nutriFORUM2022 - Alba Cerisuelo

Economía circular en alimentación animal e impacto ambiental Alba Cerisuelo Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA), Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) Mesa Redonda. Cómo minimizar la degradación de los recursos naturales, en un momento en que la demanda de alimentos, piensos, fibra y los bienes y servicios procedentes de la agricultura y ganadería está aumentando rápidamente

Contenido 1. Ganadería en el contexto del Pacto Verde Europeo – economía circular

2. Proyectos en desarrollo en IVIA

Pacto Verde Europeo (European Green Deal) Cero emisiones netas en Europa en 2050, reducción del 55% en 2030 (con respecto a los valores de 1990). Presenta una hoja de ruta para hacer la economía de la UE sostenible.

Promueve la transición a un sistema alimentario sostenible medio ambiental, social y económicamente: •

Impacto ambiental neutro o positivo

•

Biodiversidad

•

Seguridad alimentaria, nutrición y la salud de las personas, acceso igualitario a alimentos seguros y saludables

•

precios asequibles, pero que resulten rentabilidad y competitividad al sector

Pacto Verde Europeo (European Green Deal) Cero emisiones netas en Europa en 2050, reducción del 55% en 2030 (con respecto a los valores de 1990). Presenta una hoja de ruta para hacer la economía de la UE sostenible.

Plan para la Economía Circular (2020, EEEC 2021-2023): •

Aumentar el uso eficiente de recursos, deteniendo el cambio climático, revirtiendo la pérdida de biodiversidad y reduciendo la contaminación.

•

Reducción de la presión sobre los recursos naturales

Ganadería (food systems) Actividad económica que genera emisiones (contaminación)

¿Qué gases?

CH4 CO2 N2O NH3

GEI 7.1 Gigatoneladas de CO2equiv./año (14.5% GHG origen Gerber el antropogénico) al. (2013) NH3 76,7% de las emisiones de la agricultura (95%) en Europa EEA(2021)

Ganadería (food systems) Actividad económica que genera emisiones (contaminación)

Principales fuentes de emisión de GEI Manure management Energy consumption

10% 5%

Feed 44%

Entheric fermentation

41%

FAO (2018)

Alimentación: clave en la mitigación Fabricación de piensos

Fermentación entérica rumiantes

Manejo de deyecciones

+ NH3

Fabricación de piensos Materias primas: elevada carga ambiental asociada a origen, prácticas de cultivo, cambios de uso de suelo (ACV) (Lassaleta et al., 2019) Mitigación: uso de ingredientes de baja huella ambiental •

Producción no ligada a deforestación (soja) / local (Europa)

•

Subproductos industria agroalimentaria y energética

•

Nuevas materias primas producidas con menos recursos

•

No competencia con alimentación humana

Reutilización de alimentos secundarios a otros procesos no aptos para consumo humano (non-edible) y de producción local, necesidad a medio-largo plazo para reducir el impacto ambiental de los piensos y aumentar la sostenibilidad y soberanía de la ganadería (FEFAC, 2019).

Fabricación de piensos Materias primas: •

86% ingredientes no aptos para alimentación humana (non-edible)

•

14% restante aptos (edible) incluye 1/3 cereales y 75% soja mundiales 2.0 2,8 kg y 3,2 kg de alimentos aptos para alimentación humana/ kg de carne en rumiantes y monogástricos, respectivamente

(Mottet et al., 2017; CESFAC, 2021)

Fabricación de piensos Materias primas: Nuevas materias primas, ¿por qué no?

Subproductos “locales” • Subproductos cereales • Subproductos industria olivarera • Subproductos colza • PAPs • Subproductos panadería • Subproductos quesería • Nuevos subproductos

• • • •

Insectos Algas (micro y macro) Proteínas microbianas Residuos urbanos

Manejo de deyecciones Deyecciones: asociadas a contaminación ambiental (nutrientes) Mitigación: estrategias de alimentación que aumenten digestibilidad/eficiencia alimentaria para reducir volumen

La alimentación es capaz de modificar volumen y composición/degradabilidad del purín (Cerisuelo et al., 2012; Philippe and Nicks, 2015; Beccaccia et al., 2015; Ferrer et al., 2020; Ferrer et al., 2021)

Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA-IVIA), Segorbe (Castellón)

Consellería d’Agricultura, Medi Ambient, Canvi Climàtic I Desenvolupament Rural

ALIMENTACIÓN ANIMAL

Trabajos IVIA en economía circular Subproductos agroindustriales Piensos con menor impacto ambiental Ganadería sostenible

Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL

2012-2014. MICINN (AGL2011-30023-C03-01GASPORC). Ammonia and greenhouse gas emissions from pig slurry and its potential biogas production or fertilizer value, related to slurry variability induced through feeding strategies.

2015-2017. Programa Retos-Sociedad. MINECO (AGL2014-56653-C3-3-R; COPIG). Valoración in vivo del valor nutricional y consecuencias productivas del orujo graso de aceituna y pulpa de cítricos en piensos de porcino.

2019-2022. Programa Retos-Sociedad. MINECO (RTI2018-095246-B-C22; EFFIPIG). Uso de subproductos mejorados en dietas de cerdos para incrementar la salud intestinal y la sostenibilidad de la producción porcina.

IM

E OV PR

D

Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL 2015-2018. Programa Retos-Colaboración.

MINECO (RTC-2015-3265-5). Evaluación del valor nutricional de los subproductos de camelina sativa en aves y porcino e implementación de estrategias de mejora de su valor nutritivo mediante la utilización de enzimas en el pienso.

Camelina sativa

2018. Programa H2020-SFS-2018-2020 (Sustainable Food Security). Topic: CE-SFS-252018 (Integrated system innovation in valorising urban biowaste). Unión Europea.

Value chains for disruptive transformation of urban biowaste into biobased products in the city context (WaysTUP!).

Mosca soldado negra alimentada con subproductos (non-edible)

Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL

2018. Ayudas para la cooperación en el marco del Programa de desarrollo rural de la Comunitat Valenciana 2014-2020 (AGCOOP_C/2018/011).

Gestión y aprovechamiento del alperujo en alimentación del ganado vacuno extensivo en las comarcas de L’Alt y Baix Maestrat y Els Ports.

Trabajos IVIA en economía circular 1. Valoración nutricional: nutrientes digestibles (energía y AA), matrices de nutrientes más precisas

2. Estudio rendimientos productivos y calidad de producto: IT, grasa dorsal, producción huevos, calidad carne, calidad huevos,… NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN

Trabajos IVIA en economía circular 3. Estudio de emisiones a partir del PURÍN (UPV) para NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN

4. Estudio salud intestinal mediante análisis de metaboloma y microbioma para NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN

Trabajos IVIA en economía circular Objetivos línea Alimentación Animal: • Desarrollar/completar matrices de nutrientes de subproductos/nuevas materias primas • Establecer nivel de inclusion óptimo en base a estrategia integral: rendimientos productivos, emisiones de gases y salud • Proponer nuevas medidas de mitigación • Asociar potencial de emisión de las deyecciones a la alimentación (inventarios de emisiones de gases, B0) (UPV: Dr. Salvador Calvet)

Nutrientes retenidos

Principales resultados Ingredientes /Ref.

Especie

Fase

Valor nutric.

Rendimiento prod.

Calidad prod. final

Volumen deyecciones

Emisiones potenciales

Pulpa cítrica ensilada

Porcino

Acabado

DE: 1676 kcal/kg MS

No effectos negativos hasta 10%

No efectos negativos hasta 15%

No efecto

-

(Moset et al., 2015)

Aumento de emisiones -por animal/día-

DDGS Sorgo

Porcino

Acabado

-

No effectos negativos hasta 10% 30-35%

No efectos

Harina colza

Porcino

Acabado

-

No effectos negativos hasta 20%

Incremento grasa en la canal

Incremento (20%)

Disminución de CH4 (12%)

Pulpa cítrica + Garrofa

Porcino

Acabado

-

Niveles 7,5 y 15% (no valorable)

-

Incremento con garrofa (37%)

Disminución de NH3 (26%) y CH4 (7%) en niveles altos

(Cerisuelo et al., 2012) (Torres-Pitarch et al., 2014)

(Beccaccia et al., 2015)

Principales resultados Ingredientes/ Ref.

Especie

Fase

Valor nutric.

Pulpa cítrica + jabón cálcico

Porcino

Acabado

-

Harina y torta de camelina

Pocino, pollos y gallinas

Crecime nto/40 s. puesta

DE: 3027/ 3307 kcal/kg MS DP: 56-69% (porcino)

No effectos hasta 10% inclusión

+ω3 en huevo

Orujo aceituna (graso y desengrasado)

Porcino

Acabado

DE: 16582488 kcal/kg MS

No effectos hasta 12%

+ ácido oleico en grasa subcutánea

(Antezana et al., 2015)

(Cerisuelo et al., 2022) y otros

(Ferrer et al., 2018-2020)

Rendimiento prod.

3,5-7% jabón cálcico + 20% pulpa cítrica

Calidad prod. final

-

Volumen deyecciones

Emisiones potenciales

No efecto

Jabón (7%): disminución NH3 (39%) y aumento CH4 (25%)

Aumento

-

Aumento (sg. nivel inclusion y tipo de orujo) (19%-33%)

Reduce CH4 (30%)

Aumento de emisiones por animal/día

Principales resultados Ingredientes/ Ref.

Especie

Fase

Valor nutric.

Rend. prod.

Calidad prod. final

Volumen deyecciones

Emisiones potenciales

Pulpa citrica deshidrat. (tromel vs. solar)

Porcino

Acabado

DE: 3287-2999 kcal/kg MS

No effectos negativos hasta 24%

No efectos hasta 24%

No efectos

Disminución NH3

Orujo aceituna (graso vs. ciclón)

Porcino

Acabado

DE (kcal/kg MS): 1714 (graso) y 2260 (ciclón)

En curso

En curso

En curso

En curso

Bagazo de cerveza (solar vs. biomasa)

Porcino

Acabado

DE (kcal/kg MS): 2691 (solar) y 3074 (Bio). Valor proteico en curso

En curso

En curso

En curso

En curso

Harina de mosca soldado negra (full fat vs. desengrasada)

Pollos

Crecim.

En curso

En curso

En curso

-

-

(Ferrer et al., 2022)

Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal Economía circular 2.0:

• •

Es posible incorporar mayor cantidad y nuevos subproductos con éxito, pero es necesario estudiar con mayor precisión necesidades, valoración nutricional de alimentos, impacto ambiental en granja (volumen y emisiones).

•

Es necesario mejorar el valor nutricional de los subproductos fibrosos: pretratamientos y enzimas serán claves.

•

Pretratamientos: secado (vapor y sobrepresión, solar,…), hidrólisis, fermentación sólida (Sadh et al., 2018), AFE,…

•

Enzimas exógenas: carbohidrasas, proteasas, fitasas,… (Yang et al., 2021).

Innovación tecnológica y en biotecnología clave para la sostenibilidad

Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal Economía circular 2.0:

• •

Necesidad de hacer estudios integrados (producción, purín, salud) para valorar el impacto medioambiental real.

•

Debemos aprovechar los efectos de los subproductos fibrosos sobre la salud.

Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal A tener en cuenta: • Subproductos deben convivir con otras materias primas en las formulas • Impedimentos legales a la economía circular. Ej. alimentación de insectos • Economía circular no siempre reduce emisiones (potencial vs. volumen de deyecciones) • I+D+i

Economía circular en alimentación animal e impacto ambiental Alba Cerisuelo Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA), Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA)