t\IIIIICIIIdC;IVII

Texto recogido de los Seminarios de control de calidad de Materias Primas IV Jornadas sobre Control de Calidad de harina de soja y Soja Integral.

Calidad de la harina de soja

W. A. Dudley-Cash' Traducción: M. Pérez Serrano""

. ^^1y^ ^ :^ s'^ j ^^ :^^ ^ ^=^ ^ ^

Li^ . ` r ^ :^ ^ ^ ^ ^ ,•^ -^`^^, ^^ ^ ,^^ -^ ^ `^. ^^ -^, ^ -. ^^ t = - - . ..^ .. . •^. 4 ^^

`` • ^ ;^ _^,^.l^` ,^,^„^,^^,. ^ `"^ ^` ^..: ^^ ^ ^^ i^

+,^ - _ ^.^,^r ^ ^,^„ R. ^-• ,..

r

♦

,.^ ^^ • ^^ ^^

l. v w a"' 1c ^.^.. ^- -^t r ^y 4 ^ ' • .^.^^`i .-1::^_^ if'_ • ^_ • ^. r7_ [ .^ ^t ^ ..M

I.

.

- `- ^ r^a.,,^ ^^ r. {^„L 1^^ ^^^^ T

^

^^ '^ r' i

,.i^11^

^

r

~

J ^`

^ ^^ a!

.

^

^

.r-^

^ ^

'^-.. ^ ^

^ ^.1

.

^e^

^ '.^_ l ^ ^ r

La harina de soja es la fuente de proteína más importante en dietas de cerdos y pollos en la mayor parte del mundo. No es común encontrar una dieta para pollos yue no contenga al menos un 10% de harina de soja, pudiendo Ilegar incluso hasta un 35%. La harina de soja es una de las fuentes de proteína de mayor calidad y menor variabilidad. Aún así, puede existir variabilidad en cuanto a la cantidad (análisis) y calidad (digestibilidad) de los nutrientes entre distintas muestras y fuentes de la harina. Dicha variabilidad se debe a diferencias en la variedad de soja, condiciones de crecimiento y de almacenaje y a variaciones en el procesado. La harina de soja producida en Estados Unidos generalmente procede de variedades estrechamente relacionadas que se procesan en grandes plantas con condiciones de procesamiento cuidadosamente controladas. Sin embargo, en otros países existe mayor diferencia entre las variedades yue se utilizan y se procesan en plantas pequeñas con condiciones de manejo más deficitarias. Mantener la calidad de la harina de soja es esencial por motivos: - Económicos: Con harina de soja de alta calidad se obtienen más nutrientes por el mismo coste. - Productivos: La harina de soja de alta calidad permite ' American Soybean Associafion " E.T.S.I. Agrónomos, U.P.M

56 Ganadería

^, Y"'.i

, . ^:r• ^i1il`11

^ ^ * ^t. ^ ^ ^ .. ,t ^ r

♦

^ ^,-+^^^ _^ #

^.^i`^aJ

^y ^ •- ^ , ^

"^^^^^

^

^ ^

' ^ •

^^

^^

obtener mayores crecimientos, mejores índices de conversión del pienso y una mayor producción de huevos. - De mayor rentabilidad: Mejor productividad se traduce en un menor coste por unidad de producción y en mejores ganancias y beneficios.

^6Zué es la calídad? CAl_yDAl1 BASlCA - Contenido en proteína ( cuanto más alto, mejor). - Contenido en fibra (cuanto más bajo, mejor). - Contenido en cenizas (cuanto más bajo, mejor; agente anti-apelmazante) - Contenido en humedad (en torno al 12% y siempre menor del 15%). - Contenido en grasa (generalmente del I al 2%; aporta lecitinas). - Urea (puede ser añadida para incrementar el contenido en proteína). - Micotoxinas ( generalmente no suponen ningún problema). La harina de soja con alto contenido en proteína (47,5 a 48,5%) generalmente es la fuente más económica de nutrientes. Se separa la cascarilla de la harina de soja de 44 a 45°lo de proteína y se obtiene la harina de alto contenido

proteicu. Dado yue la cascarilla tiene poca proteína y eti de baja digestibilidad, se necesita comprar unu mayor cuntidad de harina de hajo contenido proteico para obtener I^t misma ranti^la^ ^le nutrientes digestibles. Esto supone un sobrecoste yue puecle harer yue lu harina de soja con menor contenielo en proteínu sea menos económica yue la eíe mayor contenido. Sin embar^o, la primera puede ser m^ís adecuada en Jietas yue reyuieran menor densidad de nutrientes, tales como piensos para rer^os y pollos repro^luctores. C .-^ ;

L>

de la harina en ^tutoclave por tiempos crecientes de hasta 40 tninutos recluce signifirttivamente tanto el nivel cle lisina y cisteína como su digestibilidad. Sin embargo, no hubo efecto del sobrecalentamiento o fue muy peyueño sobre lu metionina y la treonina. T^tmpoco se observaron diferenci^ts para la nutyoría del retito de aminoácidos.

^^;; Efecto del sobrecalentamiento sobre el nivel y la digestibilidad de los aminoácidos de la harina de soja comercial.t

Proceso térmico óptimo para maximizar el contenido de aminoácidos disponibles La .tiuja cunliene fartores ,intinutritivos (inhibidore^ de la tripsina, lectinas y oh-os). Los inhibidores de la tripsina interfieren ron la artividad de este enrinut, redu^iéntlose la digestihilidad ^e los aminoácidos. Muchus de los factores ^tntinutritivos de la soju (de la harina y del haba) tion termol^íbiles con lo yue deben someterse a un proceso térmico para su destrucribn. Asimismo el calent^tmiento mejora la ^igestibilida^l de todos los aminoácidos y la productividad. Sin embargo, un calentamiento excesivo o sohrea ^ lentamicntu elestruye los aminoácidos y clisminuye la digestibilida^ ^e los mismoti, sobre todo para el caso de la lisina y la cistcínu. p;l uh.jctivo cs aplicar la cantidad cíptima de cttlor para obtener el productu con mayor valor nun•icional. Un calentamiento insuficiente intluye negativamente sobre la digestibili^iad de los aminoácidos porque los factores antinutritivos no se destruyen y un calentamiento excesivo de^u-uye aminoáridos y ^isminuye su digestibilidad. La Tabla 1 muestra yue la ^ligestibilidad de cu^uro ^tminoácidus aumenta como resultado del trutamiento de la ^oja en autorlave a 121 ° C y I S psi de 0 a 1^3 minutus, obteniéndose mejuras en la digestibilidad de todos luti amino,ícidos cuundo tie incrementa el tiempo de tratamiento con calor. Estas mejorati en la digestibilidad son el retiultado de lu destrucción de factores antinutritivos por el tr^tt^tmiento ténni^u.

Cuando se aplica demasiado calor al haba y harina de soja hay una reducri^ín del nivel y digestihilidad de algunos aminoácidos. La Tabla 2 muestra el efecto del sobrecalentamiento en una harina de soja comercial. EI tratamiento

91

82

86

84

78

69

86

86

69

62

83

80

3,27

0,70

0,71

1,89

2,95

0,66

0,71

1,92

2,76

0,63

0,71

1,87

2,98

0,57

0,61

1,59

2,30

0,46

0,61

1,65

1,90

0,39

0,59

1,50

^ Parsons et al, .1992

Por tanto, la reduccibn de la calidad de la protcína de la harina de tioja como consecuencia de un sobrertlentamiento se debe, principalmente, a la combinacicín ^e la destrucrión de parte clc la lisina y cle la cisteína y la reduccicín de la digestibilidacl de la lisina y la cisteína yue no son detitruidus. Estus et-e^tos sobre la lisina se pueden explicar por la aparición de reacciones de Maillard entre los grupos amino de loti aminoácidos libres y los grupos rarboxilo cle los wúcares reductores o hidratos de carbono. Los productos iniciales de estas reucciones de Maillard tempranas (compuestos Amadori) se detectan en los análisis rutinarios de los aminoácidos. Sin embargu, loti productos que se forman a partir de reacciones de Maillard ya avanradas (piracinas y pirroles) no se detectan en los ^u^álisis. Ninguno de los cumpuestos obtenidos a partir de los

Efecto del subprocesamiento térmico sobre la digestibilidad de los aminoácidos de la soja (%).^ ®

lrT

amino^ícidos como consecuencia de lati reacciones cle MaiIlard (tempranas y avanr.adas) son disponibles pura los po-

0

73

65

67

64

9

78

70

70

68

Ilos. Esto explica el por yué algunas muetitras cle harina de soja que han sufrido sobrecalentamiento muetitran una disminuci6n del nivel ^e litiina y una reducción incluso mayor eicl nivel ^ic lisina di^^estihle. Sin embar^^o, atín no se tiene

18

87

86

83

82

expliración de los efectos del sobrecalentamicnto sohre la cisteína.

^ Anderson-Haferman et al., 1992

-

Ganadería 57

Breve descripción de tres ensayos utilizados para evaluar la calidad de la harina de soja Urea + H20 + Ureasa = C02 + NHg 1. Mezclar 0,2 g de harina de soja con 10 ml de urea en solución. 2. Calentar al baño María a 30° durante 30 minutos.

3. Medir el pH. 4. Calcular el incremento de pH (pH final - pH inicial). .

-

-

.

•

1. Mezclar 1,5 g de harina de soja con 75 ml de KOH en solución al 0,2% durante 20 minutos.

2. Centrifugar o filtrar. 3. Medir el nitrógeno soluble. ^

1. Mezclar 8 g de harina de soja con 150 ml de agua.

Índice de dispersión de la proteína (PDI) (AOCS, 1980)

2. Centrifugar a 8500 rpm durante 10 minutos. 3. Filtrar y medir el nitrógeno soluble.

EI test del índice de dispersión de la proteína también se basa en la solubilidad de las proteínas de soja, pero cn este caso se determina en agua. Se mer.cla la mue^tra de soja molida con agua durante I U minutos y se centrifuga o filtra. EI nitró^eno soluble se mide por el método estándar, a partir del cual se ^alrula la proteína bruta soluble. En general, se considera yue la h.u-ina de soja con un PDI del 45°^c o menor tie ha procesado de forma adecuada. Todos estos test son sencillos y pueden Ilevarse a cabo en muchos laboratorios de control de calidad de los alimentos. Todo^ cllos se pueden utilizar para el haba y la h^u-ina de soja tanto para aves como para porcino.

Métodos de evaltzación de la caiidad de i^.^ harina de soja Un calentamiento insuficiente del haba y harina de soja reduce la digestibilidad de los aminoácidos, lo que se traduce en una disminución de la productividad. El calentamiento excesivo destruye algunos aminoácidos y también reduce su digestibilidad. Por tanto, es importante identificar los productos yue han tiido calentados suficientemente para destruir los factores antinutritivos sin que llegue a existir un sobrecalentamiento. La Tabla 3 muestra un resumen de tres ensayos diferentes utilirados para evaluar la calidad de la harina de soja. Test de la ureasa El haba y la harina de soja contienen ureasa, enzima que hidroliza la urea para producir dióxido de carbono y amoniaco. La producción de amoniaco Ileva consigo un aumento del pH. La ureasa no es perjudicial, pero puede destruirse mediante la aplicación de calor y su destrucción está altamente correlacionada con la eliminación de los inhibidores de la tripsina y de otros factores antinutritivos. El test de la ureasa se basa en el incremento del pH como consecuencia del amoniaco producido a partir de la urea y la ureasa residual de la harina de soja. EI principal objetivo del test es determinar si la harina ha sido calentada suficientemente para destruir la mayor parte de los factores antinutritivos, considerándose el incremento óptimo de pH de 0,20 a 0,05.

Efecto del procesado en autoclave del haba de soja sobre el crecimiento de los pollos. Test de la ureasa y solubilidad de la proteína en KOH1

,-,^,^

Test de la solubilidad de la proteína en KOH (Araba y Dale, 1990) La solubilidad de las proteínas de soja disminuye como resultado del proceso de calentamiento. El test de solubilidad en KOH se basa en determinar la solubilidad de dichas proteínas en una disolucicín de KOH, siendo el rango adecuado entre el 70 y el 85%.

58 Ganadería

l

.-r.:

0

98

2,2

87

3

113

2,2

89

6

120

2,1

91

9

124

1,9

91

12

143

0,2

87

15

150

0,0

85

18

151

0,1

76

Harina soja2

158

Q2

77

0

122

2,5

93

6

124

2,4

86

12

152

1,4

90

15

153

0,1

90

18

155

0,0

90

21

156

0,0

74

Harina soja2

156

0,1

74

t Anderson-Haferman et al., 1992 2 Harina de soja comercial.

^