¿Cómo optimizar el Desactivado de Soja?
Desarrollo de una metodología para el desactivado de poroto de soja a escala de laboratorio
Publicado: 16 de mayo de 2018
Por: Julieta Chale*, Bernardo F. Iglesias, Jorge Oscar Azcona, MV Viviana Charriere, Alberto Cabrera, B Christeler. Sección Aves, INTA-EEA Pergamino. Bs. As. Argentina
Resumen
El grano de soja se utiliza como principal fuente de proteína y energía en dietas para monogástricos. También se caracteriza por poseer sustancias biológicamente activas que afectan la digestibilidad del alimento, a estas se las denomina factores antinutricionales. Los más importantes, por afectar la digestibilidad de las proteínas, son los inhibidores de tripsina que, junto con las lectinas, se caracterizan por ser termolábiles. Los procesos de desactivado utilizados a escala industrial no se adaptan para procesar pequeñas cantidades de soja dado que requieren cientos de kilogramos para entrar en régimen. En consecuencia surgió la necesidad de desarrollar una metodología a escala de laboratorio para evaluar pequeñas cantidades de muestra. Se utilizaron 3 partidas de soja y se evaluaron 3 tiempos de desactivado en microondas (5, 6 y 7 minutos). Los resultados se analizaron como un arreglo factorial 3 x 3 con 4 réplicas por tratamiento. Los datos fueron sometidos a análisis de varianza, y cuando las diferencias resultaron significativas (p≤0.05), las medias se compararon con la prueba de Duncan. El método de elección fue procesar 200 g de poroto de soja en horno microondas a una potencia de 70% durante 6 minutos obteniéndose una utilización de la energía bruta comparable a los procesos aplicados a escala industrial.
Palabras Clave: factores antinutricionales, microondas, energía metabolizable
INTRODUCCIÓN
El potencial nutritivo de la soja está determinado principalmente por su aporte de proteína, aminoácidos y aceite. No obstante, la utilización de dichos nutrientes por parte de los animales, en especial los monogástricos, se ve limitada debido a la presencia de factores antinutricionales (FA) como los inhibidores de tripsina (IT) y lectinas, entre otros (Berti, 2007).
La industria ofrece alternativas a gran escala para lograr la desnaturalización de estos FA que se caracterizan por ser termolábiles. Estos procesos se basan en la aplicación de calor (aire caliente o inyección de vapor) en una adecuada relación de tiempo y temperatura. Otra alternativa es la extrusión que genera calor por la fricción (Charrière, 2016). De este modo se logra lo que comúnmente se conoce como desactivado de la soja, cuya finalidad es obtener un producto homogéneo con la mayor calidad nutricional posible.
Mediante estudios de balance que permiten determinar la utilización de la energía bruta (EB) y calcular el contenido de energía metabolizable verdadera (EMV) o la digestibilidad de los aminoácidos es posible evaluar la calidad de la soja desactivada obtenida por los procesos antes mencionados. Con este fin, también se pueden utilizar métodos de laboratorio directos como la determinación de Inhibidores de Tripsina (IT) e indirectos como la determinación de Actividad Ureásica (AU) indicador de subprocesado y de Solubilidad de Proteínas (SP) indicador de sobreprocesamiento (Azcona et al., 2007).
Cuando interesa evaluar materiales de los que solo se dispone de unos pocos kg como es el caso de ensayos de rendimiento en microparcelas, es necesario contar con otra alternativa para el desactivado de los mismos ya que los métodos a escala industrial requieren cientos de kg para entrar en régimen. Por lo anteriormente expuesto en la Sección Avicultura del INTA-EEA Pergamino, se exploró una metodología para el desactivado de soja a escala de laboratorio basada en el empleo de microondas.
MATERIALES & MÉTODOS
TRATAMIENTOS
Se evaluaron 3 partidas de soja y 3 tiempos de desactivado en microondas (5, 6 y 7 minutos), empleando un diseño completamente aleatorizado con arreglo factorial (3 partidas de soja x 3 tiempos de desactivado) totalizando 9 tratamientos.
Desactivado con microondas
Se utilizó un horno microondas de uso doméstico Whirlpool WMS20D (Frecuencia 2450 MHz, Potencia 800 Watts) con plato giratorio de 25 cm de diámetro.
Se distribuyeron 200 g de soja sobre la superficie del plato en forma de monocapa y se realizó la cocción al 70% de potencia durante distintos tiempos preestablecidos (Hernandez-Infante et al., 1998).
Posteriormente se retiró la muestra, se la colocó en una bandeja hasta alcanzar temperatura ambiente y se almacenó en una bolsa plástica hasta su análisis.
Utilización de la energía bruta
Se determinó la utilización de la EB (EMV/EB) empleando la técnica descrita por Sibbald (1976) utilizando gallos Leghorn alojados en jaulas individuales con un ayuno previo de 24 hs, (se estima que en estas condiciones no quedan remanentes del último alimento ingerido por las aves). Se emplearon 4 aves (réplicas) por material evaluado. Culminado el período de ayuno, cada gallo recibió 40 g del poroto de soja a evaluar.
Las excretas se colectaron durante 48 hs en bandejas plásticas y se secaron en estufa a 60 °C durante 72 hs hasta lograr un material lo suficientemente seco (90-95% MS) para ser molido y poder determinar su EB por calorimetría, ASTM Standard D 2015-85 (ASTM International, 1987).
Al mismo tiempo, otro grupo de 4 gallos no recibió alimento alguno y lo excretado durante las últimas 48 hs fue utilizado para estimar la secreción de origen endógeno.
A continuación se muestra el cálculo realizado para determinar EMV
EMV: energía metabolizable verdadera en kcal/kg;
EBc: energía bruta consumida en kcal;
EBexc: energía bruta excretada en kcal;
EBend: energía bruta endógeno en kcal;
AC: alimento consumido en kg.
EBc: energía bruta consumida en kcal;
EBexc: energía bruta excretada en kcal;
EBend: energía bruta endógeno en kcal;
AC: alimento consumido en kg.
Los métodos analíticos complementarios utilizados para control de calidad de desactivado fueron:
- Actividad ureásica: Método 22-90.01 (AACC International, 2009).
- Solubilidad de proteínas: según la metodología de Araba & Dale (1990).
- Inhibidores de tripsina: método AOCS Ba 12-75 (AOCS, 1997).
Los criterios tenidos en cuenta para aceptar o rechazar el método evaluado fueron: utilización de la EB (EMV/EB) mayor a 70% (valor frecuente en caso de desactivado por vapor a escala industrial) y coeficiente de variación de los resultados de EMV/EB menor a 2% (valor aceptable para determinaciones de EMV).
Análisis estadístico
Los datos fueron sometidos a Análisis de la Varianza, cuando las diferencias resultaron significativas (p≤0,05), las medias se compararon por la prueba de rangos múltiples de Duncan (Di Rienzo et al., 2012).
RESULTADOS & DISCUSIÓN
En la Tabla 1 se muestran los valores máximo y mínimo obtenidos con las 3 partidas de soja dentro de cada tiempo de desactivado para los parámetros evaluados
El desactivado con microondas durante 5 min presentó en algunos casos CV por encima de 2% y una relación EMV/EB por debajo de 70%. Si bien, los IT están próximos al límite de 5 UTI/mg, la AU da muy alta y la SP estaría en el límite de lo aceptable.
Con 6 min, en cambio, se obtuvieron los CV más bajos, una relación EMV/EB que superó el 70% y un muy buen control de los IT remanentes, resultado que se confirma también al obtenerse bajos valores de AU. La única particularidad es que la SP cayó por debajo de 70%.
Con 7 min se observó una respuesta similar a la descripta para 6 min, siendo la caída de la SP más marcada. Si bien la SP cayó por debajo de valores considerados como aceptables para otros procesos, no sería un factor limitante, dado que la utilización de la EB (EMV/EB) estuvo dentro de los valores previstos.
En la Tabla 2 se presentan los resultados de utilización de la EB (EMV/EB) presentando los efectos mayores dado que no hubo interacción significativa.
Se encontraron diferencias significativas (p< 0,05) entre las Partidas A y C (no se dispone de mayor información sobre las mismas dado que fueron tomadas de acopio).
La mayor utilización de la EB se obtuvo con tiempos de desactivado de 6 y 7 min comparado con el valor obtenido con 5 min (p< 0,05).
CONCLUSIONES
Se puede concluir que, en función de los criterios establecidos en el presente trabajo, el desactivado de soja en el horno microondas de uso doméstico Whirlpool WMS20D (Frecuencia 2450 MHz, Potencia 800 Watts) durante 6 min con una potencia del 70% es la metodología de elección.
- AACC International. 2009. Method 22-90.01. Measurement of urease activity. In Approved Methods of Analysis (11th ed.). St.Paul, MN, USA: AACC International.
- AOCS. (1997). Method Ba 12–75. In Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists Society. Champaign, IL: American Oil Chemists Society. Araba M & Dale NM. 1990. Evaluation of protein solubility as an indicator of overprocessing soybean meal. Poultry Science, 69:76-83.
- ASTM International. 1987. ASTM Standard D 2015-85. Standard test method for gross calorific value of coal and coke by the adiabatic bomb calorimeter. West Conshohocken, PA, USA: ASTM International.
- Azcona JO, Iglesias BF, Morao LR, Schang MJ. 2007. Composición de ingredientes argentinos: maíz y soja. En resumen: I Congreso Argentino de Nutrición Animal. CAENA. Parque Norte, Buenos Aires, Argentina. 18 y 19 de octubre.
- Berti AM. 2007. Factores de calidad relacionados con la inocuidad de alimentos destinados a animales monogástricos. IX Encuentro de Nutrición y Producción en Animales Monogástricos. Montevideo, Uruguay. Pp 13-20.
- Charrière MV. 2014. Inhibidores de tripsina en complejo de soja: Sus efectos sobre el desempeño de las aves. [Trabajo Final de Especialización]. Universidad Nacional de Lujan. 55 pp.
- Di Rienzo JA, Casanoves F, Balzarini MG, Gonzalez L, Tablada M & Robledo CW. 2012. [software estadístico]. InfoStat. Córdoba, Córdoba, Argentina
- Hernández-Infante M, Sousa V, Montalvo I & Tena E. 1998. Impact of microwave heating on hemagglutinins, trypsin inhibitors and protein quality of selected legume seeds. Plant Foods for Human Nutrition, 52:199-208.
- Sibbald IR. 1976. A bioassay for true metabolizable energy in feedingstuffs. Poultry Science, 55:303-308.
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No obstante, la utilización de dichos nutrientes por parte de los animales, en especial los monogástricos, se ve limitada debido a la presencia de factores antinutricionales (FA) como los inhibidores de tripsina (IT) y lectinas, entre otros (Berti, 2007).
La industria ofrece alternativas a gran escala para lograr la desnaturalización de estos FA que se caracterizan por ser termolábiles. Estos procesos se basan en la aplicación de calor (aire caliente o inyección de vapor) en una adecuada relación de tiempo y temperatura. Otra alternativa es la extrusión que genera calor por la fricción (Charrière, 2016).
Por lo anteriormente expuesto en la Sección Avicultura del INTA-EEA Pergamino, se exploró una metodología para el desactivado de soja a escala de laboratorio basada en el empleo de microondas.
Con 6 min, en cambio, se obtuvieron los CV más bajos, una relación EMV/EB que superó el 70% y un muy buen control de los IT remanentes, resultado que se confirma también al obtenerse bajos valores de AU. La única particularidad es que la SP cayó por debajo de 70%.
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