento. As partículas maiores e menos densas dos
alimentos permanecem por mais tempo no rúmen, fazendo com que seja digerido em sua
máxima extensão possível, ou seja, seu potencial de digestibilidade (FORBES, 1995).
Tabela 6 – Coeficientes de digestibilidade aparente dos farelos fino e grosso de trigo
Tabela 6. Apparent digestibility coefficients of fine and rough wheat bran
% Coeficientes de digestibilidade aparente
% Apparent digestibility coefficients
Farelo de trigo
(wheat bran)
Fino
(fine)
Grosso
(rough)
CV
(%)
Matéria Seca (dry matter)% 57,95 a 61,33 b 2,38
Matéria Orgânica (organic matte)% 60,36 a 68,62 b 2,03
Proteína Bruta
(crude protein)% 63,82 a 76,22 b 2,47
Extrato Etéreo (Ether extract)% 59,29 a 70,00 b 9,17
Carboidratos Totais (Total carbohydrates)% 59,84 a 67,32 b 2,09
Carboidratos não Fibrosos (Nonfiber carbohydrate)% 69,11
ns
73,82
ns
5,79
Fibra Detergente Neutro (Neutral detergent fiber)% 56,92 a 66,78 b 2,64
Fibra Detergente Neutro Corrigido Proteína
(NDF corrected for crude protein, %)
56,35 a 65,75 b 2,81
Hemicelulose (hemicellulose, %) 65,23 a 72,95 b 2,72
Celulose (cellulose, %) 58,56 a 68,39 b 3,54
Nutrientes digestíveis totais NDT
(Total digestible nutrients,
TND)%*
61,99a 68,78b 12,06
*NS, não significativo a (P>0,05); coeficiente de variação (CV%) Médias seguidas de letras minúsculas iguais nas linhas não diferem
entre si (P>0,05) pelo teste de tukey
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
26
Os coeficientes de digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta,
extrato etéreo, carboidratos totais, fibra em detergente neutro, fibra em detergente neutro
corrigido para proteína, hemicelulose e celulose do farelo grosso foram superiores
(P<0,05) aos do farelo fino. Esses resultados podem ser explicados pelas características
físicas apresentadas pelo farelo grosso, confirmando que partículas alimentares maiores
que 2,0 mm para pequenos ruminantes têm baixa probabilidade de deixarem o rúmen-
retículo, assim o maior tempo de retenção desse alimento no rúmen possivelmente
proporcionou maior digestibilidade dos nutrientes.
Os valores dos nutrientes digestíveis totais (Tabela 5) para os farelos fino e grosso de
trigo foram de 61,99 e 68,78% respectivamente, valores esses muito próximos aos
encontrados para a digestibilidade da matéria orgânica, confirmando a elevada correlação
existente entre essas variáveis. Assim, de acordo os resultados obtidos o farelo grosso de
trigo não só diferiu estatisticamente nos itens avaliados, bem como se caracterizou por
apresentar boa digestibilidade da fração fibrosa, o que corrobora a afirmativa da influência
do tempo maior de permanência no rúmen, que contribuiu para a maior digestão da matéria
seca orgânica como também apresentou um maior percentual de NDT.
Com relação a digestibilidade dos carboidratos não fibrosos, com valores de 61,99 e
68,78%, respectivamente, para os farelos fino e grosso de trigo não diferirem (P>0,05). Em
termos de valores médios houve maior digestibilidade para o farelo grosso, embora o que
seria esperado era que o farelo fino por apresentar em sua composição maior quantidade de
amido apresentasse maior digestão, fato este que pode ser justificado pela maior taxa de
passagem do farelo fino, reduzindo seu tempo de permanência no rúmen e
conseqüentemente a atuação da microflora ruminal.
Há necessidade de mais avaliações desses farelos e da associação deles com outros
alimentos na formulação de rações para ruminantes.
SILVA, G. Características físico-químicas e digestibilidade dos farelos...
27
CONCLUSÕES
O farelo fino de trigo apresentou maiores valores para proteína bruta e carboidratos
não fibrosos e menores valores para a fração fibra do que o farelo grosso de trigo.
O tamanho das partículas do farelo grosso de trigo indica característica de maior
efetividade física da fibra para este alimento.
O farelo grosso de trigo apresentou maiores coeficientes de digestibilidade em
relação ao farelo fino de trigo.
Os farelos fino e grosso de trigo podem ser utilizados como alimentos alternativos
na alimentação de ruminantes.
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