Buenas prácticas ganaderas: Caracterización de sistemas de producción bovina de leche en el Norte Antioqueño y su relación con calidad higiénica y sanitaria de la leche cruda

M F Cerón-Muñoz, J P Ramírez Arias^*, D M Bolivar-Vergara¹, G I Bedoya² y L G Palacio³

Grupo de investigación GaMMA, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia, Carrera 75 No. 65-87, Bloque 47-233, Medellín, Colombia.
grupogamma@udea.edu.co
¹ Grupo de investigación BIOGEM, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, Colombia.
² Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural de Antioquia, Colombia.
³ Grupo de investigación Centauro, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia, Carrera 75 No. 65-87,Bloque 41-107, Medellín, Colombia.
^* Joven Investigador Colciencias

Resumen

El objetivo fue evaluar el efecto de la implementación de buenas prácticas ganaderas (BPG) en sistemas de producción bovino de leche sobre la calidad higiénico-sanitaria de predios ubicados en la subregión norte de Antioquia, Colombia. Se aplicó una encuesta que contenía aspectos fundamentales para la certificación en BPG a 196 predios de los municipios de Bello, San Pedro, Donmatías, Entrerríos, Belmira, San José de la Montaña, Santa Rosa de Osos y Yarumal. Para identificarla caracterización del sistema y su relación con los aspectos fundamentales se realizó análisis de clúster jerárquico, análisis de correspondencias múltiples de las variables fundamentales y el municipio y análisis de clúster jerárquico en componentes principales. Para verificar la relación entre la presencia o ausencia de certificación en BPG, con calidad de la leche, se tomaron muestras mensuales de leche detanque durante un año para determinar el recuento de células somáticas (RCS) y unidades formadoras de colonia (UFC) y se realizaron análisis de varianza mediante modelos aditivos generalizados suavizados.

Los municipios de mayor cumplimiento en aspectos fundamentales para la certificación fueron Belmira, Bello y San Pedro (70, 74 y 81%, respectivamente); los de menor cumplimiento fueron San José y Santa Rosa de Osos (43 y 49%) y los de mediano cumplimiento fueron Yarumal (62%), Donmatías (57%) y Enterríos (53%). El análisis de correspondencia múltiple tuvo tres dimensiones con una varianza acumulada de 42.17%, donde las variables con mayor importancia (31.2%) estuvieron relacionadas al control, prevención y manejo de enfermedades y rutinas de limpieza y desinfección. Para UFC y RCS los efectos de fecha de toma, municipio y certificación en BPG fueron significativos (p< 0.05).

Sistemas de producción que implementan protocolos de BPG presentan mejores resultados de calidad higiénica y sanitaria de la leche para consumo humano.

Palabras clave: buenas prácticas ganaderas, calidad de leche, recuento de células somáticas, unidades formadoras de colonia

Dairy good practices: Characterization of bovine dairy systems in Northern Antioquia and its relationship with hygienic and sanitary quality of raw milk

Abstract

The aim was to evaluate the dairy production system and dairy good practices (DGP) certification effect on hygienic-sanitary milk quality in farms from north region of Antioquia, Colombia. A survey with fundamental aspects for DGP certification was applied to 196 farms from the provinces of Bello, San Pedro, Donmatías, Entrerrios, Belmira, San José de la Montaña, Santa Rosa de Osos and Yarumal. For systems identification and relationship with fundamental aspects, a hierarchical cluster analysis, multiple correspondence analysis for fundamental variables and province and principal components hierarchical cluster analysis was carried out. Samples to determinate colony forms units (CFU) and somatic cell count (SCC) were taken from bulk tank monthly over a year.

To analyze DGP certification effect on hygienic-sanitary status, milk bulk tanks milk were sample monthly over a year to determinate somatic cell count (SCC) and colony-form units (CFU). Relationship between DGP certification and SCC and CFU was analyzed by analysis of variance through smoothed generalized additive models.

Provinces with highest fullfilment were Belmira, Bello and San Pedro (70, 74 and 81%, respectively), lower fullfilment were San José and Santa Rosa de Osos (43 and 49%) and medium were Yarumal (62%), Donmatías (57%) and Enterríos (53%). Multiple correspondence analysis had three dimensions with cumulative variance of 42.17%, where most important variables (31.2%) were related with disease control, prevention and management, cleaning and disinfection routines. For CFU and SCC effects of date sample, province and DGP certification were significant (p< 0.05).

Production system and DGP certification degree affect significantly hygienic-sanitary milk quality, being technified and with better milking protocols systems, those which had better milk quality standards.

Production systems that implement protocols for certification have better results BPG hygienic and sanitary quality of milk for human consumption.

Keywords: colony-form units, dairy good practices, milk quality, somatic cell count

Introducción

El departamento de Antioquia en Colombia es el mayor productor de leche del país con una producción aproximada de 3.500.000 litros/día; la mayor producción está en la subregión Norte y en la subregión Oriente. Los sistemas productivos están caracterizados por un alto desarrollo genético, altos desempeños productivos, altos costos de producción y baja competitividad, lo que los hace vulnerables a la competencia internacional (MADR 2012a).

De acuerdo a la creciente demanda de los consumidores que exigen mayores garantías de inocuidad y calidad en la leche y sus derivados, se hace necesario caracterizar los factores que influyen en la calidad final de la leche y su variación en relación al sistema productivo. En la cadena alimentaria láctea, el primer eslabón corresponde a la producción de leche en las fincas por lo tanto, los productores deben tener cada vez mayor información sobre su responsabilidad con respecto a la inocuidad de la leche producida en sus hatos (ICA 2007).

Las BPG son herramientas que permiten obtener leche con altos estándares de calidad e inocuidad, las cuales se aplican durante el proceso de producción pecuaria, con el fin de que la empresa ganadera sea sostenible ambiental, económica y socialmente (Uribe et al 2011). Su importancia radica en generar materia prima de excelente calidad para la industria láctea pues a nivel industrial y de procesamiento, la calidad del producto final se verá afectada por la calidad de la leche entregada por el productor (Leedor 2006).

En Colombia, el sistema de pago de la leche al productor tiene como base de valoración la calidad composicional, higiénica y sanitaria (MADR 2012b). La calidad de la leche involucra características nutricionales, organolépticas, de inocuidad y microbiológicas; donde los parámetros microbiológicos incluyen el número de unidades formadoras de colonia por mililitro (UFC/mL) (recuento de mesófilos), presencia de gérmenes patógenos, presencia de inhibidores o residuos de medicamentos y recuento de células somáticas por mililitro (RCS/mL), que es indicador de mastitis (Calderón et al 2008).

El objetivo de esta investigación fue caracterizar los sistemas ganaderos de producción especializada de leche en el Norte de Antioquia y comparar el estado higiénico y sanitario de la leche en fincas según el grado de implementación de BPG.

Metodología

El estudio se realizó con la aplicación de una encuesta a 196 predios localizados en los municipios de Bello (28), San Pedro (30), Donmatías (21), Entrerríos (22), Belmira (25), San José de la Montaña (21), Santa Rosa de Osos (29) y Yarumal (20),en la subregión norte de Antioquia (latitud 6°18′N hasta 6°54′N y longitud 75°40′W hasta 75°20′W, con altitudes desde 1800 msnm hasta 2900 msnm).

Con base a los Decretos 616 y 2838 de 2006 del Ministerio la de Protección Social (MPS 2006) y en la lista de chequeo de criterios de cumplimiento para certificación en buenas prácticas ganadera del Instituto Colombiano Agropecuario (ICA 2007), se aplicó una encuesta con los aspectos fundamentales a tenerse en cuenta para la certificación en BPG (Tabla 1).

Para caracterizar los predios con el cumplimiento de aspectos fundamentales en la implementación de las BPG se realizaron análisis de clúster jerárquico con los procedimientos hclust de la librería stat y hclustvar de la librería ClustOfVar (Chavent et al 2012), análisis de correspondencias múltiplesde las variables fundamentales (cualitativas) y el municipio (cualitativa suplementaria), mediante el procedimiento MCA y análisis de clúster jerárquico en componentes principales (HCPC) de la librería FactoMineR (Husson et al 2004) del R-project (R Core Team 2014).

Para comparar el estado higiénico y sanitario de hatos con o sin certificación en BPG, se tomaron muestras de leche de tanque de enfriamiento con periodicidad mensual durante un año para determinar el RCS/mL y UFC/mLde 172 de los 196 predios. El RCS fue realizado en un equipo CombiFoss Plus MilkoScan (Foss®, Denmark) basado en citometría de flujo, previamente calibrado con leche cruda estándar (Eastern Laboratory Services, Medina, OH, USA). El conteo de UFC fue realizado en un equipo Bactoscan (Foss®, Denmark), mediante citometría de flujo, en el Laboratorio de Calidad de leche Cruda de la Universidad de Antioquia.

Para identificar la relación existente entre la certificación en BPG y las UFC y RCS se realizaron análisis de varianza mediante modelos aditivos generalizados suavizados (Hastie and Tibshirani, 1990 and Wood, 2011), con distribución Poisson, utilizando la siguiente estructura:

Donde:
Y_ijklm Es la variable respuesta (UFC ~ Poι (μ) o RCS ~ Poι (μ)).
α Es el intercepto.
Υ_i Es el efecto fijo de la presencia o ausencia del certificado en buenas prácticas ganaderas.
θ_j Es el efecto fijo del municipio.
ρ_k:j Es el efecto aleatorio de predio dentro del municipio.
s(δl) Es la función suavizada no parametrizada del l^-ésimo día de toma de muestra expresado en fecha juliana.
ε_ijklm Es el efecto residual.

Los análisis se realizaron mediante el procedimiento gam de la librería mgcv (Wood 2011) del programa R-project (R Core Team 2014).

Resultados y discusión

Los aspectos fundamentales que se cumplieron en más del 95% de los predios fueron:

Disponibilidad de agua que no afecte la salud de los animales (f48), uso adecuado del tanque de leche (f14) e identificación de los animales (f10) y los aspectos de menor cumplimiento (menos del 30% de los predios) fueron presencia de plan sanitario, responsable en el manejo de medicamentose instrucciones de manejo de enfermedades de control oficial. En ninguno de los predios se utilizan alimentos medicados para animales (f46).

En la zona de estudio, las fincas tuvieron un cumplimiento mínimo, mediano y máximo de 9/47, 26/47 y 47/47 de las condiciones fundamentales para la certificación en BPG.

En la Figura 1 se puede observar las variables decaracterizaciónde buenas prácticas ganaderas, las cuales formaron ocho grupos.

El primer grupo se caracterizó por variables relacionadas con el “control sanitario preventivo del hato, de acuerdo a los lineamientos estatales” indicando que existen predios que se preocuparon en el establecimiento de programas de control de enfermedades oficiales, de mastitis y movilización de animales, la construcción de pozos sépticos y la limpieza general de los lugares de ordeño y de almacenamiento de productos.

El segundo grupo relaciona variables de desarrollo regional (municipio), influenciados por el tipo de ordeño (manual, mecánico en potrero o en sala de ordeño) y sistema de conservación de la leche (tanque de enfriamiento o cantinas). También se incluye en este grupo la certificación de hato como libre de tuberculosis, la cual estuvo influenciada por las campañas de erradicación de esta enfermedad durante el periodo en que se realizó el estudio.

El tercer grupo fue conformado por variables relacionadas con el cuidado de los pezones y el cuarto grupo por aquellas relacionadas con calidad de agua, uso de productos veterinarios con registro ICA y suplementación nutricional para animales. El quinto grupo lo constituyeron variables relacionadas con la higiene en el momento del ordeño, como lavado de manos, sellado de pezones y protección de la leche. El sexto grupo por variables relacionadas con la desinfección y mantenimiento de equipos y utensilios, control veterinario y disponibilidad de agua. El séptimo grupo por las variables de registro ante el ICA y la certificación en hato libre de brucelosis y el octavo grupo por las variables restantes.

Según la Figura 1, el octavo cluster cumple con la mayoría de las variables fundamentales de BPG, estando relacionado con fincas certificadas o en proceso de certificación, el resto de agrupamientos aunque difieren en algunos aspectos, están direccionados hacia mejorar calidad de leche, la sanidad de los animales e implementación de buenas rutinas de ordeño principalmente, para alcanzar también posteriormente certificación en BPG. Todos los clusters tuvieron algún tipo de relación con los demás, aunque sin el cumplimiento de todos los aspectos, lo que evidencia las dificultades que existen para que los productores se concienticen acerca de cómo factores de índole medio ambiental, económico-administrativo y de bienestar animal impactan sobre la calidad final e inocuidad de la leche, ya que abarca un concepto más amplio que sólo rutinas adecuadas de ordeño y prevención de enfermedades.

En el análisis de correspondencias múltiples, la primera, segunda y tercera dimensión explicaron el 31.2, 5.6 y 4.8% de la varianza, respectivamente, con una varianza acumulada de 42.2%. Las variables de mayor importancia en la dimensión uno (31.2%) y que pueden influenciar en la planificación de programas regionales para la certificación en BPG fueron:

Instrucciones de manejo de enfermedades de control oficial (f9), la existencia de plan sanitario (f11), procedimiento de limpieza y desinfección (f33), manejo adecuado de medicamentos (f40) y acciones correctivas cuando no se respetan los tiempos de retiro (f45).

La dimensión dos (5.6%) fue explicada por:

 Instalaciones de la sala de ordeño (f18), disponibilidad de agua que no afecte la salud de los animales (f48) y pisos, paredes y techos con superficies fáciles de lavar (f13).

La dimensión uno que explica la mayor parte de la varianza encontrada (31.2%), corresponde a las acciones ejecutadas para mantener el estatus higiénico-sanitario del hato, lo cual compromete de manera importante la salud tanto de los animales como del consumidor final, lo que puede reflejar el escaso conocimiento que tienen muchos productores acerca del control, prevención y manejo de enfermedades, además del control de la contaminación y su impacto en la cadena productiva.

Según Jayarao et al (2004), la adopción de buenas prácticas en el ordeño disminuye el riesgo de infecciones como mastitis, la cantidad de patógenos como E. coli, además del impacto ambiental sobre la calidad final de la leche, ya que la contaminación bacteriana de la leche cruda puede ocurrir a nivel intramamario, durante el ordeño, almacenamiento, transporte o procesamiento (Smith et al 2002; Holm et al 2004; Wagner et al 2004; Gaviria 2007; Perkins et al 2009). Además del riesgo zoonótico que implica, pues enfermedades como la brucelosis y tuberculosis pueden ser transmitidas en la leche.

La dimensión 2 corresponde a factores de infraestructura adecuada para la producción. Se ha demostrado que un mayor grado de tecnificación en el sistema impacta de manera positiva la calidad y composición de la leche, por poseer mejores prácticas de manejo, debido al número de animales y el nivel de producción (Smith et al 2002; Jayarao et al 2004; Nero et al 2009). Esta dimensión tuvo menos varianza, debido a que la mayoría de los sistemas productivos incluidos en el estudio tienen alta experiencia en lechería especializada y generalmente cuentan con infraestructura adecuada para la producción.

Según la Figura 2, donde se indica el agrupamiento de los municipios en las dimensiones del análisis de correspondencias múltiples, se observan cuatro grupos conformados por los municipios de i) Belmira, Bello y San Pedro, ii) San José y Santa Rosa de Osos, iii) Yarumal, Donmatías y iv) Entrerríos.

Los municipios de Belmira, Belloy San Pedro se caracterizaron por presentar mayor cumplimiento de aspectos fundamentales (33/47, 35/47 y 38/47 puntos, respectivamente), en los cuales se destacan los municipios de Belmira y San pedro por su alto grado de tecnificación y trayectoria en la producción de leche. Los municipios de San José de la Montaña y Santa Rosa de Osos fueron los municipios de menor cumplimiento de aspectos fundamentales (20/47 y 23/47, respectivamente), municipios que se caracterizan por tener menor trayectoria lechera en comparación con los demás municipios del estudio, pero que en los últimos años la actividad láctea se ha aumentado vertiginosamente.

Los municipios intermedios en el cumplimiento de aspectos fundamentales fueron Yarumal (29/47), Donmatías (27/47) y Entrerríos (25/47). A medida que la lechería representa renglones importantes en el desarrollo económico de los municipios estudiados, mayor es el acompañamiento que poseen los productores por parte de sus respectivas administraciones municipales, resultando en mejores índices de cumplimento de aspectos fundamentales de BPG.

Figura 2. Correlaciones cuadradas de la variable cuantitativa suplementaria municipio del norte de Antioquia-Colombia. Con las dos dimensiones del análisis de correspondencias múltiples.

En la Figura 3 se puede apreciar el resultado de los análisis de cluster donde se agruparon fincas de alto, medio y bajo cumplimiento de aspectos fundamentales por municipio.

Figura 3. Cumplimiento de criterios fundamentales (en puntaje) y número de fincas (entre paréntesis) de los municipios de Belmira (B), Donmatías (D), Entrerrios (E), San José (J), Bello (L), San Pedro (P), Santa Rosa (R) y Yarumal (Y) agrupados por clúster.

De los 172 predios donde se tomaron muestras de leche, 35 tuvieron certificación en BPG, los cuales tuvieron mejores estándares de calidad e inocuidad; sin embargo, es evidente que más del 70% de los productores no están certificados. Entre las principales razones manifestadas por los productores para no tener certificación están trámites complejos y largos ante el ICA, requerimientos y adecuaciones del sistema que implican inversión de dinero y la no obligatoriedad de certificación.

Para el caso de las UFC y RCS los efectos de fecha de toma de muestra, municipio y certificación fueron significativos (p<0.05). Estos resultados muestran que a medida que se implementan mejores prácticas en la producción de leche se espera mejorar calidad e inocuidad de la misma, lo cual concuerda con estudios que indican que mediante la implementación de BPG mejora tanto la calidad higiénica como sanitaria de la leche (Hutton et al 1990; Jayarao et al 2004). También es posible verificar que los productores en municipios donde existe mayor tecnificación y trayectoria lechera, tienen mejores parámetros tanto composicionales como de inocuidad, incluso en diferentes épocas del año, como es el caso de la fecha en la cual se miden estas variables, pues un ejemplo es la época lluviosa que afecta directamente el recuento bacteriano y celular, repercutiendo en la calidad final de la leche. Cabe resaltar para el caso de este estudio, que lo valores de UFC y RCS para los sistemas con mejores rutinas de ordeño y de prevención en las diferentes épocas del año se mantuvieron estables, en comparación con sistemas que carecían de estas prácticas y de planificación, en los cuales tuvieron tendencia a aumentar.

Algunos estudios han evidenciado que las variables que más influyen en la calidad de la leche son: las estrategias de alimentación, la escala de producción (tamaño del hato, área de finca, producción día, entre otros) y composición de la leche (Smith et al 2002; Rotz et al 2003; Ruiz-Cortés et al 2012; Gabbi et al 2013). Es así como la calidad final de un producto lácteo, ya sea manufacturado o fresco, puede solamente ser tan buena como la calidad de la leche inicial (Leedor 2006).

En la Figura 4, se presentan los resultados del RCS y UFC para las unidades productivas por cada municipio. Toda la leche cumplió con el estándar de máximo 200.000 UFC/mL que exige la resolución 017 de 2012 para Colombia. El RCS no está contemplado en la legislación colombiana para la definición del pago de la leche con base en la calidad. Las bonificaciones por bajo RCS son voluntarias y discrecionales de las empresas acopiadoras y procesadoras. Los RCS encontrados en este estudio estuvieron por debajo de los parámetros aceptables máximos (<400000 RCS/mL) de acuerdo a los sistemas de pago de algunas empresas.

La diferencia en la calidad higiénico-sanitaria de la leche entre fincas que tenían o no certificación en BPG, se puede observar en la Figura 5. Es posible observarcómo se afecta este parámetro, ya que las fincas con certificación en BPG tuvieron recuentos menores de 300000 RCS/mL y de 50000 UFC/mL en comparación a las que no tenían certificación que fue mayor a 300000 RCS/mL y casi 100000 UFC/mL. No obstante, todas las fincas produjeron leche con parámetros deseables sin que representaran riesgo para la salud de los consumidores.

Figura 5. Recuento de células somáticas (RCS, 1000 cel/mL) y unidades formadoras de colonia (UFC, 1000/mL) de leche de tanque en fincas con certificación en buenas prácticas ganaderas (BPG) versus fincas sin certificación en ocho municipios del norte de Antioquia, Colombia. Líneas verticales de color rojo y amarillo indican valores de referencia

Altos RCS en la leche están asociados a presencia de mastitis en las vacas, siendo ésta la principal causa de pérdidas económicas para los productores de leche debido a una disminución en el volumen producido y a la alteración de algunos componentes de la leche como la caseína (Calderón et al 2003; Calderón et al 2008). En este estudio, aunque no sehubo altos valores de RCS, se evidenció que es posible producir leche de mejor calidad mediante la implementación de BPG.

Reportes de algunos autores nacionales muestran RCS/mL de 329000 a 463000 en el alto Chicamocha (Boyacá) (Piñeros et al 2005), y de 354000 a 845000 en diferentes regiones del país (Vásquez et al 2012). Van Sheik et al (2002) encontraron que las RCS tienden a cambiar con respecto a la época del año, mientras que Pantoja et al (2009) y Vásquez et al (2012) concluyeron que los factores estacionales no afectaban los recuentos bacterianos y celulares, sino que estos están influenciados por efectos individuales inherentes a cada finca.

UFC altas en la leche cruda son las principales responsables en la disminución de la calidad de leche pasteurizada, UHT, leche en polvo, mantequilla y quesos (Barbano et al 2006) y se asocian a pobre sanidad o deficiencias en la cadena de frio, así como a otros factores como mastitis, contaminación ambiental, contaminación por recipientes, tiempo y temperatura de almacenamiento y transporte (Gaviria 2007). Ruiz-Cortés et al (2012) encontraron en un estudio realizado con muestras de leche procedentes de tanque de enfriamiento de la misma región de Antioquia, una media de UFC de 115932 UFC/mL. En otras regiones de Colombia se reportan medias de UFC/mL de 179000 en Cundinamarca (Calderón et al 2006); 175000 en Boyacá (Piñeros et al 2005), lo cual demuestra la necesidad continuar mejorando los estándares de calidad e inocuidad de la leche.

Conclusiones

La implementación y el logro de la certificación en buenas prácticas ganaderas en fincas lecheras conlleva al mejoramiento de la calidad higiénico-sanitaria de la leche.Si bien la leche de las fincas evaluadas cumplen con los estándares exigidos por la legislación colombiana, se debe tener en cuenta que mediante el proceso de certificación es posible obtener beneficios económicos, lo cual impacta la competitividad de los sistemas productivos.

Agradecimientos

Este artículo hace parte del proyecto “Fortalecimiento de la producción de la cadena láctea del distrito Norte Antioqueño”, convenio Nº 2012AS180031 firmado entre La Secretaria de Agricultura y Desarrollo Rural del Departamento de Antioquia, La Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín) y La Universidad de Antioquia, con recursos del Sistema General de Regalías- SGR. Se recibió el apoyo del Comité para el desarrollo de la investigación- CODI (Estrategia para la Sostenibilidad E01808 grupo GaMMA), y del Programa Jóvenes Investigadores e Innovadores de Colciencias (convocatoria 645 de 2014).

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Received 29 August 2015; Accepted 17 October 2015; Published 1 November 2015

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