¿Cómo montar un laboratorio de bromatología animal?

Al analizar la composición química y nutricional de los alimentos, los laboratorios de bromatología animal proporcionan información esencial que orienta la formulación de dietas equilibradas y adecuadas a las necesidades específicas de cada especie.

La bromatología es la ciencia que estudia y analiza los alimentos, en cuanto a sus propiedades físicas y químicas. En nutrición animal, se utiliza como herramienta indispensable para equilibrar la dieta de los animales, lo que favorece los mejores resultados en términos de producción y reproducción.

¿Cuáles son los objetivos de los análisis bromatológicos?

El análisis bromatológico es un proceso fundamental en la evaluación de la composición química y nutricional de los alimentos, tanto para humanos como para animales. Su objetivo es proporcionar información sobre los nutrientes presentes en los alimentos, así como identificar sustancias indeseables que puedan comprometer su calidad y seguridad.

Al cuantificar los nutrientes presentes en los alimentos, incluidas proteínas, grasas, carbohidratos, fibra, vitaminas y minerales, estos análisis proporcionan información fundamental para comprender el valor nutricional de los alimentos y garantizar que satisfagan las necesidades dietéticas de los consumidores.

Con base en los resultados, es posible formular dietas equilibradas y adecuadas a las necesidades específicas de cada especie animal. Estas dietas deben proporcionar los nutrientes necesarios para sustentar el crecimiento, desarrollo, producción y reproducción de los animales, asegurando su salud y bienestar.

Además, es una herramienta fundamental para el control de calidad de los alimentos, permitiendo detectar adulteraciones, contaminación y variaciones en la composición de los productos. Esto es esencial para garantizar la seguridad alimentaria y el cumplimiento de las normas reglamentarias y sanitarias. No sólo proporciona información sobre los nutrientes de los alimentos, sino que también identifica la presencia de sustancias indeseables como micotoxinas, pesticidas, metales pesados ​​y otros contaminantes.

El análisis bromatológico también juega un papel importante en la investigación científica y el desarrollo de nuevos productos alimenticios. Al estudiar la composición y las propiedades de los alimentos, los científicos pueden desarrollar nuevas formas de mejorar la calidad y el valor nutricional de los alimentos.

¿Cómo es un laboratorio de bromatología?

Antes de hablar más sobre los análisis, comprendamos cómo funciona un laboratorio de análisis bromatológicos.

Un laboratorio de bromatología es un entorno dedicado a analizar la composición química y nutricional de los alimentos. Su estructura está diseñada para proporcionar las condiciones ideales para los análisis, y es importante que tenga un tamaño cómodo para dar cabida a posibles ampliaciones, tanto de trabajo como de personal.

El diseño del laboratorio determina la posición de los mesones de trabajo, gabinetes de seguridad química, duchas de emergencia y otros elementos esenciales. El ancho de los pasillos está diseñado para permitir la libre circulación de personas y el transporte de materiales y equipos. Además, el laboratorio debe contar con al menos dos puertas (preferiblemente dobles) con mirillas, mientras que el suelo debe ser antideslizante, resistente a agentes químicos y golpes mecánicos.

Se reservan áreas aisladas para el almacenamiento de reactivos, sólo en la cantidad necesaria para realizar el trabajo, no recomendándose stock por períodos prolongados. Se pueden designar áreas específicas para equipos que liberan grandes cantidades de calor, como hornos de mufla, así como espacios para lavado de materiales, vestuarios internos y actividades de oficina.

Las instalaciones eléctricas se diseñan teniendo en cuenta posibles ampliaciones o adquisición de nuevos equipos, incluyendo tomas de 110 y 220 V debidamente identificadas y rotuladas de acuerdo con los cuadros de potencia. Las tuberías de agua, gas a presión, aire comprimido y vapor deben estar construidas con materiales resistentes y disponer de válvulas en puntos de fácil acceso.

Las mesas de trabajo están fabricadas con material no combustible, con altura adecuada y ergonómicamente funcionales, debiendo ser resistentes a los agentes químicos que formarán parte de la rutina de trabajo. Los equipos de seguridad, como extintores de incendios y duchas con estaciones de lavado de ojos, deben estar en lugares apropiados y en cantidad suficiente para garantizar la seguridad de los empleados.

Imagen 01. Diseño del Laboratorio de Bromatología de la Universidad Federal de Ouro Petro (UFOP). Fuente: Raphael Antônio Borges Gomes, Universidad Federal de Ouro Petro, 2020.

Además de la infraestructura física, el equipo técnico del laboratorio debe estar calificado y capacitado para operar los equipos y realizar análisis según protocolos estandarizados. Sólo así es posible garantizar la precisión y la confiabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio de bromatología.

¿Qué nutrientes podemos analizar en un laboratorio de bromatología?

En el laboratorio de bromatología se pueden analizar una variedad de nutrientes, estos análisis son fundamentales para evaluar la calidad y composición de los alimentos. Los nutrientes que se pueden analizar son: proteínas, carbohidratos, lípidos, minerales y vitaminas.

Sin embargo, antes de profundizar en los análisis, es importante comprender la composición de los alimentos y el concepto de nutrientes y nutrientes digeribles. Un alimento es cualquier sustancia ingerida por los animales que puede ser digerida, absorbida y utilizada, aportando valor nutricional al animal. Pueden ser de origen vegetal o animal.

Los nutrientes son componentes de los alimentos, o grupos de componentes, que tienen la misma composición química general y desempeñan funciones vitales en el mantenimiento de la vida. Dentro de esta categoría encontramos los carbohidratos (hidratos de carbono o azúcares), lípidos, proteínas, vitaminas y minerales, reconocidos como nutrientes esenciales. Aunque el aire y el agua también pueden considerarse nutrientes, los análisis bromatológicos se centran principalmente en el primero.

Además, es importante destacar los nutrientes digeribles, que son la porción de nutrientes que son digeridos y absorbidos por el organismo animal. En la práctica, este término se aplica a proteínas, carbohidratos y grasas.

En el proceso de análisis, los nutrientes de los alimentos se agrupan en función de sus propiedades comunes, siguiendo unas etapas. En primer lugar se considera el alimento en su totalidad, ya sea ensilaje, pasto, grano u otro. Luego de retirar el agua presente en el alimento (mediante secado), se obtiene la materia seca del alimento, que al ser incinerada da como resultado cenizas o minerales. El material orgánico restante se puede subdividir en compuestos no nitrogenados y proteínas (compuestos nitrogenados), y los compuestos no nitrogenados se pueden diferenciar en carbohidratos y lípidos. Los carbohidratos se subdividen en fibrosos y no fibrosos. En la imagen de abajo, vea el esquema de composición de los alimentos.

Composición de los alimentos

Fonte: EPAMIG, 2023.

¿Cuáles son los tipos de análisis bromatológicos?

Los análisis bromatológicos constan de una veriedad de pruebas y técnicas diferentes para evaluar la composición química y nutricional. La selección adecuada de la metodología analítica y la implementación de un proceso operativo estandarizado son esenciales para garantizar la calidad y confiabilidad del trabajo de laboratorio.

El proceso de determinación comienza con el muestreo, que engloba las fases de recogida y preparación de la muestra, las cuales deben realizarse correctamente para evitar interferencias en el análisis y resultado final. Los análisis que se pueden realizar en un laboratorio de bromatología y nutrición animal son:

Tipos de analisis bromatológicos

¿Qué equipos se necesitan para el laboratorio de bromatología?

Un laboratorio de bromatología requiere una variedad de equipos especializados para realizar los análisis. Después de tomar las muestras, si es necesario, se deben conservar a temperatura controlada, utilizando una incubadora TE-381/1 o TE-371. Para la preparación de muestras sólidas se utilizan molinos (TE-631/4, R-TE-680, R-TE-651/2 o R-TE-650/1) y un agitador homogeneizador en “V” TE-200 y en “Y” TE-201). Los agitadores mecánicos se utilizan para preparar muestras líquidas o con un alto contenido de humedad, y pueden ser del modelo TE-039/1 y TE-139, además se pueden usar un baño-maria y una estufa con circulación y renovación de aire.

Para evaluar la actividad del agua (Aw), tenemos los analizadores de actividad del agua. Para la evaluación rápida de humedad de granos tenemos el medidor portátil de humedad de granos o un analizador de humedad.

La determinación de proteínas por el método Kjeldahl, determina la materia nitrogenada total de una muestra y estima el contenido de proteínas mediante cálculos, para la digestión se puede utilizar los siguientes equipos: bloque de digestión micro (TE-040/25 o TE-041/25) o macro (TE-0081/50, TE-0051/50, TE-005/50-04 o TE-008/50-04), galeria de extracción (TE-040/25-GE, TE-008/50-GE o TE-005/50-GE) y neutralizador de gases scrubber TE-152. Para la destilación, utilizamos el destilador de nitrógeno (TE-0364, TE-0365/1 o TE-0366).

El extracto etéreo, también conocido como grasa cruda, representa la parte del alimento que es insoluble en agua pero soluble en disolventes orgánicos. En esta determinación, se puede usar una batería de extracción tipo Sebelin/Soxhlet TE-1881/6 o un sistema para la determinación de grasa (TE-045/5 o TE-045/8). La fibra dietética representa la fracción de carbohidratos estructurales, que son de digestión lenta o menos digeribles. Para esta determinación (fibra cruda, fibra detergente neutra y fibra detergente ácida) se usa el determinador de fibra TE-149.

La proporción del alimento consumido que es digerido y metabolizado por los animales se define como digestibilidad, para esta determinación existen técnicas in vivo, in situ e in vitro. En la técnica in vitro, se usa la incubadora in vitro TE-150. La digestibilidad de la pepsina es la digestión de la muestra molida, desgrasada y seca utilizando la estufa para digestibilidad en pepsina TE-029/1.