Nella formulazione dei mangimi moderni tendiamo a prestare molta attenzione all'energia, alle proteine o agli aminoacidi sintetici. Tuttavia, il funzionamento fisiologico dell'animale dipende in modo critico da un altro gruppo di nutrienti che, pur non apportando energia, sono assolutamente essenziali per il corretto funzionamento del metabolismo: i macrominerali. La loro influenza non si limita alla struttura ossea o al mantenimento dell'equilibrio acido-base; essi determinano anche l'efficienza con cui l'animale utilizza il resto dei nutrienti e, di conseguenza, la sua resa produttiva.
Tra i macrominerali, quattro si distinguono per il loro impatto diretto sulla crescita, la salute e l'efficienza: calcio (Ca), fosforo (P), magnesio (Mg) e sodio (Na). La loro importanza nutrizionale è stata dimostrata nel corso di decenni e autori come Ammerman, Baker, Henry o Hall hanno insistito sul fatto che non è sufficiente soddisfare i requisiti teorici. La qualità delle fonti minerali, la loro solubilità, purezza, granulometria e stabilità determinano la loro reale disponibilità e, quindi, la risposta dell'animale.
Inoltre, in un moderno stabilimento di produzione di mangimi, i macrominerali non devono essere considerati solo dal punto di vista nutrizionale. Il loro comportamento fisico (fluidità, igroscopicità, densità, granulometria) influisce direttamente sui processi industriali quali il dosaggio, la miscelazione, il trasporto interno o lo scarico nelle tramogge. Comprendere il comportamento di ciascun minerale consente di migliorare l'affidabilità del processo e la consistenza tra i lotti.
Questo articolo offre una visione tecnica e aggiornata del ruolo di questi macrominerali, integrando gli aspetti fisiologici e industriali e basandosi su riferimenti classici della nutrizione e sull'esperienza pratica delle fabbriche di mangimi.
Il calcio: molto più di un componente strutturale
Il calcio è forse il macrominerale più associato alla struttura ossea, ma la sua funzione è molto più ampia. Interviene nella contrazione muscolare, nella trasmissione nervosa, nella coagulazione del sangue e nell'attivazione di numerosi enzimi. Una sua carenza o uno squilibrio nel suo apporto influisce direttamente sullo sviluppo dello scheletro, sul benessere degli animali e sull'efficienza produttiva.
Fonti di calcio e variabilità industriale
Le fonti di calcio più frequenti nell'alimentazione animale sono:
- Carbonato di calcio
- Fosfati di calcio (dicalcico, monodicalcico, monocalcico)
- Farina animale (sempre meno utilizzate)
Il carbonato di calcio è la fonte predominante per la sua disponibilità e il suo costo, ma la sua qualità è sorprendentemente variabile. Roland e Bryant hanno già dimostrato che due carbonati simili nell'aspetto possono presentare solubilità molto diverse a seconda della loro purezza minerale, granulometria e trattamento termico.
Dal punto di vista industriale, la granulometria del carbonato di calcio influisce direttamente sul suo comportamento nelle tramogge e nei sistemi di dosaggio. Le particelle troppo fini tendono a generare polvere, agglomerati e ponti nelle tramogge; le particelle grossolane possono separarsi dal resto degli ingredienti durante il trasporto interno. Il design dello stabilimento, in particolare la geometria delle tramogge e la capacità del miscelatore, influisce notevolmente sulla gestione di questo minerale.
Il ruolo della dimensione delle particelle
La dimensione delle particelle è fondamentale sia per l'assorbimento fisiologico che per il comportamento industriale. Nel pollame, il carbonato di calcio grossolano viene trattenuto più a lungo nel ventriglio, fornendo un apporto costante che migliora la qualità del guscio. Nei suini, le particelle fini sono più solubili, ma possono interagire con il fosforo e ridurre l'efficacia della fitasi se il pH dello stomaco è inadeguato.
Interazioni del calcio con altri nutrienti
Il calcio interagisce con fitati, fosfati e aminoacidi. Un eccesso può ridurre la disponibilità di fosforo e limitare l'efficacia delle fitasi. Inoltre, livelli molto elevati alterano la digeribilità degli aminoacidi essenziali, aumentano l'escrezione fecale e peggiorano la conversione alimentare. Dal punto di vista ambientale, un eccesso di calcio combinato con fosforo non assorbito aumenta le perdite minerali.
Il fosforo: il minerale più costoso e variabile
Il fosforo partecipa a processi fondamentali: formazione ossea, metabolismo energetico (ATP), fosforilazione, trasporto dei nutrienti e regolazione cellulare. È uno dei minerali più costosi della dieta e anche uno dei più colpiti dalla variabilità tra i lotti.
Variabilità nelle fonti di fosforo
Le fonti più comuni sono:
- Fitatici dei cereali (bassa disponibilità)
- Fosfati inorganici (DCP, MDCP, MCP)
- Farina animale
- Sottoprodotti vegetali
I lavori di Hall (1997) e CVB (1997) hanno dimostrato che la digeribilità del fosforo può variare di oltre il 20% anche all'interno dello stesso tipo di fosfato. Ciò influisce direttamente sulla formulazione e obbliga a lavorare con margini di sicurezza o a caratterizzare analiticamente ogni fornitura.
Fitasi: fattori chiave per la sua efficacia
L'introduzione delle fitasi ha rivoluzionato la nutrizione minerale, consentendo di liberare il fosforo legato ai fitati e ridurre l'uso di fosfati inorganici. Tuttavia, la loro efficacia dipende da parametri quali:
- pH del tratto gastrointestinale
- livello di calcio
- tipo di fitato presente nell'alimento
- tempo di ritenzione
Dal punto di vista industriale, l'efficacia reale della fitasi dipende anche dall'omogeneità con cui viene distribuita nel mangime. Una miscelazione inadeguata, specialmente in impianti con miscelatori di grande capacità, può ridurne notevolmente l'efficacia.
Il magnesio: un minerale essenziale
Sebbene meno citato rispetto al calcio o al fosforo, il magnesio partecipa a oltre 300 reazioni enzimatiche. È essenziale per il metabolismo energetico, la stabilità neuromuscolare, il rilassamento muscolare e l'integrità dello scheletro.
Fonti di magnesio e variabilità
Le fonti più utilizzate sono:
- Ossido di magnesio
- Carbonato di magnesio
- Solfato di magnesio
L'ossido di magnesio si distingue per la sua concentrazione, ma la sua solubilità effettiva varia notevolmente a seconda dell'origine, del processo di calcinazione e della temperatura di produzione. Henry (1995) ha sottolineato che due ossidi con contenuto chimico simile possono presentare una disponibilità pratica radicalmente diversa.
Negli stabilimenti di produzione di mangimi, gli ossidi a bassa solubilità possono comportarsi come particelle molto dense che si separano facilmente durante la miscelazione, specialmente negli impianti con lunghi percorsi di trasporto o punti di caduta multipli.
Il magnesio nelle situazioni di stress
Il magnesio modula l'eccitabilità muscolare. In situazioni di stress termico o metabolico, piccole carenze possono provocare tremori muscolari, peggiore conversione, minor consumo e riduzione della crescita. Nelle aziende agricole con climi caldi, il suo ruolo assume particolare importanza.
Il sodio: equilibrio idrico e trasporto attivo
Il sodio partecipa alla trasmissione nervosa, alla regolazione acido-base, all'equilibrio osmotico e al trasporto attivo dei nutrienti. Il suo apporto influenza direttamente l'assunzione di acqua e la fisiologia intestinale.
Fonti di sodio
- Cloruro di sodio (sale comune)
- Bicarbonato di sodio
Il sale apporta sodio e cloro; il bicarbonato introduce un effetto tampone, fondamentale nelle diete acidogene o in condizioni di calore elevato. Baker (1995) ha sottolineato che non è il sodio isolato, ma l'equilibrio elettrolitico (Na + K – Cl) a determinare molti processi metabolici.
La qualità industriale dei minerali
La qualità effettiva dei minerali non dipende esclusivamente dalla loro composizione chimica. Il loro comportamento all'interno dello stabilimento influisce sulla fluidità, sul dosaggio, sulla velocità di caduta, sulla miscelazione e sull'omogeneità. Gli aspetti più critici sono:
- Granulometria
- Densità apparente
- Igroscopicità
- Stabilità fisico-chimica
- Compatibilità con vitamine ed enzimi
I minerali molto fini generano polvere, compattazione e rischio di ritenzione sulle pareti delle tramogge. I minerali molto densi tendono a separarsi durante il trasporto o la miscelazione. I minerali igroscopici possono assorbire umidità nei silos, compattarsi e formare croste che rendono difficile lo scarico.
Per un impianto moderno dotato di sistemi di dosaggio automatici, una scarsa fluidità può tradursi in errori di pesatura, cadute irregolari e variabilità tra i lotti. Il design delle tramogge, gli angoli di scivolamento, il tipo di saracinesche e il miscelatore assumono un ruolo fondamentale.
La granulometria determina sia la solubilità del minerale che il suo comportamento in tramogge, dosatori e miscelatori. Il grafico seguente riassume questa relazione e spiega perché la scelta della dimensione adeguata delle particelle è essenziale nella nutrizione e nei processi industriali.
| Tipo di particella | Solubilità | Stabilità nella miscela |
|---|---|---|
| Particella fine | Alta | Media |
| Particella media | Ottima | Ottima |
| Particella grossolana | Bassa | Variabile* |
* La stabilità dipende dal tipo di miscelatore, dal tempo di miscelazione e dal successivo trasporto all'interno dello stabilimento.
Macrominerali e miscelazione industriale
La miscelazione è uno dei processi più determinanti per l'uniformità finale del mangime. Negli stabilimenti di grande capacità, dove le miscelatori devono lavorare a ritmi elevati, i minerali con granulometrie molto diverse generano modelli di segregazione. Ciò si aggrava durante il successivo trasporto in coclee o elevatori, dove le frazioni più dense tendono a migrare.
Una premiscela di qualità consente di introdurre tutti questi minerali sotto forma di un unico ingrediente omogeneo, riducendo la variabilità tra i lotti e migliorando il coefficiente di variazione della miscelazione. Gli impianti che operano con sistemi automatizzati traggono enormi vantaggi da questa uniformità, poiché diminuiscono gli errori di dosaggio e si riduce la necessità di rifare i lotti.
Macrominerali nei premiscelati: vantaggi nutrizionali e tecnologici
La letteratura classica (Henry, 1995; Ammerman et al., 1995) sottolinea che i minerali inclusi in premiscelati offrono vantaggi sia dal punto di vista nutrizionale che tecnologico:
- Migliore omogeneità anche con basse inclusioni
- Minor rischio di degrado di vitamine sensibili
- Riduzione della polvere e dell'agglomerazione
- Migliore fluidità nel dosaggio
- Riduzione degli errori umani
Dal punto di vista del processo, un premiscelato ben prodotto si comporta come un ingrediente stabile e maneggevole. Ciò facilita il dosaggio dalla tramoggia dei macroingredienti, riduce i problemi sulla bilancia e migliora la tracciabilità del lotto.
Conclusione: il ruolo indispensabile dei macrominerali
Il calcio, il fosforo, il magnesio e il sodio sono elementi fondamentali nell'alimentazione animale. Le loro funzioni spaziano dal metabolismo energetico e dalla trasmissione neuromuscolare all'integrità scheletrica e alla regolazione acido-base. Ma la loro importanza non si limita alla fisiologia. In un moderno stabilimento di produzione di mangimi, i minerali sono materiali con comportamenti fisici propri che possono facilitare o ostacolare il processo industriale.
La qualità effettiva dei minerali (solubilità, granulometria, densità, compatibilità) influisce direttamente sul dosaggio, sulla miscelazione e sull'omogeneità. Comprendere questi fattori consente di formulare con maggiore precisione, ridurre i costi, ottimizzare l'efficienza dei macchinari e garantire una produzione stabile.
I lavori di Ammerman, Baker, Henry, Hall e CVB continuano a essere un punto di riferimento per comprendere la complessità di questi minerali. Integrare queste conoscenze nell'ingegneria e nella progettazione degli impianti di produzione di mangimi consente di ottenere processi più robusti, prodotti più omogenei e un'alimentazione più adeguata alle reali esigenze degli animali.
Riferimenti
- Ammerman, C.B., Baker, D.H. e Lewis, A.J. (1995). Biodisponibilità dei nutrienti per gli animali: aminoacidi, minerali e vitamine. Academic Press.
- Baker, D. (1995). Nutrient Requirements and Responses. In: Biodisponibilità dei nutrienti per gli animali. Academic Press.
- CVB (1997). Documento informativo n. 27: Digeribilità e disponibilità del fosforo negli ingredienti dei mangimi. Centraal Veevoederbureau, Paesi Bassi.
- Hall, L.E. (1997). Variazioni nella digeribilità del fosforo negli ingredienti dei mangimi. Rivista di ricerca applicata sull'allevamento avicolo.
- Henry, P.R. (1995). Magnesium and Trace Mineral Bioavailability. In: Biodisponibilità dei nutrienti per gli animali. Academic Press.
- Roland, D.A., & Bryant, M.M. (1994). Dimensione delle particelle e utilizzo del calcio nelle galline ovaiole. Scienza avicola.
