Teoria Separador de Particulas
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8/18/2019 Teoria Separador de Particulas
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Departmento de Ciencias Animales
DAS 2002-42
Evaluando el tamaño departícula de forrajes y RTM
usando el Nuevo Separador dePartículas de Forraje de Penn State
Jud Heinrichs y Paul Kononoff
Introducción Guías para tamaños de par culas Instrucciones para el separador de par culas Efectos del tamaño de par cula en la vaca lechera
Consumos de bra recomendados Hoja de datos en blanco y grá cos Muestra de entradas y salidas del banco de datos
TÓPICOS
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DAS 02-42 Evaluando el tamaño de partícula de forrajes y RTM 1
INTRODUCCION Tener una distribución apropiada del
tamaño de partículas de los alimentos es una parte importante de la formulación deraciones. Sin embargo, hasta hace poco, eltamaño de partícula ha sido difícil de mediren las granjas. Muchos nutricionistaslecheros han desarrollado medidassubjetivas de este aspecto de la dieta, y lamayoría han sido bastante efectivos al hacercambios en la ración con respecto a lasmedidas del tamaño de partícula.
El nuevo Separador de Partículas deForraje de Penn State provee unaherramienta para determinarcuantitativamente el tamaño de las partículasde forrajes y raciones totalmente mezcladas(RTM). El concepto de medir el tamaño delas partículas de los alimentos usando unmétodo estándar no es nuevo. El estándar dela Sociedad Americana de IngenierosAgrícolas (ASAE en inglés) para el análisisdel tamaño y distribución de partículas estádisponible desde hace años.Desgraciadamente, el método ASAE es un
procedimiento de laboratorio pesado que no
es práctico para el uso en granjas. Elobjetivo de desarrollar el Separador dePartículas de Forraje de Penn State eraimitar el complejo método de laboratoriocon uno más simple en la misma granja.
El manejo del tamaño de partícula delforraje comienza al cosechar los forrajes enun estado de madurez apropiado. Cortar elcultivo a la longitud apropiada produceforrajes que se pueden combinar para lograrla longitud de partícula deseada en unaRTM.
Medir la longitud de partícula de losforrajes individuales es solo una parte de lasolución. De hecho, medir individualmentelos forrajes en su tamaño de partícula essimilar a analizar la proteína cruda delforraje. Hay rangos recomendados para cadaforraje, pero el verdadero valor de medir el
tamaño de partículas está en combinar losforrajes para alcanzar un tamaño de
partícula apropiado en la RTM, parecido acombinar alimentos para alcanzar el nivelapropiado de proteína en la ración.
El objetivo principal al analizar eltamaño de partículas de la RTM es medir ladistribución de partículas de alimento yforraje que realmente consume la vaca.Examinar no solo las partículas mayores acierto tamaño sino también la distribucióngeneral de partículas de alimento queconsume la vaca. Se recomienda medirmuestras de RTM recién servidas y antesque las vacas las separen. Los equipos paramezclar y distribuir pueden reducir eltamaño de partícula de los alimentos yforrajes y deben ser tomados en cuentacuando se evalúan las dietas alimentadas.
Una Criba AdicionalEl separador de partículas original,
introducido por primera vez en 1996, hamostrado ser valioso para medir el tamañode partícula de los alimentos. Sin embargo,
en un estudio de 831 muestras de RTMrecogidas en granjas lecheras comerciales,un promedio de 58 por ciento del material
pasaba entre ambas cribas (19 y 8 mm). Unamejor descripción de estas pequeñas
partículas de alimento requiere unamedición más detallada. Por tanto, sería útiluna criba diseñada para dividir aún más las
partículas de menos de 8 mm. Comoresultado de esta observación, se añadió unacriba adicional al aparato separador. Seescogió un tamaño de poro de 1.18 mm, yaque las partículas de alimento menores aeste tamaño o se digieren rápidamente en elrumen o pasan rápidamente por el rumen. Eluso de la criba adicional es más aplicable almedir el tamaño de partícula de una RTM;es posible que con algunos forrajes muy
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Raciones Totalmente Mezcladas Las investigaciones de campo hechas en
Penn State han encontrado una variabilidadconsiderable en las raciones totales. Elmanejo de la alimentación juega un papelimportante en las necesidades de longitud de
partícula de las vacas. Idealmente no más deun 8 por ciento del material debiera ser
retenido en la criba superior. Las guías deRTM para vacas lecheras altas productorases de 2 a 8 por ciento de las partículas en lacriba superior, 30 a 50 por ciento en lascribas media e inferior, y no más de un 20
por ciento en la bandeja del fondo.
INSTRUCCIONES DEL SEPARADOR DE PARTÍCULAS El Separador de Partículas de Penn State
se encuentra disponible con Nasco. Parallamar a su servicio gratuito de ventas,
marque el 1-800-558-9595. Para usar elseparador se necesita una báscula precisa para pesar las muestras y las cajas. Seincluyen una hoja de datos y un papellognormal al final de esta publicación.
Usando el separadorColoque las cuatro cajas separadoras de
plástico una encima de la otra en el siguiente
orden: la criba con los hoyos más grandes(criba superior) arriba, la de hoyos medianos(criba media) siguiente, luego la de hoyosmás pequeños (criba inferior), y la bandejasólida hasta abajo. Coloqueaproximadamente 1.5 L de forraje o RTM enla criba superior. El contenido de humedad
puede causar pequeños efectos en las propiedades de cribado, pero no es prácticorecomendar un análisis de contenido dehumedad estándar. Las muestras muyhúmedas (menos de un 45 por ciento demateria seca) pueden no separarse conexactitud. El separador está diseñado paradescribir el tamaño de partícula ofrecido alanimal. Por tanto, las muestras no deben seralteradas ni física ni químicamente de lo quese sirve antes del cribado.
Tabla 1. Recomendaciones para el tamaño de partícula de forraje y RTM basado en tresexperimentos usando vacas en lactancia temprana alimentadas con henilaje de alfalfa o ensilaje demaíz con o sin cascarilla de algodón.
Filtro Poro(mm)Partícula
(mm) Ensilaje Maíz Henilaje RTM
Criba superior 19.0 > 19.0 3 a 8 10 a 20 2 a 8Criba media 8.0 8.0 a 19.0 45 a 65 45 a 75 30 a 50Criba inferior 1.18 a 1.67 a 8.0 30 a 40 20 a 30 30 a 50Bandeja baja < 1.67 < 5 < 5 ≤ 20aLos poros son cuadrados, así que la abertura más grande es la diagonal, que es de 1.67 mm. Esta es la razónpor la que las partículas más grandes que pueden pasar por la Criba Inferior son de 1.67 mm de largo.
Se puede bajar una hoja de cálculo quehace todos los cálculos y gráficos del sitiode internet de Nutrición de Ganado Lecherode Penn State. Visítelo enextension.psu.edu/dairynutritiony baje “particlemsp.xls.”
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Sobre una superficie plana, agite lascribas en una dirección 5 vedes y luego girela caja separadora un cuarto de vuelta. Nodebe haber movimiento vertical al agitar.Repita esta proceso 7 veces, para un total de
8 vueltas o 40 agitaciones, rotando elseparador después de cada vuelta de 5agitaciones. Vea el patrón de agitadomostrado en la Figura 1.
La fuerza y frecuencia de la agitacióndebe ser suficiente para que las partículasresbalen sobre la superficie de la criba,
permitiendo que aquellas más pequeñas quelos poros caigan. Recomendamos agitar elseparador de partículas a una frecuencia deal menos 1.1 Hz (aproximadamente 1.1agitaciones por segundo) con una distanciade 17 cm. Para mejores resultados, calibre lafrecuencia de movimiento sobre unadistancia de 17 cm por un número específicode veces. El número de movimientoscompletos dividido por el tiempo ensegundos resulta en un valor de frecuenciaque se puede comparar con larecomendación de 1.1 Hz.
Después de terminar de agitar, pese elmaterial en cada criba y en la bandeja baja.
Note que el material en la criba superior esmás larga que 19 mm, el material en la cribamedia es de entre 8 y 19 mm, el material enla tercera criba es de entre 1.67 y 8 mm, y elmaterial en la bandeja del fondo es de
menos de 1.67 mm. Vea la Tabla 2 paraentrar datos y procedimientos para calcularel porcentaje bajo cada criba.
Usando el Papel LognormalActualmente hay algo de debate sobre el
mejor tipo de papel de gráfico para ilustrarlos resultados de tamaño de partícula. Eltamaño de particular de forraje y RTM enuna muestra no sigue un patron dedistribución normal, sin embargo, se puedeilustrar con una distribución de línea rectausando papel de gráfico lognormal.Recomendamos el uso de papel lognormal
para graficar la distribución de tamaño de particular de forraje y RTM ya que es elmétodo más simple y acomoda la mayoríade los datos con exactitud. El porcentajeacumulativo de menor tamaño para cadacriba se ilustra en el gráfico.
Figura 1. Patrón de agitación para la separación de partículas por tamaño.
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Refiriéndose a la Tabla 2, el valor [f] serefiere a 19 mm, el valor [g] a 8 mm, y elvalor [h] a 1.67 mm. Estos porcentajes seilustran en papel lognormal con una línea
apropiada entre los tres puntos (línea demejor acomodo).En el papel de gráfico, el eje horizontal
representa el tamaño de partícula y el ejevertical representa el porcentaje acumulativode menor tamaño. Los ejes no son lineales.Para el ejemplo dado en la Tabla 2, se
pueden hacer las siguientes deducciones odeclaraciones:
Aproximadamente 5% del alimento midemás de 19 mm de longitud.
Aproximadamente 40% del alimento caeentre los 8 y 19 mm de longitud.
Aproximadamente 40% del alimento caeentre los 1.67 y 8 mm de longitud.
Aproximadamente 15% del alimentomide menos de 1.67 mm de largo.
Otra interpretación puede ser: Aproximadamente 95% del alimento
mide menos de 19 mm de largo.
Aproximadamente 55% del alimentomide menos de 8 mm de largo.
Aproximadamente 15% del alimento midemenos de 1.67 mm de largo.
Figura 2. Datos del ejemplo en la Tabla 2colocado en papel lognormal.
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Tamaño de Partícula (mm)
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Tabla 2. Ejemplo del cálculo del peso total y los porcentajes acumulativos bajo cada criba.
Registrar y Calcular Datos
Muestra Peso Retenido Proporción Restante en Cada Criba
Criba superior (19 mm) 10 gramos [a] a/e * 100 10/200 * 100 = 5%Criba media (8 mm) 80 gramos [b] b/e * 100 80/200 * 100 = 40%Criba inferior (1.67 mm) 80 gramos [c] c/e * 100 80/200 * 100 = 40%Bandeja fondo (< 1.67 mm) 30 gramos [d] d/e * 100 30/200 * 100 = 15%Suma de Pesos 200 gramos [e]
Computar Porcentaje Acumulativo de Menor Tamaño 1
% Bajo criba superior f = 100 – (a/e * 100) 100 – 5 = 95% menor tamaño% Bajo criba media g = f – (b/e * 100) 95 – 40 = 55% menor tamaño% Bajo criba inferior h = g – (c/e * 100) 55 – 40 = 15% menor tamaño
1Porcentaje acumulativo de menor tamaño se refiere a la proporción de partículas menores a un tamaño
especificado. Por ejemplo, en promedio, 95% del alimento es menor a 19 mm, 55% del alimento es menor a 8mm y0.15% del alimento es menor a 1.67 mm.
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EFECTOS DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA SOBRE LAVACA LECHERA
Las necesidades de la vaca lechera paraniveles cada vez mayores de energía nos hallevado a dietas relativamente altas enconcentrados. Sin embargo, las vacas aúnrequieren fibra adecuada para funcionar bien.Cuando no se alcanzan los niveles mínimos defibra, las vacas pueden mostrar uno o más delos siguientes desórdenes: porcentaje de grasade leche reducido, abomaso desplazado, y/o unaumento en la incidencia de parakeratosisruminal, laminitis o acidosis ruminal. Lasvacas que consumen suficiente FND con untamaño de particular del forraje severamentereducida pueden mostrar los mismosdesórdenes metabólicos que las vacasalimentadas con una dieta deficiente en fibra.
Es necesaria una longitud adecuada de la partícula de forraje para un funcionamientoapropiado del rumen. Se ha demostrado que eltamaño de particular de forraje reducidodisminuye el tiempo de masticación y causauna tendencia a disminuir el pH del rumen.Cuando las vacas pasan menos tiempo
masticando, producen menos saliva la cual esnecesaria para equilibrar el rumen. Encomparación, cuando las partículas delalimento son demasiado largas, los animalestendrán mayores probabilidades de elegir laración, y al final la dieta que se consume esmuy diferente a la que se formulaoriginalmente.
Si las raciones o forrajes son muy finos, elalimentar una pequeña cantidad de heno o
balaje largo puede mejorar el tamaño promedio
de la partícula de la ración. Las granjas dealimentan de 2.2 a más kilos de heno largo porvaca diarios probablemente no tendrán
problemas con el tamaño de partícula general.Sin embargo, muchas granjas no tienen henolargo como una opción. En estas situaciones, ladistribución del tamaño de particular en la
ración total es probablemente más importanteque la proporción de partículas mayores acierto tamaño.
Además del análisis del tamaño de particular del forraje y RTM, el separador de particulas puede ser usado también paramonitorear la posibilidad de elección dealimento en el pesebre y puede ayudar enresolver problemas de alimentación,metabólicos o de producción. Para evaluar laelección, mida la RTM que queda en el pesebrevarias veces a lo largo del día (p.ej. 4, 8, 12, y48 horas después de la alimentación). Ladistribución resultante de tamaño de particularno debiera diferir más de un 3 a 5 por ciento dela RTM original. Si las vacas están eligiendodurante el día, el pH puede fluctuar más de loesperado y puede afectar el consumo, lafermentación en el rumen o la digestión engeneral. Los problemas pueden ser más
pronunciados si los silos están sobrepoblados osi las vaquillas primerizas se agrupan con vacasmás viejas. En estas situaciones los animales
más agresivos podrían preferir consumir elgrano y otros alimentos más palatables yfáciles de fermentar y dejando los alimentosaltos en fibra y difíciles de digerir para losdemás animales.
No se recomienda alimentar una ración quecontenga un tamaño de partícula niextremadamente fino ni grueso. Las dietas encualquier extremo pueden predisponer a lavacas a la acidosis ruminal y otros problemasasociados y deben evitarse. El análisis de
tamaño de particular no es una bola mágica para determinar los problemas de ración. Sinembargo, el Separador de Partículas de PennState sí provee una medida objetiva del tamañode particular, y puede ser una herramienta útil
para mejorar la nutrición de la vaca en general.
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CONSUMO DE FIBRA RECOMENDADO El consumo adecuado de FND por la
vaca lechera es necesario para elfuncionamiento normal del rumen, de la
producción y la salud. La mayoría de laFND en la ración debe estar en la forma deFND de forraje junto con un tamañosuficiente de partícula de la ración paramantener un ambiente ruminal saludable.Bajo condiciones de tamaño de particularmarginal, se debe poner especial atención
para mantener niveles adecuados deconsumo de FND total y de forraje (Tablas 3y 4).
Los rangos para FND total sugeridos sonal menos 1.10 a 1.20 por ciento del pesocorporal. El consumo de FND de forraje
puede variar del 0.75 al 1.10 por ciento del peso corporal. Sin embargo, si la longitud de particular del forraje o de la RTM esdemasiado fina, entones debe usarse unmínimo más alto (menos de 0.85 por cientodel peso corporal).
Tabla 3. Guías de consumo de FND de forraje.
FND de forraje como % depeso corporal 1 Nivel de consumo
0.75% 2 Mínimo si la ración provee de 1.30 a 1.40% de la FNDtotal con el uso de alimentos secundarios.
0.85% 2 Mínimo si la ración provee de 1.00 a 1.20% de la FNDtotal usando granos u otros carbohidratos. 0.90% Moderadamente bajo0.95% Promedio1.00% Moderadamente bajo1.10% Máximo
El consumo de materia seca de forraje debe estar entre 1.40% y 2.40% del peso corporal sinimportar los parámetros de consumo de FND de forraje.2Un mínimo más alto puede ser necesario si el forraje se corta demasiado fino.
Tabla 4. Guías para consumos de FND total y de forraje como porcentaje de la materia seca total de laración usando concentrados con FND baja.
Producción de leche Consumo de FND total Consumo de FND de forraje Alta (> 80 libras o 36 kilos) 28-32% 21-27%
Media (60-80 libras o 27–36 kilos) 33-37% 25-32% Baja (< 60 libras o 27 kilos) 38-42% 29-36%
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Hoja de Datos para el Análisis del Tamaño de Partícula de Forrajes y de RTM
Peso del Material Retenido
Superior (a) __________ __________ __________Media (b) __________ __________ __________
Inferior (c) __________ __________ __________
Bandeja fondo (d) __________ __________ __________
Suma de Pesos (e) __________ __________ __________
Cálculos de porcentajes retenidos en cada cribaSuperior __________ __________ __________[= a/e *100]
Media _________ __________ __________[= b/e *100]
Inferior __________ __________ __________[= c/e *100]
Bandeja fondo __________ __________ __________[= d/e *100]
Cálculos de porcentajes bajo cada criba
Peso Total __________ __________ __________[e = a+b+c+d]
Criba Superior __________ __________ __________[f = 100 – a/e*100)]
Criba Media __________ __________ __________[g = f – (b/e*100)]
Criba Inferior __________ __________ __________[h = g – (c/e*100)]
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objetivo
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Análisis de Tamañode Part ícula RTM
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objetivo
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Análisis de Tamaño de Partículade Ensilaje de Maíz
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Análisis de Tamaño dePartícula de Henilaje
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Apéndice. Hoja de Cálculo de Tamaño de Partícula, Instrucciones
http://www.das.psu.edu/dcn/catforg/particle/
Ingresando Datos de Muestras1. Haga clic abajo en la pestaña de "Datos".2. Ingrese la información en las celdas con texto azul; siempre reemplaze o borre el ejemplo.3. Asegúrese de ingresar el tipo de muestra. Los rangos de los objetivos en la gráficase basan en el tipo de muestra.
Use el siguiente código numérico para identificar el tipo de muestra:TMR (RTM) = 1 Ensilaje de maíz = 2 Henilaje (heno) = 3
4. Ingrese el nombre de la muestra y el peso de las partículas dejadas en cada criba.Si sólo se analiza una muestra, borre el ejemplo de datos de "Muestra 2".
Interpretando el Resultado1. El resultado de sus mediciones tiene dos formas.
La sección "Resultado" de la pestaña "Datos" abajo.Un gráfico de sus resultados en la pestaña "Gráfico" abajo.
2. La sección "Resultado"Porcentaje de partículas en cada cribaEl porciento acumulativo de menor tamaño, lo cual es la cantidad en cada cribaLa longitud promedio de las partículas en la muestraDesviación estandar de longitud de partículas en la muestraDistribución de tamaño de partículas recomendado para su tipo de muestra
3. El GráficoLos puntos azules y naranja muestran el porciento acumulativo de menor tamañoLas líneas azules y naranja muestran la "línea de mejor acomodo" para la muestra (regresión)Los cuadros verdes indican un rango de objetivo recomendado para su tipo de muestra
A menos que esté interesado en las matemáticas y ecuaciones detrás de estos cálculos, nonecesitará usar la pestaña "Cálculos" de abajo.
contacte a Jud Heinrichs en [email protected]
¿Preguntas?Si son respecto al uso de la hoja de datos, contacte a Coleen Jones en [email protected]
Si está interesado en los rangos de tamaños de partícula y de objetivos,
Análisis de Tamaño de Part ícula
Instrucciones
Resumen: Anote el peso de las partículas de cada criba en la pestaña de "Datos". La distribución serácalculada y mostrada debajo de sus entradas. Vea un gráfico de los resultados al hacer clic en la pestaña"Gráfico". Vea la explicación de abajo para mayores detalles.
Desarrollado por Coleen Jones, Paul Kononoff, y Jud Heinrichs
DAIRY&ANIMAL
SCIENCE
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Apéndice. Hoja de Cálculo de Tamaño de Partícula, Datos
Nombre Fecha de Muestra 15/07/2002Dirección Tipo de Muestra 1
1 = RTM, 2 = Ensilaje de maíz, 3 = Henilaje
INGRESO
Muestra 1: RTM Grupo Alto Muestra 2: RTM Grupo BajoPeso (gramos) Peso (gramos)
40.0 50.0310.0 275.0330.0 235.0120.0 90.0800.0 650.0
RESULTADOSección 1. Distribución de Partículas
Partículas Atrapadas Partículas Acumuladas Partículas Atrapadas Partículas Acumuladas(% del total) (% bajo cada malla) (% del total) (% bajo cada malla)
5 95 8 9239 56 42 5041 15 36 1415 14
Sección 2. Parámetros de Muestras
Muestra 1 Muestra 2Tamaño de Partícula
5.21 5.862.72 2.78
Sección 3. Distribución de Partículas Recomendada Tipo de Muestra: RTM
Partículas A trapadas(% del total)
2 a 830 a 5030 a 50
20 o menos
Análisis de Tamaño de PartículaHoja de Datos
MediaInferior Fondo
CribaSuperior
Maximum Milk Makers658 Dairy Lane
Anytown, PA 17956
Desviación Estandar (mm)
Muestra 1: RTM Grupo Alto
CribaSuperior
Media
Promedio (mm)
Muestra 2: RTM Grupo Bajo
CribaSuperior
MediaInferior FondoTotal
Inferior Fondo
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Apéndice. Hoja de Cálculo de Tamaño de Partícula, Gráfico
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Anális is de Tamañode Partícula RTM
Para: Maximum Milk Makers
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