energía metabolizable del grano de soya integral ... · grasa, cenizas, fibra cruda, calcio,...

Energía Metabolizable del grano de soya integral determinada en pollos

de engorde

Sandra Liliana Rueda Agudelo

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias, Departamento Producción Animal

Medellín, Colombia

2016

Energía Metabolizable del grano de soya integral determinada en pollos

de engorde

Sandra Liliana Rueda Agudelo

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magister Ciencias Agrarias

Director:

ZTC. D.Sc. Ángel Maria Giraldo Mejía

Línea de Investigación:

Nutrición Animal

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias Departamento de Producción Animal

Medellín, Colombia

2016

Para Juan, porque esta es la prueba de que con constancia y esfuerzo todo se logra.

Agradecimientos

A la empresa Solla S.A, especialmente a Pablo Aguirre M, por su apoyo incondicional, a Fabio Zapata y su equipo de colaboradores en el laboratorio de calidad por toda su contribución y a las demas personas que de una u otra manera participaron en la realización de este trabajo.

A Martha Victoria Ruíz por toda su colaboración incondicional.

Y muy especialmente mi agradecimiento profundo al profesor Angel Giraldo M, pues su apoyo incondicional fue indispensable para la realización de este trabajo.

Resumen y Abstract IX

Resumen Se evaluó el efecto de tres procesos térmicos aplicados a granos crudos de soya integral procedentes de Estados Unidos y de origen nacional. Los procesos fueron: cocción (95ºC, 29,4 psi, durante 40 minutos), tostado (130ºC, durante 5 minutos) y extrusión (105ºC, 44,1 psi, durante 3 minutos), los cuales se generaron de los procesos industriales propios de la empresa interesada en este trabajo; para la soya cocida se usó el frijol de origen nacional, para los procesos de extrusión y tostado se usó el frijol de origen norteamericano. Se realizaron análisis químicos para húmedad, proteína cruda, grasa, cenizas, fibra cruda, calcio, fósforo y energía bruta, y como indicadores de la calidad del proceso se determinaron solubilidad en KOH al 0.2%, índice de ureasa e inhibidores de tripsina; los granos presentaron bajo nivel de variabilidad en casi todos los componentes químicos y en los indicadores de proceso. El frijol sin procesar tiene las características propias de un grano de soya que no ha sufrido ningún tipo de proceso térmico, y la composición nutricional de las soyas procesadas cumplen con los parámetros establecidos en Colombia, en cuanto a los indicadores de procesamiento solo la soya extruida muestra un aligera desviación en la proteína soluble, estando por debajo de lo establecido por la norma NTC 3716 de 2002.

El estudio que condujo a la determinación de la energía metabolizable aparente (EMA) y aparente con corrección por balance de nitrógeno (EMAn) con recolección total de excretas y recolección parcial de excretas y uso del indicador Cr2O3, se realizó con 160 pollos machos de la línea Ross 308, de 21 días de edad, que recibieron cinco dietas (una de referencia, de maíz, torta de soya y aceite vegetal, y cuatro en las que se sustituyó el 30% del núcleo energético de la dieta de referencia por el grano de soya integral crudo, cocido, tostado y extruido). El estudio se condujo en un esquema completo al azar con cinco tratamientos, ocho repeticiones por tratamiento y cuatro aves por repetición. Los análisis estadísticos de las variables de respuesta se realizaron mediante el modelo lineal general y las comparaciones entre los valores promedio se adelantaron, cuando procedía, mediante la prueba de Duncan. El estudio en general arrojó bajos coeficientes de variación en todas las variables analizadas lo que sugiere un elevado control en los procesos de las diversas fases de su realización.

Los resultados in vivo mostraron que en la fase de recolección la dieta no ejerció efecto sobre el consumo. El análisis de los rechazos indicó que el porcentaje de materia seca no fue diferente entre las cinco dietas. El porcentaje de nitrógeno y el valor calorífico bruto fue menor en la dieta de referencia; para el porcentaje de nitrógeno no hubo diferencia entre las dietas con granos de soya pero hubo relaciones variables en el valor calorífico bruto. Los valores promedio para la materia seca rechazada solo identificó

Resumen y Abstract X

diferencias entre las dietas al nivel de probabilidad de Pr>F 0,095. No hubo diferencia en los valores promedio del nitrogeno y valor calorífico bruto rechazado entre las dietas.

Con excepción de la materia seca en las excretas (Pr>F de 0,0861) todas las variables mostraron que fue significativo el modelo de análisis de varianza propuesto. La dieta con grano de soya integral crudo condujo a la mayor producción de excretas, materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto excretado, así como a excretas con mayor contenido de nitrógeno y valor calorífico bruto. La producción de excretas, materia seca excretada y valor calorífico bruto excretado no evidenció diferencia entre la dieta de referencia y las que tuvieron el grano de soya integral sometido a cualquier proceso térmico. El proceso térmico del grano de soya integral no condujo a efectos en el contenido de nitrógeno en las excretas, el valor calorífico bruto en las excretas y el nitrógeno excretado.

El análisis de varianza mostró que el modelo propuesto fue significativo para la ingestión, excreción y el balance de nitrógeno (Pr>F; <0,0001). El nivel más bajo de ingestión de nitrógeno se observó con la dieta de referencia. Las dietas con grano integral de soya, crudo o tostado, acompañaron los mayores niveles de nitrógeno ingerido. La ingestión de nitrógeno fue semejante entre las dietas con el grano crudo y tostado y entre las que contenían grano de soya procesado. El menor valor en la excreción de nitrógeno se generó en los pollos que recibieron la dieta de referencia. En el otro extremo se ubicó la dieta con el grano crudo de soya. El tipo de proceso térmico aplicado al grano no se tradujo en diferencia en la excreción del nitrógeno. El balance de nitrógeno, como era de esperarse para las condiciones de operación del ensayo, en todos los casos fue positivo. El balance de nitrógeno fue semejante con la dieta de referencia y con la que tenía grano crudo de soya integral. Ninguno de los procesos térmicos acompañó diferencias en el balance de nitrógeno.

En las dietas los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn. Como era de esperarse en ambas determinaciones la dieta con el grano crudo presentó los valores más bajos. Para la EMA no hubo diferencia entre la dieta de referencia y la que contenía grano de soya integral cocido. Fue evidente que los procesos térmicos incrementaron la EM de la dieta en 281,42 (cocción), 318,06 (tostado) y 317,62 (extrusión) kcal/kg de MS cuando se comparó con el grano crudo, pero no hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en dichos valores entre los procesos térmicos empleados. Para la EMAn hubo diferencia entre los valores promedio de la dieta de referencia y la que incluyó el grano crudo, pero no hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en los valores de EM entre los procesos térmicos empleados. Finalmente se encontró de manera consistente el incremento en el contenido de EM de 262,54; 295,05 y 299,87 kcal/kg de MS en las dietas con grano cocido, tostado y extruido con respecto al grano crudo.

El valor de EMAn encontrado para la soya tostada (3.583kcal/kg) es similar al reportado por Ost, et al 2005 (3.515 Kcal/kg) , y es superior al hallado por Rostagno 2011 (3.263 Kcal/kg), Rodrigues et al, 2002 (3.400 Kcal/kg), Café et al, 2000 (3.383 Kcal/kg), y al

Lista de tablas XI

reportado por FEDNA 2010 (3.400 Kcal/kg), INRA 2004 (3.280 Kcal/kg), NRC 1994 (3.300 Kcal/kg).

Por su parte, el valor encontrado de EMAn para la soya extruida (3.600 kcal/kg) es muy aproximado al hallado por Café et al, 2000 (3.630 Kcal/kg) pero superior al reportado por FEDNA 2010 (3.540 Kcal/kg), INRA 2004 (3.350 Kcal/kg) y Freitas et al, 2005 (3.503 Kcal/kg).

Para la soya cocida el valor encontrado de EMAn en este trabajo (3.469kcal/kg) es superior al hallado por Freitas et al, 2005 (3.359 Kcal/kg) e inferior al reportado por FEDNA 2010 (3.540 Kcal/kg).

La prueba de medias realizada a los valores de EMA y EMAn permitió determinar que aunque se encontraron valores numéricos diferentes para cada uno de los granos sometidos a los diferentes procesos térmicos, éstos valores no presentan diferencias significativas, no obstante con el grano de soya crudo si se presentaron diferencias significativas lo que nos permite identificar que los procesos térmicos ayudaron a aumentar los valores de EMA y EMAn de éste grano.

Con el empleo del Cr2O3 como indicador el valor de la EMA de las dietas presentó un comportamiento diferente al presentado con el método de recolección total. En general los valores de EMA de las dietas fueron superiores cuando se utilizó el indicador que con el método clásico de recolección total de excretas, variando entre 93,31 kcal/kg para la dieta que incluyó grano integral de soya sometido a extrusión hasta 431,44 kcal/kg para la dieta con grano crudo de soya integral.

El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA arrojó el valor de 0,3643 (P<0,0208), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.

Este resultado indica que en las condiciones del estudio el uso del Cr2O3 no resultaría ser una herramienta alternativa a la recolección total de excretas para estimar la EMA para el tipo de dietas utilizada en el estudio.

El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA para los granos de soya evaluados arrojó el valor de 0,3660 (P<0,0394), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.

El comportamiento del análisis de regresión sugiere que en las condiciones del estudio el uso del Cr2O3 no resultaría ser una herramienta alternativa a la recolección total de excretas para estimar la EMA para el grano de soya integral, bien sea crudo, cocido, tostado o extruido.

Finalmente se estableció que en los granos de soya integral independiente de su presentación los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn. Los registros indican

Resumen y Abstract XII

que en ambos casos los valores de energía metabolizable fueron menores en los granos crudos, sin registrarse diferencia entre los granos procesados. En promedio los procesos térmicos colocaron alrededor de 1000 kcal de EMA y EMAn adicionales al grano de soya crudo. Los valores de EMA fueron 2775, 3759, 3887 y 3886 para el grano crudo, cocido, tostado y extruido. Para la EMAn estos valores fueron 2552, 3469, 3583 y 3600 para los mismos granos.

Palabras clave: Grano integral de soya, Procesos térmicos, Indicadores de calidad de proceso, EMA, EMAn, pollos.

Lista de tablas XIII

Abstract The effect of three thermal processes applied to raw whole soy beans from US and national origin was evaluated. The processes were cooking (95, 29.4 psi, for 40 minutes), toasted (130 ° C, for 5 minutes) and extrusion (105, 44.1 psi, for 3 minutes). The beans had low variability in almost all chemical components and process indicators. In the whole grain extruded soybeans there was a slightly higher level moisture and other volatile and less in crude protein possibly attributable to the process and not the origin of the grain materials. The comparison of the results of laboratory tests with the guidelines of the NTC 3716, 2002, showed that whole grain soybean did not meet the maximum and minimum urease index values, inactivation of trypsin inhibitors and KOH soluble protein, but for other chemicals. Processed grains in urease index and results from inactivation of trypsin inhibitors suggest that thermal processing was optimal to inactivate anti-nutritional factors thermo labile. The whole grain extruded soybean presented the minimum level of crude protein and was below the level of soluble protein in KOH of the NTC 3716. In the same way was observed that the whole toasted soybeans showed a value close to the minimum that should have for soluble protein KOH. Behavior KOH soluble protein may suggest that in both grains were over processing or overheating.

The study leading to the estimation of the apparent metabolizable energy (AME) and apparent corrected by nitrogen balance (AME) with a total collection and a partial collection of excrete and the use of the Cr2O3 indicator, was conducted with 160 Ross male chickens, 21 days old, who received five diets (one of reference, corn, soybean meal and vegetable oil, and four where 30% of energy core of the reference diet was replaced with the soy-grain raw, cooked, toasted and extruded). The study was conducted in a randomized complete scheme with five treatments, eight replicates per treatment and four birds per repetition. Statistical analysis of the response variables was performed using the general linear model and comparisons between the mean values were ahead, where appropriate, by Duncan test. The study showed low coefficients of variation in all variables analyzed suggesting a high degree of control over the processes of the various stages of implementation.

The in vivo results showed that in the collection phase diet had no effect on consumption. Rejections analysis indicated that the dry matter content was not different among the five diets. The percentage of nitrogen and gross calorific value was lower in the reference diet; for the percentage of nitrogen was no difference between diets with soybeans but were varying ratios in the gross calorific value. The average values dry matter rejected only identified differences between diets probability level Pr> F; 0.095. There was no difference in the mean values nitrogen and gross calorific value between diets rejected.

With the exception of dry matter in the excreta (Pr> F 0.0861) they showed that all variables were significant by the variance analysis model proposed. The diet with whole

Resumen y Abstract XIV

soy bean led to increased production of excreta dry matter and nitrogen excreted gross calorific value as well as excrete more nitrogen content and gross calorific value. Excreta production, dry matter and gross calorific value excreted showed no difference between the reference diet and who had the whole soy bean subjected to any thermal process. Thermal processing whole soy bean did not lead to effects on the nitrogen content in the manure, the gross calorific value in excreta and nitrogen excreted.

Analysis of variance showed that the proposed model was significant for ingestion, excretion and nitrogen balance (Pr> F; <0.0001). The lowest level of nitrogen intake was observed with the reference diet. The diets with whole soybeans, raw or toasted, accompanied by the highest levels of nitrogen ingested. Nitrogen intake was similar between diets with soy-grain raw or toasted grain and among those containing soy bean processing. The lower value on nitrogen excretion was generated in chickens fed the reference diet and higher was with soy-grain raw. The type of heat process used for grain resulted in no difference in nitrogen excretion. Nitrogen balance, as expected for the operating conditions of the trial, in all cases was positive. The nitrogen balance was similar to the reference diet and which had soy-grain raw. None of the differences in thermal processes accompanied nitrogen balance.

In diets EMA values were higher than those of AMEn. As expected in both estimates the soy-grain raw diet showed the lowest values. For the EMA was no difference between the reference diet and containing whole soybean grain cooked. It was evident that the thermal processes increased the dietary ME in 281.42 (cooking), 318.06 (toasted) and 317.62 (extrusion) kcal/kg DM when compared with the raw grain, but no arguments statisticians to accept the existence of such differences in values between the thermal processes used. For AMEn there was a difference between the average values of the reference diet and that included the raw grain, but there was no statistical arguments to accept the existence of differences in values between the thermal processes employees. Finally It was found consistently increased content of ME 262.54; 295.05 and 299.87 kcal/kg DM in diets cooked grain, toasted and extruded with respect to raw grain.

The value found for the toasted soy bean (3.583kcal/kg) is similar to the one reported by the Ost, et to the 2005 (3.515 Kcal/kg) and it is superior to the one found by Rostango 2011 (3.263 Kcal/kg), Rodrigues et to, , 2002 (3.400 Kcal/kg), Café et to, 2000 (3.383 Kcal/kg), and reported by FEDNA in 2010(3.400 Kcal/kg), INRA 2004 (3.280 Kcal/kg), NRC 1994 (3.300 Kcal/kg).

On the other hand, the value found for the extruded soy bean (3.600 kcal/kg) approximates to the result found by Café et al, 2000 (3.630 Kcal/kg) but it is superior to the one reported by FEDNA 2010 (3.540 Kcal/kg), INRA 2004 (3.350 Kcal/kg) y Freitas et al, 2005 (3.503 Kcal/kg).

For the cooked soy vean the value found in this report was (3.469). It is superior to the one found by por FEDNA Freitas et al, 2005 (3.359 Kcal/kg) and inferior to the one reported in 2010 (3.540 Kcal/kg).

Lista de tablas XV

The test developed for measuring EMA and AMEn values, determined that even though there were numeric values different for each of the grains submitted to different thermal processes, these values do not show significant differences However, with the raw soy bean there were some important differences which allows us to identify that the thermal processes helped increased the EMA and AMEn values of this grain.

With the implementation of Cr2O3 as the value indicator for EMA of the diets, a different behavior was shown in comparison with the one presented in the total collection method. In general, the EMA values of the diets were superior when the indicator was used compared to the ones thrown by the classic excrete collection method, these varied between 93, 31 kcal/kg for the brown soy bean submitted to extrusion to 431,44 kcal/kg for the diet with brown raw soy bean.

The study of the correlation between both values of EMA (diet), assured the value of 0,3643 (P<0,0208), and as it is observed that even though it was significant it was still medium. This suggests that although the relation between them was significant, their magnitude does not prove that they are closely related.

Taking into account the conditions of these studies, The results showed that the use of Cr2O3 is not a useful alternative tool for the total collection of excrete in order to estimate the EMA for this specific type of diet used in the tests.

The study of the correlation between both values of EMA for the submitted soy bean grains, assured the value of 0,3660 (P<0,0394), and as it is observed that even though it was significant it was still medium. This suggests that although the relation between them was significant, their magnitude does not prove that they are closely related.

The setback analysis behavior suggests that the use of Cr2O3 would not be an alternative tool for the total collection of excrete in order to determine the EMA for the brown soy bean in any of its presentations (raw, cooked, toasted or extruded).

Finally in the full-fat soy beans independent of its presentation EMA values were higher than those of AMEn. Records indicate that in both cases the values of metabolizable energy were lower raw grains without registering difference between processed grains. On average thermal processes placed around 1000 kcal of the AME and additional raw grain. AME values were 2775, 3759, 3887 and 3886 for raw, cooked, roasted and extruded grain. For AMEn these values were 2552, 3469, 3583 and 3600 for the same grains.

Keywords: Full-fat soybean, Thermal processes, process quality indicators, AME, AMEn, Chickens.

Lista de tablas XVII

Contenido

Pág.

Resumen ...................................................................................................................... IX

Lista de figuras ........................................................................................................... XIX

Lista de tablas ............................................................................................................. XX

Introducción .................................................................................................................. 1

1. Marco Teórico ........................................................................................................ 3 1.1 Composición química del grano de soya ....................................................................... 3 1.2 Metabolitos Secundarios ............................................................................................... 5 1.3 Procesos Térmicos ......................................................................................................... 7

1.3.1 Cocción ............................................................................................................................... 8 1.3.2 Extrusión ............................................................................................................................. 9 1.3.3 Tostado en seco ................................................................................................................ 10

1.4 Criterios de evaluación de calidad de los procesos térmicos ..................................... 11 1.5 Energía Metabolizable ................................................................................................. 13 1.6 Determinación de la Energía Metabolizable ............................................................... 16

2. Objetivos .............................................................................................................. 18

3. Hipótesis .............................................................................................................. 19

4. Materiales y Métodos .......................................................................................... 20 4.1 Materiales ................................................................................................................... 20

4.1.1 Ubicación .......................................................................................................................... 20 4.1.2 Condiciones operativas ..................................................................................................... 20 4.1.3 Aves .................................................................................................................................. 20 4.1.4 Granos ............................................................................................................................... 21 4.1.5 Dietas Experimentales ...................................................................................................... 21

4.2 Análisis Bromatológicos ............................................................................................... 26 4.3 Análisis Estadístico ...................................................................................................... 28

5. Resultados y discusión .......................................................................................... 30 5.1 Composición química del grano integral de soya, crudo y procesado mediante diferentes métodos. ................................................................................................................ 30

XVIII Energía Metabolizable del grano de soya integral determinada en pollos de engorde

5.2 Composición química y contenido de energía de las dietas utilizadas en el experimento ............................................................................................................................ 35 5.3 Evaluación de la variable peso corporal. ..................................................................... 37 5.4 Evaluación de la variable consumo. ............................................................................ 39

5.4.1 Evaluación de la variable consumo de la dieta. ................................................................ 39 5.4.2 Evaluación de algunas variables asociadas con el rechazo de las dietas. ......................... 41

5.5 Evaluación de algunas variables asociadas con las excretas. ...................................... 45 5.6 Evaluación de las variables asociadas con el balance de nitrógeno. ........................... 47 5.7 Evaluación de las variables energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) y energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno (EMAn) de las dietas .... 50 5.8 Determinación de la energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) y energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno (EMAn) de los granos integrales de soya .................................................................................................................................... 54 5.9 Comparación de la estimación de la energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) con y sin el uso del óxido de cromo (Cr2O3) como indicador. ...................... 56

5.9.1 Para las dietas ................................................................................................................... 56 5.9.2 Para los alimentos ............................................................................................................. 58

6. Conclusiones y recomendaciones ......................................................................... 62 6.1 Conclusiones ................................................................................................................ 62 6.2 Recomendaciones ....................................................................................................... 63

Bibliografía .................................................................................................................. 65

Lista de tablas XIX

Lista de figuras Ilustración 1. Morfología del grano de soya. ....................................................................... 3 Ilustración 2. Representación esquemática de la composición química del grano de soya.............................................................................................................................................. 5 Ilustración 3. Esquema de fraccionamiento de la energía según el sistema calórico ....... 14 Ilustración 4. Propuesta de Bourdillon et al (1990) para la conducción de estudios de estimación de la energía metabolizable en aves. ............................................................. 22

Lista de tablas XX

Lista de tablas Tabla 1. Composición centesimal de la dieta referencia utilizada en el experimento. ...... 23 Tabla 2. Niveles de sustitución del alimento en la dieta de referencia en los estudios realizados para determinar el valor de la EM de diversos alimentos en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. ............................................................................. 25 Tabla 3. Analisis químicos realizados ............................................................................... 26 Tabla 4. Composición química para el grano integral de soya, crudo y procesado, usado en el experimento (Valores expresados en base tal cual). ............................................... 30 Tabla 5. Análisis in vitro de grano de soya integral extruido por vía húmeda y grano de soya integral tostado. ........................................................................................................ 33 Tabla 6. Composición química y contenido de energía de las dietas experimentales (Valores expresados en base seca) .................................................................................. 36 Tabla 7. Estadísticos descriptivos para el peso de los pollos. .......................................... 37 Tabla 8. Análisis estadístico del peso de los pollos al inicio de la fase de adaptación y al finalizar la fase de recolección del período experimental. ................................................. 38 Tabla 9. Valores promedio para el consumo acumulado de la dieta en la etapa de adaptación y de recolección del período experimental. .................................................... 40 Tabla 10. Contenido de materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto en los rechazos de las dietas generados en la etapa de recolección. ........................................................ 42 Tabla 11. Materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto rechazado. .............................. 43 Tabla 12. Relación entre la materia seca, Nitrógeno y valor calorífico bruto rechazado con respecto a la materia seca, Nitrógeno y valor calorífico bruto ofrecida (Valores expresados en porcentaje). ............................................................................................... 44 Tabla 13. Algunas características de las excretas producidas por los pollos durante la fase de recolección agrupadas de acuerdo con las dietas experimentales. ..................... 46 Tabla 14. Valores promedio de las variables nitrógeno ingerido, nitrógeno excretado y balance de nitrógeno generados en la fase de recolección del período experimental. .... 48 Tabla 15. Balance de nitrógeno de pollos alimentados con dietas control, con grano de soya integral procesada al vacío y con vapor y control de calidad de los procesos aplicados a los granos. ...................................................................................................... 49 Tabla 16. Composición centesimal y valores de EMAn de la DR empleada en este estudio y en algunos trabajos realizados en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, orientados a la determinación de la EM de diferentes alimentos. ..................... 51 Tabla 17. Valores promedio de las variables EMA y EMAn de las dietas experimentales (kcal/kg MS). ...................................................................................................................... 53

Lista de tablas XXI

Tabla 18. Consumo y excreción de energía y energía metabolizable de dietas con grano de soya integral procesado al vacío y grano de soya al vapor del estudio de Carvalho (2006). ............................................................................................................................... 54 Tabla 19. Valores promedio de la EMA y EMAn para los granos de soya (kcal/kg) ......... 54 Tabla 20. Valores promedio de EMA de las dietas estimados por recolección total de excretas y el uso del Cr2O3 como indicador (kcal/kg). ....................................................... 56 Tabla 21. Valores promedio de EMA de granos de soya estimados por recolección total de excretas y el uso del Cr2O3 como indicador (kcal/kg). .................................................. 58

Introducción La soya es originaria de la parte oriental del contiene asiático. En China se conoció desde 2839 a.c. pero solo a principios del siglo XX los países europeos comenzaron a importar soya (Rivera, 2003). Las primeras tentativas del uso de soya en la alimentación animal no tuvieron éxito, los animales presentaron retardo en el crecimiento en relación a la alimentación con otras fuentes proteicas. Sin embargo en 1917, Osborne y Mendel encontraron que las ratas mostraban un buen crecimiento cuando la soya se había calentado antes de su inclusión en el alimento (Swick, 2001). Posteriormente fue esclarecido que el calor desnaturaliza algunas sustancias que interfieren en la digestión. No obstante no fue sino hasta la década de los 40 cuando hubo grandes cantidades de productos de soya en el mercado para la industria estadounidense de los alimentos balanceados, pues la demanda de aceite de soya para consumo humano aumentó la disponibilidad de tortas de soya para consumo animal (Dale, 2000).

Según Rivera (2003) en Colombia, el uso inicial de la soya como fuente proteica se hace casi exclusivamente para la alimentación animal, empleándola como torta, y en la actualidad mediante el uso del fríjol extruido, tostado o cocido; para el efecto todas las integraciones y plantas de balanceados disponen de sus extrusores, tostadores o autoclaves. Es decir, hoy en día se formula más fríjol integral que torta.

En la alimentación animal, las dietas que usan soya son destinadas a monogástricos, rumiantes y peces. En la composición de esas dietas hacen parte el aceite, la torta y el grano integral. En la década de 1960 y a inicio de los 70 se iniciaron los primeros estudios sobre el uso de la soya integral en la alimentación animal debido a su alto contenido de aceite y por su aporte de proteína; los resultados iniciales demostraron que si la soya era procesada adecuadamente ésta podía ser usada eficientemente en la alimentación animal (Monari, 1999). A partir de entonces, la utilización de esta materia prima está en expansión en los sistemas de producción de aves y cerdos.

El fríjol soya es una fuente excelente tanto de energía como de proteína para las aves. Al igual que para cualquier ingrediente, su uso depende del costo, aunque, en el caso de la soya integral, el costo se relaciona con el precio relativo de la torta de soya y de las grasas.

La soya en una materia prima fundamental para la elaboración de alimento balanceado para animales, en Colombia se importan aproximadamente 685.000 ton/año de este grano y casi todo es utilizado para la producción de soyas integrales destinada para la formulación de dietas para animales. También se cuenta con 18.000 ton/año de

2 Introducción

producción nacional, de la cual aproximadamente el 90% se destina a alimentación animal y el 10% restante a producción de aceite y semilla.

La soya integral es una importante fuente proteica para pollos de engorde y cerdos con valores de proteína que oscilan entre 36 y 40% y además está asociada con una concentración lipídica entre 18 – 22% (Leeson et al, 2000). Como señalaron Freitas et al (2005) la soya integral procesada en razón de su alta calidad proteica y alta concentración energética, se torna una materia prima importante para la alimentación de aves. Estudios citados por estos autores demuestran que el valor nutricional de la soya integral está afectado por el procesamiento, justificando la importancia de la determinación del valor nutricional de este producto para la alimentación de aves.

Se sabe que la energía es un componente esencial en la formulación de dietas para animales y es de suma importancia conocer los valores precisos de los aportes nutricionales de cada una de las materias primas, cuando esto no sucede se corre el riesgo de balancear dietas que no correspondan a los valores nutricionales elegidos, lo cual lleva a asumir márgenes de seguridad que en consecuencia implican mayores costos, que sin duda se trasladan al productor, además de los posibles efectos sobre la eficiencia productiva que ello conlleva (Uribe, 2000). Por lo tanto la precisión en la determinación de los valores de EM puede reflejar un incremento en la ganancia de peso de las aves y principalmente en su eficiencia alimenticia (Ost et al, 2005).

En virtud que toda la información que se utiliza en Colombia es generada bajo otras condiciones y teniendo en cuenta además el costo de 1 kcal en el alimento balanceado se hace necesario desarrollar proyectos de investigación que busquen determinar la energía metabolizable de las materias primas usadas, en este caso la soya integral y ver cómo los procesos térmicos afectan su disponibilidad.

1. Marco Teórico

1.1 Composición química del grano de soya

El fríjol de soya maduro es de forma casi esférica y varía considerablemente en tamaño, dependiendo de las condiciones de cultivo y crecimiento. El tamaño de las semillas es generalmente determinado por el peso de cien semillas que va de 14 a 24 gramos en variedades comerciales. Morfológicamente, la semilla de soya consta de tres partes principales, la llamada cobertura de la semilla (también conocida como testa o cáscara), los cotiledones y el germen (hipocotílico).

La estructura del frijol soya se muestra en la ilustración 1. El grano de soya está recubierto por una cobertura llamada tegumento que es la protección ante los agentes externos del grano, este mismo tiene la particularidad de no estar muy adherido, y se separa de forma sencilla.

Dentro de la cobertura de la semilla puede distinguirse la cutícula, epidermis, hipodermis y parénquima. El embrión está compuesto por: épicotilo, hipocótilo, radícula que forman el eje embrionario, y dos cotiledones.

Ilustración 1. Morfología del grano de soya.

4 Energía Metabolizable del grano de soya integral determinada en pollos de engorde

Título de la tesis o trabajo de investigación

El cotiledón está cubierto por una capa de células de parénquima y células aleuronas. El cotiledón por sí mismo tiene una epidermis y el interior está lleno de células elongadas tipo empalizada. Estas células contienen la mayoría de la proteína y el aceite. El grueso de la proteína de soya está almacenado en cuerpos proteínicos dentro de estas células. Estos cuerpos proteínicos tienen un diámetro de 2 a 20 micrones y el contenido proteínico de los cuerpos de aislados de proteína es del 80-90%. Los cuerpos proteínicos los cuales son frágiles pueden ser tratados con calor y aislados con procedimientos adecuados. El aceite también está contenido en unas estructuras sub-celulares llamados cuerpos lipídicos, estos son esféricos y mucho más pequeños en tamaño que los cuerpos proteínicos Los cuerpos lípidicos tienden a adherirse a otras inclusiones celulares tales como membranas celulares y cuerpos proteínicos.

Las paredes celulares están compuestas principalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina. Estas células están aglutinadas por sustancias pécticas. Si bien existe almidón en la soya, durante el desarrollo temprano, el contenido de almidón en los frijoles maduros es despreciable (Madrigal, 2008).

El grano de soya integral se define como el grano entero o molido que ha sido sometido a diferentes procesos térmicos para inactivar los metabolitos secundarios indeseables en la nutrición animal y mejorar su digestibilidad (Norma técnica colombiana NTC-3716, 2002). La semilla cruda de soya sin descascarar está compuesta aproximadamente por 18% de aceite, 15% de hidratos de carbono solubles: sacarosa (2,50–8,20%), el trisacárido rafinosa (0,10–1%) compuesto por una molécula de sucrosa conectada a una molécula de galactosa y el tetrasacárido estaquiosa (1,40-4,10%) compuesto por una sucrosa conectada a dos moléculas de galactosa; 15% de hidratos de carbono insolubles, 14% de humedad y ceniza y 38% de proteína según datos referenciados por Central Soya (S.F), aunque estos valores son muy similares a los reportados por otros autores como Liu (1997) quien señaló que el grano de soya contiene alrededor de 35% de proteína, 17% de grasa, 31% de carbohidratos, 4.4% de cenizas y 13% de humedad. En las Tablas de la Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal –FEDNA- (De Blas, Mateos y Rebollar, 2010) se indica que el grano de soya entero contiene entre 18 y 20% de grasa altamente insaturada (54-56% de linoleico y 7-8% de linolénico) y la fracción hidrocarbonada de la soya contiene, además de los oligosacáridos, un 6 – 8% de azúcares solubles (principalmente sacarosa) y alrededor de 12% de pared celular poco lignificada, rica en pectinas. Aunque su contenido de almidón es muy bajo (<1%), la calidad energética de esta fracción es elevada en rumiantes, intermedia en porcinos y conejos y más reducida en aves, aunque Cafe et al (2000), señalaron que adicional a la grasa presente en el grano de soya, los carbohidratos también contribuyen al valor energético, y más aún con el proceso de extrusión donde éste genera un efecto físico sobre los almidones desapareciendo su estructura granular y cristalina para generar una gelatinización parcial o total, la cual lo hace más digestible y puede promover mejor el aprovechamiento de la energía de dicho nutriente.

5

Ilustración 2. Representación esquemática de la composición química del grano de soya.

1.2 Metabolitos Secundarios

Para utilizar la soya integral en la alimentación de aves y de cerdos, ésta debe ser sometida a procesos térmicos; según indicó Monari (1999) si la soya integral no sufre algún tipo de tratamiento térmico su valor nutritivo es relativamente bajo, y señaló además que el grano de soya crudo puede influenciar negativamente la salud animal.

El tratamiento por calor es el método más utilizado para reducir los metabolitos secundarios presentes en la soya cruda y otras leguminosas y actúa por medio de la desnaturalización (Mateos et al, SF). Entre los factores tóxicos que posee el fríjol soya crudo se encuentran: inhibidores de tripsina y quimotripsina, lectinas o hemaglutininas, factores alergénicos (glicina y β-Conglicina), oligosacáridos, saponinas, polisacáridos no amiláceos entre otros, los cuales causan efecto negativo sobre el desempeño de los animales (Carvalho 2006).

Los inhibidores de tripsina son proteínas que inhiben la digestión proteica ligándose a las enzimas pancreáticas tripsina y quimotripsina, generando una disminución en la eficiencia digestiva. Al menos cinco inhibidores de tripsina han sido identificados, sin embargo los principales inhibidores hallados en el grano crudo de soya son el factor Kunitz y el factor Bowman-Birk, de los cuales el segundo es más resistente a la acción del calor. Los de tipo Kunitz son de alto peso molecular, aproximadamente 20.000 Dalton, los cuales presentan dos puentes disulfitos, 181 residuos de aminoácidos y poseen especificidad primaria para la tripsina; los de tipo Bowman-Birk de peso molecular entre 6.000 y 10.000 Dalton, con una alta proporción de puentes disulfito, 71 residuos de aminoácidos y capacidad para inhibir la tripsina y la quimotripsina en sitios



de unión diferentes (Silva y Silva, 2000). Los niveles promedio de estos dos factores están alrededor de 1,4 y 0,6% respectivamente (Monari, 1999).

La estabilidad térmica de los inhibidores de proteasas depende de su peso molecular y del grado de estabilidad de la conformación activa de los puentes disulfito. Los inhibidores Bowman-Birk de la soya son más estables al calor y a las variaciones de pH que los inhibidores de tipo Kunitz debido a las diferencias de tamaño y número de enlaces disulfito (Belitz y Grosch, 1988; Sgarbieri y Whitaker, 1982, citados por Silva y Silva, 2000).

Rocha et al, 2014 encontraron que los inhibidores de proteasas afectan el páncreas generando un incremento en el tamaño y el número de células exocrinas, al igual que lo reportado por Lesson y Summers 2001 donde señalan que estos inhibidores causan hipertrofia e hiperplásia del páncreas debido a la estimulación de las secreciones pancreáticas. Al actuar los inhibidores de proteasa sobre la tripsina genera complejos que la inactiva, lo cual lleva a que el páncreas sea estimulado por la colecistoquinina para segregar mas tripsina conduciendo así a una hipertrófia del páncreas.

Las lectinas o hemaglutininas son proteínas que no pertenecen al sistema inmunológico, sin embargo, son capaces de reconocer sitios específicos en las moléculas y ligarse reversiblemente a los carbohidratos (Silva y Silva, 2000). Son encontradas en la mayoría de las plantas e interactúan con las células de la mucosa intestinal, principalmente en duodeno y yeyuno, ligándose a estas células reduciendo la absorción de nutrientes. La mayoría de las lectinas son resistentes a la acción enzimática del tracto gastrointestinal (Carvalho, 2006; Monari, 1999). La presencia de hemaglutininas y lecitinas en el epitelio intestinal tiene efectos negativos en él reduciendo la altura de las vellosidades, cambiando la actividad del las enzimas en el borde de cepillo, causando hipersecreción de proteínas endógenas y dañando las microvellosidades, Rocha et al, 2014. Estos autores también reportan un alto número de células caliciformes que conllevan a incrementos en la producción de mucina en el epitelio intestinal, esto lo observaron cuando los pollos fueron alimentados con grano de soya crudo. El aumento en la producción de mucina genera un costo nutricional alto ya que al ser una proteína se generan pérdidas de aminoácidos endógenos y aumenta los requerimientos de mantenimiento.

Las saponinas son glicósidos de sabor amargo, están presentes en la soya en cantidades relativamente bajas (alrededor de 0,5%), son capaces de formar complejos insolubles de difícil digestión y tiene efecto hemolítico en las células de la sangre. (Monari, 1999).

Según Bellaver y Snizek Jr (SF), los polisacáridos no amiláceos incluyen un grupo amplio de moléculas destacándose la celulosa, los polímeros no celulósicos (pentosanos,

7

arabinoxylanos, xylanos, β-glucanos) y los polisacáridos pécticos (glicomananos, galactomananos, arabinanos, xiloglucanos y galactanos). Smiricky et al (2002) señalaron que los oligosacáridos como la estaquiosa y la rafinosa son responsables del incremento de la viscosidad de la digesta, lo cual interfiere con la digestión de los nutrientes al disminuir su interacción con las enzimas digestivas, esto concuerda con lo encontrado por Livania et la, 2010; Choct et al, 1996 demostraron un aumento de la fermentación en el intestino delgado de pollos de engorde mediante la adición de polisacáridos no amiláceos solubles en la dieta; al principio, se podría pensar que el aumento en la producción de ácidos grasos volátiles aumentaría el contenido de energía de la alimentación, pero debido a que esto cambia drásticamente el ecosistema intestinal y aumenta la viscosidad intestinal, el efecto dismunuyó la digestión de nutrientes generando un bajo desempeño en las aves. Chot, 1999 sugiere que la aplicación de glicanasas apropiadas cuando se tienen altos niveles de polisacáridos no amilaceos en las dietas, puede redicir las pérdidas de energía en forma de calor y como ácidos grasos volátiles en las heces, lo que podría conducir a una mejora en el valor energético.

Los diferentes estudios realizados en aves y cerdos muestran que los metabolitos secundarios causan retardo en el crecimiento, disminución en la eficiencia alimenticia e hipertrofia del páncreas (Bellaver y Snizek Jr, SF; Palacios et al, 2004). Adicionalmente se conoce que ellos son sensibles a la temperatura y se destruyen mediante un procesamiento adecuado. El procesamiento además aumenta la utilización de la energía y de la proteína del grano en relación con el grano crudo, pero depende del método, de las condiciones del proceso y de la especie animal. Ninguno de los métodos de procesamiento modifica apreciablemente la composición química del grano, pero todos afectan el valor nutricional ya que mejoran la disponibilidad de los aminoácidos y liberan gran parte de la grasa (Mateos et al, SF).

1.3 Procesos Térmicos

El objetivo común de las tecnologías térmicas existentes es lograr un producto homogéneo con una actividad residual mínima de metabolitos secundarios, una calidad óptima de la proteína y una alta disponibilidad de aceite. Brenes y Brenes (1993) indicaron que la aplicación de los tratamientos térmicos a las leguminosas tiene un efecto directo sobre la digestibilidad de sus nutrientes, y esto a su vez, influye marcadamente sobre el desempeño de los animales. Por lo tanto, la determinación de la actividad de los metabolitos secundarios no puede ser tomada como único indicador de la eficacia del tratamiento térmico cuando este se relaciona con el valor nutritivo.

Es importante estimar como los procesos térmicos reducen la presencia de metabolitos secundarios presentes en la soya. Por ejemplo los inhibidores de tripsina en las soyas crudas se localizan entre 20 a 35 miligramos/g pero después del tratamiento térmico se reducen a 4m g/g(Clark, J. A., y C. M. Coopersmith 2007). En el caso de las



hemaglutininas las soyas crudas contienen 3600 µg/g comparada con las soyas tratadas que contienen 1692 µg/g (Barca, A. M. C., L. Válquez-Moreno, y M. R. Robles- Burgueño 1991)

Herkelman et al 1991, reportan que al procesar en autoclave a 121ºC durante 0, 10, 20, 30, 40, 60 y 90 min obtienen disminuciones progresivas en los valores de actividad ureásica, inhibidores de tripsina y solubilidad en KOH 0.2%:

Tiempo (min) Actividad Ureásica

(∆ pH) Inhibidor de Tripsina

(mg/g) Solubilidad en KOH 0,2%

(%) 0 2,13 24 75

10 1,7 11,5 58 20 0,8 6,4 56 30 0,15 3,1 49 40 0,05 1,6 50

60 0,01 1,4 0 90 0 1,3 35

Los procesos térmicos difieren en cuanto a las variables aplicadas (tiempo, temperatura, presión, humedad, superficie del grano expuesta) pero todos utilizan energía en forma de calor para inactivar los metabolitos secundarios (Mateos et al, SF).

Se han desarrollado diferentes tecnologías para el procesamiento de la soya pero en esencia estas se basan en la aplicación de calor por cierto intervalo de tiempo y en algunas ocasiones adicionando humedad al sistema (Monari, 1999). De acuerdo con Mateos et al (SF) en general los tratamientos se dividen en procesos cortos (130 – 170ºC durante 10 – 180 seg) y procesos largos (máximo 105ºC entre 15 – 30 minutos). Los sistemas más conocidos para tratar el grano de soya son la cocción, el tostado y la extrusión, de estos la cocción pertenece a procesos largos mientras que la extrusión y el tostado se considera un ejemplo de proceso corto.

1.3.1 Cocción Es un proceso relativamente sencillo y fácil de aplicar. El grano de soya crudo es remojado en agua para luego ser cocido por al menos 30 minutos. Posteriormente se seca en forma mecánica o extendida sobre el suelo para ser luego suministrada ya sea entera, molida o aplastada (Mateos et al, SF; Monari, 1999).

El autoclave es una de las formas de cocción. El proceso se realiza por etapas en un autoclave en cascada que permite la inclusión de vapor directa en la primera etapa y

9

vapor indirecto en las cuatro etapas restantes. El tiempo de proceso total es del orden de los 90 minutos la hidratación con vapor en la primera etapa permite absorción del 5% de humedad; la temperatura de proceso oscila entre los 92 y 102°C. Es un proceso considerado “noble” para inactivar los metabolitos secundarios sin afectar en forma drástica la proteína soluble y en consecuencia la disponibilidad de aminoácidos. Freitas et al (2005) señalaron que el procesamiento térmico que genera la soya integral desactivada o cocida es menos eficiente en hacer disponible la energía del grano de soya para las aves que el proceso de extrusión.

1.3.2 Extrusión

Está definida como el proceso que consiste en hacer pasar a través de los agujeros de una matriz, la harina de un producto por medio de un tornillo sinfín que gira a cierta velocidad. El proceso de extrusión aplicado al tratamiento de cereales, oleaginosas y piensos consiste en hacer pasar a través de los agujeros de una matriz, la harina de estos productos a presión por medio de un tornillo sinfín que gira a cierta velocidad (Valls, 1993).

La extrusión pretende la destrucción, mediante calor, de factores antitripsínicos en condiciones tales que permitan la máxima eliminación sin comprometer la calidad del producto y de los aminoácidos, principalmente la lisina, además señala el aumento en la disponibilidad energética del producto final como consecuencia de la rotura de los liposomas de la liberación de la grasa intracelular.

La base del proceso es la aplicación de altas temperaturas, entre 140 y 170ºC, durante periodos reducidos de tiempo, menores de 90 segundos (Mateos et al, SF); este principio de combinar altas temperaturas con cortos periodos de tiempo de procesado ha hecho de la extrusión un método efectivo de tratamiento de ingredientes individuales y dietas completas (Rokey, 1995).

La extrusión puede llevarse a cabo en seco o húmeda; según Valls la extrusión en seco es posible realizarla en productos con alta concentración de aceite, pues este lubrica el paso por la matriz, pero al alcanzar altas temperaturas afecta negativamente la disponibilidad de lisina en el producto final; para la extrusión húmeda se necesita moler muy bien el producto, controlar temperatura, presión y humedad en cada una de las secciones del proceso y tener la apertura de la matriz idónea para obtener un producto de la mejor calidad al menor costo.

El proceso de extrusión, en términos generales, puede llevarse a cabo de la siguiente manera:



La extrusión tiene acción directa sobre las proteínas y grasas; en las cadenas proteicas se produce una expansión generando que éstas se desenrollen, aumentando así la superficie de contacto para hacerlas más susceptibles al ataque enzimático y por ende más digestibles; por otro lado, las grasas contenidas en el grano de soya sufren un proceso de emulsión debido a la fuerte presión a que son sometidas y son recubiertas por almidones y proteínas, quedando así encapsuladas; ésta al ser emulsionada es más atacable por los jugos digestivos de los animales, aumentando por tanto la energía del producto (Valls, 1993).

Valls (1993) señaló también que el proceso de extrusión produce el desenredamiento de las cadenas proteicas vegetales. Las moléculas se alinean a largo de la matriz y en ausencia de cantidades importantes de almidón, la cocción por extrusión reduce la solubilidad de la proteína cuando la temperatura aumenta. Este autor también manifestó que muchas de las proteínas sometidas a este proceso pueden ser desnaturalizadas y rotas y por lo tanto pierden sus propiedades funcionales.

1.3.3 Tostado en seco Este método consiste en aplicar calor seco sobre el grano para que en la etapa final el grano pierda alrededor del 30% de la humedad inicial. Su temperatura varía entre 110 y 168ºC, acorde con el tipo de máquina utilizada (Monari, 1999).

El tostador de lecho fluidificado se basa en la aplicación controlada de tiempo y temperatura, de aire caliente y presurizado que pasa a través de los granos. El sistema utiliza lechos de aire, sílice, sal o cualquier material capaz de transferir calor al contacto con el grano. Este sistema cuenta con un acondicionador posterior donde el grano calentado permanece en reposo durante 20 minutos. La misma máquina puede usarse para producir granos para avicultura (110 - 125ºC) o para rumiantes (140 – 145ºC) siendo la principal diferencia el mayor porcentaje de proteína no degradable con las temperaturas más elevadas (Mateos et al, SF). Con este método se logra una

11

distribución uniforme del calor por lo que las características de calidad del grano partido y entero son similares. La no inclusión de vapor en este proceso hace que el aceite presente en el fríjol no pierda sus cualidades con el tiempo.

Como indicó Rockey (1995), cualquier método de procesado que incluya humedad tiende a tener un efecto beneficioso; por tanto, la extrusión con vapor y el autoclave dan lugar a un mayor valor nutritivo que la extrusión seca y el tostado.

El valor energético de la soya integral depende generalmente, de la bondad del método de procesado, por lo cual se estima que la soya extruída en monogástricos presenta un mayor contenido energético (2 – 5%) comparado con la soya tostada, sobre todo para el caso de alimentos en harinas.

El procesamiento aumenta la utilización de la energía y de la proteína del grano tratado en relación con el grano crudo y el grado de mejora depende del método, de las condiciones del proceso y de la especia a la cual va destinada. El aumento en la digestibilidad de la energía se debe en parte a su acción sobre la proteína y en parte a la liberación de la grasa contenida dentro de las células.

1.4 Criterios de evaluación de calidad de los procesos térmicos

La calidad del procesamiento se refleja en las características nutricionales de la soya procesada; el sobreprocesamiento genera complejos lisina carbohidratos por una reacción de Maillard, haciendo menos disponible la lisina contenida en el grano (Carvalho, 2006); el subprocesamiento genera una deficiente inactivación de los metabolitos secundarios termolábiles presentes en el grano de soya, generando un pobre desempeño en los animales alimentados con éste. Según Leeson et al (2000) el frijol soya subprocesado tiene un característico sabor a almendras, mientras que los granos sobre calentados tienen un color oscuro y sabor a quemado, dicho sobrecalentamiento también puede ocasionar la destrucción de la lisina y otros aminoácidos sensibles al calor.

Según Mateos et al (SF) tanto el subprocesamiento como el sobreprocesamiento perjudican la disponibilidad de la fracción proteica. En el primer caso parte de los metabolitos secundarios no se destruyen, lo que reduce la utilización de los aminoácidos. Con el exceso de calor se producen reacciones entre los grupos aminos de ciertos aminoácidos y los azúcares libres del grano de soya, reduciendo también la utilización de la fracción proteica.



Para hacer la evaluación de la efectividad del procesamiento térmico en el grano de soya se tienen disponibles métodos analíticos como el índice de actividad ureasica, la solubilidad de la proteína en KOH e incluso la medición de los inhibidores de tripsina después de dicho procesamiento. Según Monari (1999), los objetivos de las evaluaciones de calidad en la soya procesada son examinar si los contenidos de inhibidores de tripsina fueron adecuadamente reducidos, si la calidad de la proteína se ha mantenido con el procesamiento y determinar si se ha liberado una cantidad suficiente de aceite con el procesamiento.

Según Eys, Offner y Bach (S,F) el método del índice de actividad ureásica determina la ureasa residual de los productos procesados de soya como un indicador indirecto para evaluar si los metabolitos secundarios, como los inhibidores de tripsina presentes en la soya, han sido destruidos por los tratamientos térmicos. Monari (1999) señaló que aunque es un método indirecto, se trata de una determinación exacta, que evalúa el grado de calentamiento mediante la estimación de la reducción de la actividad de la ureasa tras su procesamiento y se mide como el incremento de pH entre la solución de la muestra y un blanco. El método del laboratorio implica que la soya debe mezclarse con urea y agua durante un minuto. La prueba mide el aumento del pH que se genera como consecuencia de la liberación de amoniaco y de dióxido de carbono. El incremento en el pH es directamente proporcional a la actividad ureásica de la soya. Un incremento de 0,3 indica que la soya ha recibido un tratamiento adecuado y puede ser utilizada para la alimentación de aves y cerdos; un incremento superior a 0,3 puede ser indicativo de que la soya esta subprocesada. Para soyas sobreprocesadas, la actividad ureásica es poco eficiente como indicativo de la reducción de la calidad de la proteína (Carvalho, 2006).

La solubilidad de la proteína en KOH al 0,2%, es un método que determina la solubilidad de la proteína de la soya en un hidróxido de potasio como una medida del grado de calentamiento a que fue sometida durante el procesamiento. Esta medición evalúa el grado de desnaturalización de la proteína y la biodisponibilidad de los aminoácidos (Carvalho, 2006);

Con el análisis de la actividad inhibidora de la tripsina se determinan los inhibidores de tripsina total y residual en todos los productos generados a partir de la soya. Esta se mide en unidades inhibidoras de tripsina por miligramo de muestra (UIT/mg) (Eys, Offner y Bach (s.f).

Para obtener una adecuada medida de la calidad del procesamiento se debe hacer un análisis integral de los indicadores de calidad del procesamiento; el índice de actividad ureásica puede dar medida de la falta de procesamiento en la soya pero no da indicios de un sobreprocesamiento, al igual que los inhibidores de tripsina, por esta razón estos análisis deben ir acompañados de los valores de la proteina soluble en KOH para tener un panorama mas amplio de la calidad del procesamiento al que fue sometido el grano

13

de soya, tal como lo recomiendan Anderson-Hafermann, J. C et al. 1992; Felix, A. P et al. 2010.

1.5 Energía Metabolizable De acuerdo con Sibbald (1982) la energía es un requerimiento decisivo para las aves y componente importante de todos los alimentos, por lo tanto para el control de la productividad, de la eficiencia y de la rentabilidad es necesario el conocimiento detallado de los valores energéticos de los alimentos.

En la evaluación de los alimentos para aves una de las maneras que existe es a partir de su contenido de energía. En la alimentación animal el uso del término energía se refiere a la capacidad de realizar un trabajo, entendiendo el trabajo, biológico, como todo proceso realizado en el animal para crear y mantener su organización esencial.

De las formas de energía citadas en la literatura los animales utilizan la energía química (liberada por la ruptura de los enlaces de los productos orgánicos para realizar los trabajos celulares o biológicos), la eléctrica y la mecánica (para algunos trabajos fisiológicos).

Los alimentos se componen de una mezcla de agua, carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas, minerales, ácidos orgánicos entre otros; en principio su contenido absoluto o relativo le confiere características variadas, una de ellas es la de ser origen o fuente de la energía requerida para los procesos digestivos y metabólicos del organismo, donde son transformadas a estados químicos que le facilitan al organismo utilizarlas para mantener todas las actividades vitales y productivas; por esta razón en el desarrollo de la nutrición y la alimentación animal la determinación de la energía de los alimentos ha sido elemento básico de su evaluación (Mora y Giraldo, 2005).

El esquema de evaluación del contenido de energía de los alimentos que se acepta y utiliza en la actualidad se denomina sistema calórico. En él, la energía de un alimento se fracciona en valor calorífico bruto (algunos autores lo denominan energía bruta), energía digestible (ED), energía metabolizable (EM) y energía neta (EN); esta última nombrada por diversos autores con la denominación energía útil, energía productiva o líquida, denominaciones que en sentido estricto no son sinónimos entre ellas y con la energía neta. Un resumen de este esquema de fraccionamiento se presenta de la siguiente manera:



Ilustración 3. Esquema de fraccionamiento de la energía según el sistema calórico

La energía de los alimentos puede ser expresada como energía bruta (EB) la cual se mide por medio de la bomba calorimétrica; energía digestible (ED) que es la energía del alimento absorbida después de los procesos digestivos y resulta de descontarle a la EB del alimento la energía producida por las heces; el cálculo de esta energía es poco viable de realizar en aves debido a sus condiciones anatómicas. La energía metabolizable (EM) resulta de la diferencia entre la EB del alimento, la EB de las excretas y los gases originados por la digestión. La energía neta (EN) se obtiene a partir de la EM después de descontarle la energía perdida como incremento calórico.

La EM de un alimento se puede expresar como aparente (EMA) o verdadera (EMV) y en ambos casos con o sin corrección por balance de nitrógeno. La existencia de estas opciones se explica en parte por la necesidad de incrementar la exactitud, la precisión y rapidez de los métodos para determinar los valores de EM. En las dietas para aves la contribución de la energía usualmente se describe como EM o como EN.

Existen diferentes factores que pueden afectar los valores de EM: la estandarización de los laboratorios que realizan los análisis, el tipo de aves utilizadas (pollo, gallo adulto, gallina), la edad de las aves (aplicable a los pollos y las gallinas), la utilización o no de los valores de retención de nitrógeno para ajustar o corregir los valores de EM. Al respecto de este punto en general se acepta que la corrección de la EM para la retención cero de N es útil cuando se quieren comparar valores de EM de los alimentos entre especies que

15

tienen diferentes tasas de crecimiento o de producción de huevos, cuando se quieren comparar alimentos entre animales jóvenes y aves maduras debido a que mientras los primeros ganarían proteína corporal las aves maduras usualmente estarían en retención cero de N (Lopez y Leeson, 2008).

Según Generoso et al (2008), la determinación de los valores de EM de los alimentos es fundamental, por ser la forma más utilizada en el cálculo de las raciones para aves. La precisión de esos valores y su correcta utilización son necesarias para obtener óptima productividad y máxima rentabilidad. Se han planteados diferentes metodologías para hacer determinaciones de energía metabolizable en aves. De acuerdo con Albino et al (1992), se han conducido varios trabajos con la tentativa de obtener una metodología que estime de la mejor manera el valor energético de los alimentos para aves. Sakomura y Rostagno (2007) sugirieron la existencia de varios métodos: colecta total de excretas, alimentación forzada, ecuaciones de predicción y NIRS.

Según estos autores, la metodología de colecta total de excretas o método tradicional, es el procedimiento más utilizado para determinar tanto la digestibilidad de nutrientes como los valores de energía digestible y metabolizable de las dietas y de los ingredientes para aves, y se basa en el principio de medir el total de alimento consumido y el total de excretas producidas durante cierto periodo de tiempo; en este procedimiento el alimento ingerido por un determinado tiempo está relacionado con las excretas producidas en el mismo periodo.

El método de la alimentación forzada fue propuesto por Sibbald en 1976 para determinar los valores de energía metabolizable verdadera (EMV) de los alimentos. Como lo señalaron Rodrigues et al (2002) el método sugerido por Sibbald en 1976 se generó por la tentativa de reducir los problemas relacionados con la medición del consumo de la dieta y el tiempo de los ensayos; en este método gallos adultos son forzados a ingerir una cantidad conocida del alimento a evaluar y además corrige la energía excretada, considerando la energía fecal metabólica y urinaria endógena obtenida a partir de gallos en ayuno.

La determinación de la EM a partir de ecuaciones de predicción es un método indirecto, que, como indicaron Ost et al (2005) se basa en el uso de parámetros químicos y físicos de los alimentos para determinar dicho valor. Según estos autores, este método resulta interesante si se tiene en cuenta que la determinación de valores energéticos y de la digestibilidad de los nutrientes no siempre son de fácil ejecución porque además de demandar tiempo, poseen costos elevados, quedando, por lo tanto, a cargo de las instituciones de investigación y de pocas empresas privadas.

El uso del NIR es otra metodología utilizada para la determinación de la EM de los alimentos, esta metodología representa una alternativa potencial para estas determinaciones debido al hecho de que todos los componentes de los alimentos relacionados con el contenido energético absorben energía de la región del NIR (Borges,



1999). Esta técnica es una integración entre espectroscopia de luz, estadística y ciencia de la computación, donde modelos matemáticos son construidos para relacionar la composición de los grupos químicos activos y la absorción de energía en la región de espectro del infrarrojo próximo (700 – 2500nm) (Sakomura y Rostagno, 2007).

La energía presente en los alimentos es un componente fundamental para la elaboración de dietas para aves, por eso un conocimiento del valor energético de los alimentos es de fundamental importancia nutricional y económica para la formulación de dietas que resulten en un óptimo desempeño de los animales (Sakomura y Rostagno, 2007). Una suplementación adecuada de energía es un factor muy importante para garantizar el éxito de los programas nutricionales. Debido a las diferentes características de los procesos, se presume que el contenido de energía metabolizable varía en función de los mismos, y tal como afirman Freitas et al (2005) con las soyas procesadas deben considerarse diferentes valores de energía metabolizable en función del procesamiento al cual haya sido sometida.

1.6 Determinación de la Energía Metabolizable Para determinar la EM de un alimento se requiere conducir una prueba de alimentación, con oferta de alimento a libre voluntad o controlada, cuando se utiliza la opción alimentación forzada, durante un período corto de tal forma que permita establecer condiciones de balance de tránsito digestivo. Este periodo, presenta dos momentos, uno de ellos llamado de adaptación, debe ser al menos de siete días, en tanto que el segundo, que se realiza una vez concluye el anterior, dura entre tres y cinco días. Dentro de estas condiciones operativas desde el momento en el que se iniciaron los experimentos para determinar la EM se estableció que pocos alimentos podían ser aceptados como dieta única ya que se afecta el consumo y se originan desbalances nutricionales que afectarían el comportamiento experimental de las aves y, en consecuencia, el valor de la EM de dicho recurso; por esta razón, se recomendó que el alimento evaluado fuera incorporado a una dieta de referencia (DR) para mantener unas condiciones aproximadas similares de equilibrio nutricional, de manera que el alimento se pueda ofrecer a libre voluntad y se contrarresten los posibles efectos nutricionales adversos (Mora y Giraldo, 2005).

En principio todas las fracciones químicas de los alimentos contribuyen al valor calórico bruto del mismo. A esta declaración general es necesario, no obstante, realizar un análisis puntual en el caso de la fracción proteica. Según las condiciones y el estado nutricional de los animales los aminoácidos ingeridos pueden ser retenidos o utilizados como sustratos oxidables. Desde el punto de vista de la valoración calórica potencial de un alimento, la fracción proteica absorbida y metabolizada conlleva a la síntesis y excreción de varios compuestos nitrogenados

17

(ácido úrico, amonio, creatina y urea) los cuales aún están en capacidad de liberar energía. Por esta razón la combustión de una proteína en una bomba calorimétrica genera mayor cantidad de calor que el producido por procesos metabólicos. Si se considera que en aves la oxidación de la proteína produce principalmente ácido úrico, este contiene 33,33% de nitrógeno y en su combustión se generan 2,74 Kcal/g, lo que representa 8,22 Kcal por gramo de nitrógeno excretado (Hill y Anderson, 1958, citados por Lopez y Leeson, 2007). Este valor es conocido y utilizado como constante para ajustar el contenido calórico de las excretas ya sea que los animales se encuentren en un estado nutricional y fisiológico que favorece la retención o porque se derive como producto de aminoácidos metabolizados si el alimento ingerido no permite mantener condiciones corporales de equilibrio. El mismo Sibbald (1982) señaló que el valor calórico de 8,73 Kcal/g sugerido por él y Slinger en 1963 puede ser más representativo de la mezcla de compuestos nitrogenados excretados; sin embargo, hay que tener presente que esta constante calórica es diferente entre especies animales por la naturaleza de los compuestos nitrogenados excretados. Lo que promueve la aplicación de esta corrección es ajustar el valor calórico de los alimentos de acuerdo con el grado variable de nitrógeno que es retenido u oxidado, de manera que se tornen comparables los valores de EM determinados. Es de señalar que esta corrección se puede determinar en el mismo experimento mediante la técnica del balance nitrogenado (NRb). Cabe señalar que por lo general en la determinación del balance de N se presenta retención positiva de nitrógeno; no obstante, puede resultar más variable dependiendo también de los niveles de sustitución, de la naturaleza del recurso y del consumo de las dietas experimentales, lo que a su vez se reflejará en el valor de EMn calculado para el recurso. El valor de la corrección se agrega al valor calorífico bruto de la excreta por cada gramo de nitrógeno retenido (sí el nitrógeno no ha sido retenido se pudo haber excretado como ácido úrico), lo cual remueve el efecto de las diferencias en el crecimiento, inherente entre las aves de cualquier ensayo.



2. Objetivos

General

• Evaluar el efecto de tres procesos térmicos (cocción, tostado y extrusión) aplicados al grano crudo de soya integral empleado en la formulación de dietas para pollos de engorde.

Específicos

• Evaluar los efectos de tres procesos térmicos aplicados al grano crudo de soya integral sobre algunos indicadores de calidad y de composición química.

• Evaluar los efectos de tres procesos térmicos aplicados al grano crudo de soya integral sobre la energía metabolizable en pollos de una línea genética comercial.

19

3. Hipótesis

El proceso térmico aplicado al grano crudo de soya integral debe introducir cambios en algunos indicadores de evaluación de la calidad del proceso y en el contenido de la energía metabolizable evaluada en pollos de una línea genética comercial.



4. Materiales y Métodos

El proyecto recibió el otorgamiento de aval del Comité de Ética de la Sede Medellín de la Universidad Nacional de Colombia (Reunión 04 del 18 de noviembre del 2014). Durante su ejecución no se identificaron en los pollos efectos adversos derivados de las condiciones experimentales establecidas.

4.1 Materiales

4.1.1 Ubicación El experimento se realizó en la granja experimental Avilandia, propiedad de la empresa de alimentos balanceados para animales Solla S.A. Avilandia se encuentra en el municipio de Rionegro, Antioquia, localizada a 2.150 msnm, con temperatura ambiental media de 17°C y certificada como granja avícola biosegura por el Instituto Colombiano Agropecuario, (ICA). Esta certificación garantiza que la infraestructura, los protocolos y procedimientos en torno a la bioseguridad que los resultados de las investigaciones en nutrición avícola no se vean afectados por enfermedades o factores externos a las aves; cuenta con un sistema de trazabilidad en el cual es factible detectar problemas y eliminar sus causas de manera inmediata; además en la granja existe un estricto control de olores y ruidos.

4.1.2 Condiciones operativas Para los pollos orientados a la producción de carne es necesario garantizar que en los galpones donde se alojan la temperatura esté entre 16 y 27ºC y la humedad relativa entre 30 y 70%. Estos requisitos los ofrece la granja, además de mantenerlos controlados mediante el uso de dispositivos. La granja dispone de un sistema de iluminación que combina lo natural y lo artificial; la iluminación se trabaja de acuerdo con la edad del pollo: entre el día 7 y 10 de vida el pollo cuenta con luz artificial; luego ingresan a un programa de luz natural que se extiende hasta terminar el ciclo productivo.

4.1.3 Aves Para el ensayo se utilizaron 160 pollos machos de la línea Ross 308, los cuales se encontraban entre los 11 y 19 días de edad, vacunados el primer día de vida en la incubadora con el esquema comercial que incluye: Mareck-Gumboro-New Castle–Bronquitis.

21

4.1.4 Granos Para este estudio se utilizó el grano de soya integral sometido a cuatro condiciones: crudo, cocido, tostado y extruido. Los granos crudos y los que fueron tostados y extruidos procedían de los EUA y pertenecían al mismo lote; en tanto que los que se sometieron a cocción fueron de origen nacional cultivado en los Llanos Orientales. Los granos fueron donados por la empresa Solla S.A.

La cocción se realizó en la planta que tiene la firma en Girón, Santander. Se realizó en un equipo nacional de marca Design y las condiciones de proceso fueron 95ºC, con 29,4 psi, durante 40 minutos

El tostado se realizó en la planta que tiene la misma firma en Buga, Valle del Cauca. El equipo de procesamineto es marca Calor Matic de origen norteamericano y las condiciones de tostado fueron 130ºC de temperatura durante 5 minutos.

La extrusión húmeda se realizó en una planta perteneciente a una firma que presta este tipo de servicio y presentó las siguientes condiciones de operación: 105ºC y 44,1 psi, durante 3 minutos.

4.1.5 Dietas Experimentales Para la determinación de la EMAn se siguió la metodología descrita por Sibbald et al (1960) y los procedimientos adoptados por el grupo de investigación Evaluación nutricional de alimentos y estratégias de alimentación animal. En el experimento las aves pasaron por tres momentos o fases:

1. Fase pre-experimental. Entre el día 1 y 10 de vida de los pollos. Para la recepción y crianza de los pollos durante la primera semana de vida se utilizaron los equipos y los materiales que disponía la granja. Las aves se alojaron en el piso, en los corrales que tiene la granja, acondicionados para garantizar la temperatura, humedad y luminosidad acordes con las necesidades de las aves; recibieron la dieta que corresponde al programa de alimentación establecido. Como no se requería que las aves ingresaran al estudio desde el primer día de vida, se dejaron con sus compañeros de lote en las mismas condiciones de producción hasta que alcanzaron 10 días de vida.

2. Fase de adaptación. Se inició a los 11 días de vida de las aves. Se realizó durante cinco días en baterías metálicas de cinco niveles y cuatro divisiones por nivel. Estas baterías disponían de comederos y bebederos de canal y criadoras eléctricas e iluminación. Hasta el día 11 de vida se mantuvo la oferta de la dieta que venían consumiendo en la fase anterior porque se esperaba reducir el estrés generado por el cambio del alojamiento y el del suministro de una nueva dieta. A partir del día 12 se inició la fase de oferta propiamente dicha a las dietas experimentales. Durante esta



fase se realizó el registro del consumo de la dieta, el cual para todos los efectos se denominará como Consumo 1.

3. Fase de recolección de excretas y de información de consumo de las dietas, el cual para todos los efectos se denominará como Consumo 2. Esta fase duró cuatro días.

Para la conducción del experimento en sus dos últimas fases se siguió una adaptación del protocolo sugerido por Bourdillon et al (1990) el cual se describe a continuación:

!!

!!"4d!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"3d!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"1d!!!!0!!!!!!!!!!!!!!!1!!!!!!!!!!!!!2!!! !!!!!!!3!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!4!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

90%!Consumo!a!voluntad!

Consumo!a!voluntad! Periodo!experimental!Ayuno!

Ilustración 4. Propuesta de Bourdillon et al (1990) para la conducción de estudios de estimación de la energía metabolizable en aves.

En la última fase se hicieron mediciones del alimento ofrecido y del rechazado con base en la materia seca con el fin de determinar el consumo de la dieta. Por las características de las baterías no fue posible determinar el desperdicio de la dieta durante el periodo experimental, razón por la cual esta fracción no se tuvo en cuenta en la determinación del consumo.

El procedimiento para la recolección de las excretas fue total. La recolección se realizó cada 24 horas, siempre en la mañana. Para una buena recolección de excretas las baterías se dotaron con bandejas tipo cafetería recubiertas con acetato.

Las excretas se acondicionaron en bolsas plásticas, identificadas por unidad experimental y se conservaron en congelación a menos de 10ºC hasta su análisis.

De acuerdo con los lineamientos de la propuesta de Sibbald et al (1960) para la determinación de la EM es necesario diseñar una dieta de referencia (DR). Para este estudio se trabajó con el diseño de la DR adoptada por el grupo de investigación en los trabajos que ha realizado en este tema.

23

Tabla 1. Composición centesimal de la dieta referencia utilizada en el experimento.

Ingredientes % en la dieta Maíz amarillo 67,88 Torta de soya 25,90 Aceite de soya 1,50 Fosfato tricálcico 1,97 Carbonato de calcio 1,02 Óxido de cromo comercial 0,50 Cloruro de sodio 0,39 L Lisina HCl 0,30 Metionina DL 0,25 Premezcla de vitaminas y minerales

0,25 L-treonina 0,04 Total 100,00

Siguiendo el derrotero de las propuestas metodológicas usadas para determinar la EM una vez diseñada y preparada la DR se elaboraron las dietas experimentales sustituyendo el 30% (peso a peso de la materia seca estimada) del núcleo energético de la DR por el grano integral de soya en sus cuatro modalidades (crudo, cocido, tostado y extruido). Para efectos metodológicos en este experimento se consideró el núcleo energético de la DR integrado por el maíz amarillo, torta de soya y aceite de soya y dejó por fuera los aminoácidos industriales y el componente de vitaminas de la premezcla. En este punto se debe llamar la atención que existen dos enfoques en la comprensión del núcleo energético de la DR: algunos investigadores consideran que en este núcleo se deben incluir todos los ingredientes, independiente de su nivel en la dieta, que aportan energía, mientras que otros dejan por fuera los aminoácidos y las vitaminas. No se dispone de información experimental que permita comparar el efecto que tiene estos enfoques en la precisión en la determinación de la EM.

No obstante que se conoce que el nivel de sustitución del alimento en la DR afecta la precisión de los valores de EM (Sibbald y Price, 1975, citados por Sakomura y Rostagno, 2007), no es fácil establecer criterios precisos que permitan decidir el nivel de sustitución que se debe emplear. Al respecto Sakomura y Rostagno (2007) indicaron que entre más alta sea la proporción del alimento incluido en la DR es mayor la precisión en la determinación de la EM; sin embargo, la decisión por un determinado nivel de sustitución también debe considerar el tipo de alimento evaluado (nivel de pared celular, forma líquida, nivel de proteína del alimento) ya que esta condición está asociada o con el consumo o con la digestibilidad de los nutrientes. Dichos investigadores sugirieron que para el caso de alimentos proteicos la DR debería tener un nivel relativamente bajo de proteína, mientras que para los cereales (que presentan contenidos bajos de proteína) se



deberían incluir en DR con niveles más altos de proteína cruda. Los mismos investigadores informaron que en los experimentos para determinar la EM de los alimentos normalmente la sustitución ha oscilado entre 20 y 40%; no obstante informaron que cuando se trata de aceites el nivel de sustitución debería ser menor (entre 7 y 10%), en tanto que en alimentos con altos niveles de pared celular (como las semillas y la torta de algodón) se recomienda que éste sea 20%. Para alimentos que no presentan problemas de consumo y se utilizan en dietas comerciales en niveles elevados, como ocurre con el maíz o el sorgo, puede ser total la sustitución en las DR.

En la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, los estudios realizados para determinar el valor de la EM de diversos alimentos han utilizado diferentes valores de sustitución del alimento en la DR. En la tabla 2 se presenta un resumen de los niveles de sustitución que se han empleado.

25

Tabla 2. Niveles de sustitución del alimento en la dieta de referencia en los estudios realizados para determinar el valor de la EM de diversos alimentos en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.

Alimento Niveles de

sustitución empleados (%)

Observaciones Autor (es)

Torta de soya 15; 30; 45 Origen nacional, Bolivia, EE-UU

Uribe (2000)

Harina de arroz; harina de maíz

20;40 González (2002)

Harinas de carne

10;20 Posada (2002)

Harina de arroz; salvado de trigo

20 Inclusión de 600 y 1200 FTU/kg de dieta de una fitasa comercial

Marín y Ruíz (2005)

Torta de algodón Torta de girasol

10 15

Inclusión de 600 y 1200 FTU/kg de dieta de una fitasa comercial

Medina y Jiménez (2005)

Tithonia diversifolia; Trichantera gigantea

5; 10; 15 Hojas secas Montoya y Rodríguez (2005)

Morus alba; Malvaviscus penduliflorum

5; 10; 15 Hojas secas Londoño y Villalba (2006)

Manihot esculenta; Mucuna deeringianum

5; 10; 15 Hojas secas Castaño (2006)

Con base en estos elementos se estableció el 30% como criterio base de sustitución del núcleo energético de la DR por las cuatro presentaciones del grano de soya integral. Otro asunto que se debe analizar en la definición del nivel de sustitución en la DR tiene que ver con el número de niveles de inclusión que se deben emplear. En publicaciones como la Revista Brasileira de Zootecnia se han publicado artículos relacionados con el contenido de EM en los que se identifica que se trabajó con un nivel de sustitución. En estos artículos se observa que en alimentos con información nutricional conocida y de baja variabilidad, como son los productos de la soya, se utiliza un nivel de sustitución.



Entre tanto en otras investigaciones se sugiere el uso de varios niveles de sustitución, sugerencia que parece ser la estrategia adecuada, principalmente con alimentos de alta variabilidad nutricional, que por sus características químicas afectan el consumo, la digestibilidad y, en consecuencia, el contenido de EM. Como se identifica en la información registrada en la tabla anterior en la Sede Medellín de la Universidad Nacional de Colombia en algunos alimentos ha sido tradición el uso hasta de tres niveles de sustitución en la determinación de su EM. Para esta investigación se utilizó un nivel de sustitución (30%) por tratarse del grano de soya integral, que presenta baja variabilidad en su composición nutricional, y por la disponibilidad de alojamiento en las baterías para albergar más niveles. En consecuencia, las dietas evaluadas fueron: Dieta 1.De referencia (DR): Constituida por los ingredientes reseñados en la tabla 1. Dieta 2. Con soya integral cruda (GSICR). Dieta 3. Con soya integral cocida (GSICO). Dieta 4. Con soya integral tostada (GSIT). Dieta 5. Con soya integral extruida (GSIEXTR).

4.2 Análisis Bromatológicos Para la determinación de la composición química y energética de los alimentos, las dietas y de las excretas se realizaron los análisis descritos a continuación. Antes de los procedimientos de laboratorio las muestras fueron homogenizadas, secadas en estufa de ventilación forzada a 60ºC por 72h.

Tanto la preparación de las muestras como los análisis químicos, excepto la determinación de los inhibidores de tripsina, se realizaron en el Laboratorio de Análisis Químico y Bromatológico de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. La determinación de los inhibidores de tripsina se realizó en el Laboratorio de Control de Calidad de la firma Solla. Tabla 3. Analisis químicos realizados

27

Análisis Método Frijol Soya integral Dieta de referencia

Dietas con frijol soya integral crudo y

procesado

Rechazos Excretas

Crudo Cocido Tostado Extruido

Humedad y otras materias volátiles (Hd) (%)

Termogravimétrico a 105°C más o menos 2°C (ISO-6496 )

X X X X X X X X

Nitrógeno y cálculo del contenido de proteína cruda (PC) (%)

Kjeldahl (NTC-4657).

X X X X X X X X

Contenido de grasa (%)

Extracción (NTC-668)

X X X X X X

Cenizas (%)

Incineración directa a 600°C (AOAC 942.05)

X X X X X X

Fibra cruda (%)

Crisol de disco cocido (AOAC 978.10)

X X X X X X

Calcio (%) Espectrometría de absorción atómica (NTC 5151)

X X X X X X

Fósforo (%) Espectrofotométrico UV-VIS (NTC 4981)

X X X X X X

Cromo (ppm; %)

Espectrometría de absorción atómica

X X

X

Valor calorífico (cal/g)

Bomba calorimétrica (ISO 9831)

X X X X

Proteína Soluble en KOH al 0,2 (%)

Solubilidad en KOH (NTC 3682)

X X X X

Índice de Ureasa (∆ pH)

Potenciometría (NTC 771)

X X X X

Inhibidores de tripsina (UIT/mg)

NIR X X X X

Para determinar los valores de EMA y EMAn de las dietas y de los alimentos se aplicaron las siguientes ecuaciones propuestas por Matterson et al (1965).

EMADR = (EB ing – EB exc) MS ing



EMADT = (EB ing – EB exc) ; MS ing EMAALIM = EMADR + (EMADT – EMADR ) g de alimento/g de dieta

EMAnDT = (EB ing – EB exc) – 8.22 x BN MS ing

EMAnDR = (EB ing – EB exc) – 8.22 x BN MS ing EMAnALIM = EMAnDR + (EMAnDT – EMAnDR ) g de alimento/g de dieta BN = N ingerido – N excretado;

Donde:

EMADT = Energía metabolizable aparente de la dieta a evaluar

EMADR = Energía metabolizable aparente de la DR

EMAALIM = Energía metabolizable aparente del alimento

EMAnDT = Energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno de la dieta a evaluar

EMAnDR = Energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno de la DR

EMAnALIM = Energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno del alimento

EB ing = Energía bruta ingerida

EB exc = Energía bruta excretada

MS ing = Material seca ingerida BN = Balance de nitrógeno

4.3 Análisis Estadístico Los tratamientos (dietas) se distribuyeron en un diseño estadístico completamente al azar con cinco tratamientos, ocho repeticiones por tratamiento y cuatro aves por repetición.

29

Estas condiciones se encuentran en la línea recomendada por Sakomura y Rostagno (2007), quienes sugirieron que para la determinación de la EM de alimentos con aves, empleando la metodología de la recolección total de excretas, el protocolo debe considerar como mínimo cinco repeticiones por tratamiento, siendo ocho lo recomendado, y 10 aves por repetición. En el experimento se adoptó como criterio el empleo de cuatro aves por repetición en lugar de 10, como lo recomendaron Sakomura y Rostagno (2007), por limitaciones en la oferta de espacios en las baterías. Esta situación garantizó la densidad de alojamiento (aves por división y nivel en cada piso) según la Guide for the care and use of laboratory animals (National Academy of Sciences, 2011), la cual dispone y regula las condiciones ambientales y espaciales a las que se exponen los animales en experimentación, investigación y docencia.

La DR se utilizó para determinar los valores de EMA y EMAn tanto para las dietas con el grano integral de soya (crudo, cocido, tostado y extruido) como para los propios granos.

Las variables de respuesta generadas se analizaron utilizando el procedimiento GLM y los valores promedio se compararon, cuando procedía, mediante la prueba Duncan.

Aunque no se trató de una prueba de alimentación se registró y analizó el peso al inicio del período experimental (Peso 1) mediante el procedimiento GLM con el fin de identificar sí la asignación de los pollos a los tratamientos tuvo o un comportamiento debido al azar.

El peso al inicio del período experimental (Peso 1) y el peso al final (Peso 2) se analizaron mediante un modelo de regresión lineal con el fin de establecer sí el Peso 2 (variable dependiente) estuvo afectado por el peso al inicio (variable independiente).

Todos los análisis estadísticos se realizaron en el programa SAS (SAS Inst Inc., Cary, NC Versión 9).



5. Resultados y discusión

Con el fin de orientar el análisis de este capítulo en la primera parte se procederá a presentar y analizar los resultados que se podrían denominar generales y luego se registrarán los resultados específicos.

5.1 Composición química del grano integral de soya, crudo y procesado mediante diferentes métodos.

Tabla 4. Composición química para el grano integral de soya, crudo y procesado, usado en el experimento (Valores expresados en base tal cual).

Análisis Grano integral de soya NTC 3716.

Alimentos para animales. Soya

Integral Crudo Cocido Tostado Extruido

Humedad y otras materias volátiles (Hd) (%)

8,81 7,55 7,42 10,00 12 Valor máximo

Materia seca (Valor estimado) (%) 91,19 92,45 92,50 90,00 Nitrógeno y cálculo del contenido de proteína cruda (PC) (%)

35,50 35,54 36,83 33,49 33 Valor mínimo

Contenido de grasa (%) 19,92 21,31 22,26 20,61 16

Valor mínimo

Cenizas (%) 4,63 4,87 4,73 4,89 6 Valor máximo

Fibra cruda (%) 5,49 5,59 4,78 5,31 7 Valor máximo

Ca (%) 0,21 0,35 0,29 0,30 P (%) 0,54 0,52 0,54 0,58 Índice de ureasa (∆ pH) 0,20 0,01 0,00 0,00 0,15

Valor máximo Inactivación de inhibidores de Tripsina (UIT/mg)

39,99 2,66 3,88 3,55 5 (mg/kg) Valor máximo

Proteína Soluble en KOH al 0,2% (%) 96,45 76,13 75,90 71,82 75

Valor mínimo

31

Los valores obtenidos para los granos de soya extruido, cocido y tostado se encuentran dentro de los valores reportados en la literatura (De Blas; Mateos; Rebollar 2010; Rostagno et al, 2011).

Es de conocimiento que las proteínas de las semillas de oleaginosas como la soya, colza, girasol, se utilizan para proveer los requerimientos proteicos de las aves y cerdos. Dichos granos por tener contenidos importantes de aceite se someten a procesos como la presión mecánica y el vapor con el fin obtener tal componente con destino a la alimentación humano, quedando un remanente denominado pasta, torta, harina o meal de soya, que se destina a la alimentación animal. Bajo determinadas condiciones comerciales y de negocio es posible que el grano de soya de forma integral se destine a la alimentación animal, siempre y cuando cumpla con normas técnicas las cuales para el caso de Colombia se encuentran consignadas en la NTC 3716 del 2002.

En general la evaluación de la calidad de los procesos aplicados a los productos de soya se basa en algunos criterios centrales como son: la determinación de la inactivación de los inhibidores de tripsina, el índice de ureasa, la solubilidad de la proteína en KOH y la disponibilidad in vitro de la lisina. Mientras los dos primeros están orientados a dar respuesta a la eficiencia del proceso térmico para inactivar los denominados metabolitos secundarios termolábiles, los dos últimos dan pistas del efecto del mismo sobre la reducción de la calidad de la proteína y el estado de disponibilidad de la lisina como consecuencia de la temperatura alcanzada en el proceso, lo que en el fondo significa en teoría que ambas son ayudas para establecer sí el recurso alimenticio fue sobre procesado. Vale la pena puntualizar que siempre se ha considerado que la inactivación de los inhibidores de tripsina es el parámetro directo para evaluar la eficiencia del proceso térmico, mientras que el índice de ureasa no obstante su fácil determinación y uso difundido es un parámetro indirecto y cuestionado por diversos investigadores porque no parece guardar relación alguna con los parámetros de desempeño en pollos de engorde (Ruíz, 2012b).

En el caso del índice de ureasa aplicado al grano de soya y a algunos productos derivados existen valores de referencia normativos a los que se les ha aplicado criterios de calificación. En esta perspectiva en los granos crudos se espera que los valores del delta de pH sean superiores a 0,8, cuando hay subprocesos éstos oscilan entre 0,5 y 0,8, en tanto que en sobrecalentamiento el delta de pH puede ser inferior a 0,05. El valor para un procesamiento óptimo se considera que se encuentra entre 0,08 y 0,3.

La solubilidad de la proteína en KOH al 0,2% es otro indicador de control de calidad aplicable a las harinas o tortas proteicas vegetales, principalmente de soya. Se ha postulado que en los granos crudos el valor de la solubilidad podría ser cercano a 100% y debería disminuir en la medida en que el grano se somete a procesamiento térmico. Valores inferiores a 75% son indicativos de sobrecalentamiento en tanto que cuando superan el 85% corresponden a granos y productos de soya sub procesados. Sí éstos



son superiores a 90% se estaría hablando de muestras crudas o de proteínas que no sufrieron desnaturalización.

La comparación de los resultados obtenidos en los análisis de laboratorio registrados en la tabla 4 con los lineamientos señalados por la NTC 3716, muestra que, como era de esperarse, el grano crudo integral de soya no cumplió con los valores máximos y mínimos indicados en dicha norma para el índice de ureasa, los inhibidores de tripsina y la proteína soluble, pero sí para los otros componentes químicos. En cuanto a los granos procesados el índice de ureasa sugiere que el procesamiento térmico fue óptimo para inactivar los metabolitos secundarios termolábiles, lo cual se confirma al analizar los resultados de la inactivación de los inhibidores de tripsina, el indicador directo de evaluación de la inactivación.

Llama la atención en el comportamiento del grano integral de soya sometido a extrusión: presentó el nivel mínimo de proteína cruda y estuvo por debajo del nivel de proteína soluble en KOH de la NTC 3716. En esta misma dirección se observa que el grano integral de soya tostado presentó un valor próximo al mínimo que debería tener para la proteína soluble en KOH. Este comportamiento de la proteína soluble en KOH podría sugerir que en ambos granos hubo sobreprocesamiento o sobrecalentamiento.

Sakomura et al (1998) realizaron un experimento con pollos Hubbard entre el día de nacimiento y 49 día de edad. Para tal efecto utilizaron tres tipos de soya: en forma de torta, como soya integral extruida y soya integral tostada al vapor. El proceso de extrusión de la soya consistió en el paso de los granos por un acondicionador a 110°C, luego fueron al extrusor a temperatura entre 140 y 150°C, durante 30 a 50 segundos, enfriados y molidos. El tostado del grano se realizó pasándolo por una camisa presurizada que recibió vapor a 150°C durante 17 minutos y luego fue enfriado. La humedad del producto final se estabilizó en ± 12%; luego el grano fue molido en molino de martillo. Si se comparan estas condiciones de proceso con las empleadas para el proyecto de investigación que hizo parte de la tesis de maestría cuyo informe se está presentando se podrá observar que existen diferencias destacables entre ambas investigaciones tanto en el nivel de temperatura aplicado como en los tiempos de aplicación.

Los índices de calidad generados para el grano integral de soya sometido a la extrusión y al tostado fueron:

Actividad de la ureasa (∆ pH): 0,04 y 0,05

Inhibidores de tripsina (ITU/mg de proteína): 4,97 y 90,47

Solubilidad de la proteína en KOH (%): 81,52 y 78,12

33

De acuerdo con los resultados del índice de ureasa todo parece indicar que en el estudio fueron eficientes la extrusión y el tostado para inactivar los inhibidores de tripsina. En estos resultados llama la atención el elevado valor, 90,47 ITU/mg de proteína, para la inactivación de los inhibidores de tripsina registrada por dichos investigadores para el grano de soya tostado. En el trabajo en referencia no es posible obtener más información de estos resultados porque los investigadores no analizaron estos parámetros de control de calidad, lo que dificulta establecer sí el valor 90,47 ITU/mg de proteína para la inactivación de la actividad antitripsínica corresponde a un valor real o existe algún tipo de error en su transcripción. Los valores de solubilidad de la proteína en KOH al 0,2% por su parte sugieren que ambos procesos fueron óptimos para garantizar la calidad de la proteína.

En Colombia Ruíz, de Belalcázar y Díaz (2004) evaluaron granos de soya integral procesados por dos métodos diferentes. En el experimento 1 utilizaron la vía de extrusión húmeda a 118, 120, 122, 126 y 140°C con un tiempo de residencia de 20 segundos. En el experimento 2 el grano de soya integral fue tostado en un procesador térmico a 113, 120, 130, 135 y150°C y tiempos de residencia de 3,0, 4,5, 6,5, 7,0 y 9,5 minutos, respectivamente para las cinco temperaturas. Los resultados de los análisis de control de calidad de ambos experimentos se registran en la tabla 5.

Tabla 5. Análisis in vitro de grano de soya integral extruido por vía húmeda y grano de soya integral tostado.

Grano de soya integral extruido por vía húmeda (Experimento 1)

Temperatura (0C) Humedad (%) Inhibidor de tripsina (UTI/g)

Actividad de la ureasa (∆ pH):

Solubilidad de la proteína en KOH

(%) Cruda 8,39 50.800 1,99 98 118 8,01 29.400 1,69 87 120 7,97 26.000 1,11 89 122 7,91 17.700 0.07 89 126 8,15 12.200 0,08 89 140 7,97 4.700 0,03 88

Grano de soya integral tostado (Experimento 2)

Temperatura (0C) Humedad (%) Inhibidor de tripsina (UTI/g)

Actividad de la ureasa (∆ pH):

Solubilidad de la proteína en KOH

(%) Cruda 8,94 56.300 2,01 94 113 (3 minutos) 6,66 8.850 0,03 89 120 (4,5 minutos) 6,78 6.300 0,03 85 130 (6,5 minutos) 6,00 5.000 0.00 86 135 (7 minutos) 6,44 4.200 0,00 79 150 (9,5 minutos) 6,22 2.100 0,00 69



Para los investigadores citados, en el experimento 1 el UTI descendió de manera consistente en la medida que aumentó la temperatura de procesamiento. Los valores de UTI consistentes con los establecidos como adecuados en los EE-UU se encontrarían en los valores de temperatura entre 122 y 1400C. Si se confrontan los resultados generados para el índice de ureasa con la NTC 3716 se puede considerar que entre 122 y 1400C se estaría garantizando la inactivación de los metabolitos secundarios.

La solubilidad de la proteína en KOH al 0,2% mostró lo que era de esperarse para el grano crudo de soya integral, mientras que entre los 118 y los 140ºC este indicador solo varió en dos unidades porcentuales y en todos los casos estuvo por encima del 75% lo que se puede interpretar como indicador de sobreproceso.

En el experimento 2 el valor UTI cayó de manera drástica entre el grano de soya integral crudo hasta el tratamiento en el que se aplicó 113ºC durante 3 minutos y continuó descendiendo ligeramente con el incremento de la temperatura y el tiempo de residencia del grano en el tostador. En este mismo experimento el índice de ureasa tuvo un comportamiento similar al manifestado por la UTI entre el grano crudo y el que se sometió a tostado durante 3 minutos a 113ºC. A partir de esta temperatura y hasta los 150ºC durante 9,5 minutos la tendencia fue a tener un índice de ureasa cercano a cero. El grano crudo de soya integral expuso los valores más altos de solubilidad de la proteína en KOH, situación que es consistente con lo registrado en la literatura. A partir del primer nivel de temperatura y tiempo de aplicación (113ºC durante 3 minutos) descendió la solubilidad en 5 unidades porcentuales, manteniéndose entre 85 y 86% hasta los 130ºC y 6,5 minutos de residencia, valores que sugerirían que hubo subproceso. Un asunto adicional que se debe analizar, situación que no abordaron los autores, tiene que ver con los valores generados en los dos últimos niveles de temperatura y tiempos de residencia, pero principalmente con el último, porque el porcentaje de solubilidad de la proteína a 150ºC durante 9,5 minutos, sugeriría que las condiciones operativas fueron de sobrecalentamiento.

En la literatura se ha consolidado un cuerpo preciso de información según el cual el procesamiento de los granos crudos de soya (dependiendo del tipo de proceso, de las condiciones operativas, referidas principalmente al nivel, tiempo de aplicación de la temperatura, y el tipo de calor aplicado), debe conllevar a un efecto positivo en la digestibilidad y utilización de sus nutrientes y de la energía, bien sea porque inactiva los metabolitos secundarios termo sensibles o porque mejoran algunas características químicas y físicas de los nutrientes para el proceso digestivo. No obstante algunos investigadores han sugerido que existe un debate sobre la posibilidad que la aplicación de calor pueda ser seguida por un impacto negativo en los nutrientes, especialmente en la pérdida del contenido de aminoácidos en torta de soya, de colza, de girasol y los DDGS de maíz, lo que podría resultar en la disminución del valor nutricional de dichos alimentos (Helmbrecht, 2011).

35

El tratamiento térmico se considera una vía tecnológica para externalizar parte del proceso digestivo, consiguiendo aumentar su digestibilidad y reduciendo su potencial toxicidad. Los efectos de dichos tratamientos afectan de una manera diferencial a los diferentes constituyentes de los alimentos como almidón, fibra, proteína y lípidos pero también depende de la organización de la estructura celular y del tipo de alimento.

Si se aplicara el argumento de Helmbrecht (2011) a los resultados de este estudio se podría sugerir que se presentó un nivel ligeramente mayor en el contenido de humedad y otras materias volátiles y menor en el de proteína cruda en el grano integral de soya extruido, posiblemente atribuible al proceso y no al origen del grano porque se debe recordar que éste hizo parte del mismo lote y procedencia de los granos que se dejaron crudos y los que se tostaron.

Como se puede observar en los resultados de la tabla 4 para las otras fracciones químicas no se identificaron valores que llamen la atención por su variación, que se puedan explicar a partir de su origen o de los efectos del método de procesamiento utilizado; al contrario, lo que queda claro es que los granos utilizados en el estudio presentaron bajo nivel de variabilidad en casi todos los componentes químicos y en los indicadores de proceso.

5.2 Composición química y contenido de energía de las dietas utilizadas en el experimento

En la tabla 6 se presentan los resultados de los análisis de las dietas realizados en el Laboratorio de Bromatología y Análisis Químico de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.



Tabla 6. Composición química y contenido de energía de las dietas experimentales (Valores expresados en base seca)

Tratamiento

Humedad y otras

materias volátiles (%)

Proteína cruda (%)

Contenido de grasa

(%)

Fibra cruda

(%)

Calcio (%)

Fósforo (%)

Valor calorífico

bruto (cal/g)

EMA (kcal/kg de MS)

DR 10,00 18,13 4,96 2,80 1,44 0,69 4.350 3.394,25 GSICR 9,15 24,38 9,65 4,30 1,23 0,69 4.655 3217,26 GSICO 8,85 23,13 10,35 4,30 1,52 0,76 4.662 3.498,68 GSIT 8,95 23,13 9,68 4,10 1,41 0,76 4.655 3.535,32 GSIEXTR 9,30 22,50 9,42 4,20 1,46 0,77 4.634 3.534,88 Promedio 9,25 22,25 8,81 3,94 1,41 0,73 4.591,2 3.436,08 Desviación estándar 0,45 2,40 2,18 0,64 0,11 0,04 135,24 119,508

CV (%) 4,91 10,80 24,75 16,31 7,75 5,50 2,94 3,48 Exigencia nutricional1 20,00 0,860 2980

Exigencia nutricional2 20,80 0,819 3000

Exigencia nutricional3 20,00 0,860 3050 1 Para pollo de engorde, machos, de desempeño regular, entre 8 y 21 días de edad y peso promedio de 0,463 kg, consumiendo una dieta de 2980 kcal de EM/kg de dieta (Rostagno et al, 2011)

2 Para pollo de engorde, machos, de desempeño medio, entre 8 y 21 días de edad y peso promedio de 0,503 kg, consumiendo una dieta de 3000 kcal EM/kg de dieta (Rostagno et al, 2011).

3 Para pollo de engorde, machos, de desempeño superior, entre 8 y 21 días de edad y peso promedio de 0,563 kg, consumiendo una dieta de 3050 kcal EM/kg de dieta (Rostagno et al, 2011).

De la información registrada en la tabla 6 merece prestar atención en los valores correspondientes al CV (coeficiente de variación), principalmente para los contenidos de fibra cruda y de grasa, los cuales se pueden considerar elevados. No obstante que este coeficiente no fue tan elevado para la proteína cruda lo cual es deseable que en los estudios conducentes a la determinación de la EM de un alimento se presenten CV bajos, pero sobre todo en aquellas fracciones orgánicas (proteína, carbohidratos y grasa) porque de alguna manera pueden estar asociados con la variación en el consumo de la dieta y la utilización de la energía. Las otras fracciones químicas y los contenidos de energía, bien sea como valor calorífico bruto o como EMA, de las dietas manifestaron CV que se pueden considerar bajos y deseables.

Además de este aspecto se desea llamar la atención en la concordancia entre la información generada en los análisis de laboratorio de las dietas experimentales y los lineamientos de exigencias nutricionales establecidos por Rostagno y sus colaboradores (2011). No obstante que como se viene insistiendo los estudios de determinación de EM

37

no se ciñen a los mismos principios que contemplan las pruebas de alimentación en este experimento con excepción de la DR las dietas utilizadas atendieron las recomendaciones de exigencias de Rostagno et al (2011) para proteína cruda y excedieron las de Ca. No se conoce en qué situación quedaron las dietas para otras fracciones químicas y nutrientes porque no se dispone de información para atender estas condiciones; se está haciendo referencia al P disponible o digestible, aminoácidos (totales o digestibles) o porque no se cuenta con recomendaciones de niveles máximos de contenido en las dietas como acontece con la fibra cruda o la grasa.

5.3 Evaluación de la variable peso corporal. No obstante que el proyecto no se diseñó ni ejecutó atendiendo un esquema de prueba de alimentación, se registró y analizó el peso al inicio del período experimental (Peso 1) mediante el procedimiento GLM con el fin de identificar sí la asignación de los pollos a los tratamientos tuvo un comportamiento debido al azar. De igual forma también se registró el peso de los pollos por repetición una vez concluyó el estudio, denominándose este como Peso 2.

Con el fin de comparar la información del peso corporal de los pollos con la guía de manejo de la línea se estimó el peso por individuo a partir del peso de la repetición, registrándose esta información en la tabla 7. Es de advertir que esta comparación debe ser vista como una guía puesto que en modo alguno las dietas experimentales se diseñaron para atender las elevadas demandas nutricionales que tienen los pollos en condiciones comerciales.

Tabla 7. Estadísticos descriptivos para el peso de los pollos.

TRATAMIENTO

PESO VIVO AL INICIO DE LA FASE DE ADAPTACIÓN (PESO 1. g)

PESO VIVO A LA FINALIZACIÓN DE LA FASE DE RECOLECCIÓN

(PESO 2. g) Promedio Deviación

estándar CV (%) Promedio Deviación

estándar CV (%)

DR 224,66 3,88 1,7250 632,56 31,26 4,9420 GSICR 225,72 0,93 0,4120 594,59 40,75 6,8532 GSICO 224,13 5,59 2,4949 676,42 35,82 5,2962 GSIT 225,63 0,96 0,4271 672,00 31,99 4,7611 GSIEXTR 225,97 1,56 0,6882 660,38 19,62 2,9705

Tanto el Peso 1 estuvo por debajo de lo esperado cuando se compara con la tabla de rendimiento de la guía de manejo de la línea Ross la cual indica que para el día 12 de vida debería ser 379. Esta diferencia se hizo mayor para el día 21 de edad: mientras en este experimento el mayor peso alcanzado fue 676,42 g para la dieta GSICO, casi 270 g menos que el que debería tener (945 g).



El otro elemento derivado de los resultados registrados en la tabla anterior tiene que ver con el bajo valor del CV, el cual se movió entre 0,412 y 6,853%, siendo ligeramente más bajo en la fase de adaptación que en la de recolección. Este bajo valor para el CV se puede interpretar como el reflejo de un manejo consistente con las condiciones experimentales.

En la tabla 8 se presentan los resultados de los análisis de varianza y la comparación de los promedios de los pesos 1 y 2.

Tabla 8. Análisis estadístico del peso de los pollos al inicio de la fase de adaptación y al finalizar la fase de recolección del período experimental.

TRATAMIENTO PESO VIVO AL INICIO DE

LA FASE DE ADAPTACIÓN (PESO 1. g)

PESO VIVO A LA FINALIZACIÓN DE LA FASE DE RECOLECCIÓN

(PESO 2. g) 1. DR 898,625a 2530,25b 2. GSICR 902,870a 2378,38c 3. GSICO 896,500a 2616,25a,b 4. GSIT 902,500a 2688,00a 5. GSIEXTR 903,875a 2641,50a,b Pr>F 0,7408 0,0003 R2 0,0533 0,4796 Coeficiente de Variación (%)

1,4110 5,481

Raíz MSE 12,7117 140,9223 a,b,c Valores promedio en la misma columna con suscripciones diferentes son diferentes estadísticamente

De acuerdo con los resultados registrados en la tabla anterior se pudo establecer que no hubo diferencia en el Peso 1, por lo que se considera que al inicio de la fase de adaptación los tratamientos se iniciaron con pollos que tuvieron pesos vivos semejantes, lo cual refleja que el sorteo al azar que se realizó de los pollos no favoreció ni perjudico a tratamiento alguno.

Para el análisis estadístico del Peso 2 primero se realizó el procedimiento REG con el fin de establecer sí éste (variable dependiente) estuvo asociado con el Peso 1 (variable independiente). El resultado de este análisis mostró que el modelo de regresión fue significativo (Pr > F 0,0448) y se caracterizó por los siguientes componentes:

Peso 2 = -1664,56634 + 4.70148 Peso 1 R2 = 0,1018; Raíz MSE = 175,1437; Coeficiente de variación = 6,8126

39

Bajo estas condiciones en el modelo del análisis de varianza del Peso 2 se incluyó el efecto del Peso 1 y el del tratamiento (Dieta).

Como se observa los resultados indicados en la tabla anterior los pollos que recibieron el tratamiento 2, que incluyó la dieta con soya integral cruda, presentaron el Peso 2 más bajo, lo que es consistente con el cuerpo de trabajos que han concluido que el uso de la soya cruda genera menores pesos corporales. No hubo diferencia en esta variable entre las dietas que contenían grano de soya integral sometida a cualquier proceso, pero si entre la DR y entre el tratamiento 4 (GSIT).

Sakomura et al (1998) realizaron un experimento típico de una prueba de desempeño con 1260 pollos Hubbard entre el día de nacimiento y 49 día de edad. Las aves se distribuyeron en 12 tratamientos, resultantes de la combinación de tres factores: nivel de proteína en la dieta, tres tipos de soya (torta + aceite desgomado de soya, soya integral extruida y soya integral tostada al vapor) y la separación entre machos y hembras, con tres repeticiones de 35 aves por tratamiento. Para el estudio los investigadores elaboraron seis dietas experimentales que cubrieron tres fases: de 1 a 21, 22 a 42 y 43 a 49 días de edad. La ganancia diaria de peso mostró que no fue afectada por los procesos térmicos aplicados a dichos granos en las fases seleccionadas y para todo el período experimental (1 a 49 días de edad). La única diferencia que se registró fue a favor de la soya integral extruida cuando se comparó con la torta de soya + aceite desgomado de soya en la fase entre 22 y 42 días de edad y para todo el período experimental.

5.4 Evaluación de la variable consumo.

5.4.1 Evaluación de la variable consumo de la dieta.

En la conducción del experimento, tanto en su fase de adaptación o acostumbramiento como de recolección, no obstante que la oferta de las dietas fue controlada, se consideró importante disponer de información del comportamiento de los pollos con respecto al consumo de la dieta.

No obstante que el proyecto no se diseñó ni ejecutó atendiendo un esquema de prueba de alimentación, en la determinación de la EM de un alimento es importante llevar un control riguroso de la cantidad y frecuencia de oferta de la dieta, la cuantificación de los rechazos y desperdicios de la misma y el registró de la información. Como se manifestó en materiales y métodos por las características de las baterías en este experimento no fue posible cuantificar el desperdicio de la dieta durante el periodo experimental, razón por la cual esta fracción no se tuvo en cuenta en la determinación del consumo; el



problema es que en virtud de esta condición no es posible establecer cuál fue el peso específico que el desperdicio cargó sobre la determinación del consumo. En la tabla 9 se registran los resultados generados para esta variable.

Tabla 9. Valores promedio para el consumo acumulado de la dieta en la etapa de adaptación y de recolección del período experimental.

Tratamiento Consumo de dieta acumulado (g)

Etapa de adaptación (5 días) Consumo 1

Etapa de recolección (4 días) Consumo 2

1. DR 1112,63a 1418,38ª 2. GSICR 974,38c 1346,00a

3. 3. GSICO 1060,88a,b 1313,38a 4. 4. GSIT 1070,50a,b 1353,38ª 5. 5. GSIEXTR 1051,25b 1346,13ª

Pr>F 0,0002 0,0835 R2 0,4621 0,2045 Coeficiente de Variación (%)

4,9190

5,3475

Raíz MSE 51,8426 72,4834 a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

De la información referida al asunto de los resultados sobre el consumo de la dieta consignados en la tabla anterior merece destacarse varios hechos:

1. En este experimento, al igual que en los estudios que se instalan para determinar la EM de los alimentos, no se puede considerar que sea a libre voluntad la oferta de la dieta sino dentro de condiciones de oferta controlada, más no limitada.

2. Los resultados de este experimento señalan que el consumo de la dieta en ambos períodos tuvo un bajo coeficiente de variabilidad (4,9190 y 5,3475%, para el período de adaptación y recolección respectivamente), lo que en buena medida se puede considerar un aspecto deseable y positivo en el control de la conducción del experimento.

3. Como era de esperarse, el consumo acumulado para el período de recolección (consumo 2) fue superior al del período de adaptación (consumo 1) en virtud que los pollos tenían más edad.

4. No obstante que en el período de adaptación hubo diferencia entre las dietas en los valores promedio de consumo, en el de recolección los pollos no presentaron un comportamiento diferente en esta variable en función de la dieta recibida (Pr>F 0,0835), lo que también se puede considerar un aspecto positivo en el control de la

41

conducción del experimento, pero que contraviene resultados de otros trabajos basados en metodologías propias de una prueba de alimentación.

En el estudio ya citado realizado por Sakomura et al (1998) se verificó que en las fases de 22 a 42 días, entre 43 y 49 y para todo el período experimental (de 1 a 49 días) los niveles de proteína evaluados y el tipo de soya no afectaron el consumo de la dieta. En la fase entre el día 1 y el 21 de edad se presentó interacción significativa entre el nivel de proteína de la dieta y el tipo de soya, además los machos consumieron más que las hembras. En esta fase el consumo fue superior cuando las aves recibieron la dieta con 22% de proteína con torta soya + aceite desgomado de soya o con soya extruida que con soya integral tostada. Para los investigadores la posible explicación de esta diferencia radicó en la mayor aceptación que presentaron estas dietas y no tanto por el contenido de energía porque fueron isocalóricas.

5.4.2 Evaluación de algunas variables asociadas con el rechazo de las dietas.

Un aspecto que se incluyó en este estudio estuvo relacionado con la medición, la caracterización química y la determinación del valor calorífico bruto que se realizó a los rechazos de las dietas.

En la revisión que se realizó para el proyecto y el informe de esta tesis en los numerosos artículos publicados referidos a la determinación de la EM de alimentos no solo del grano de soya integral sino de diversos alimentos, no se pudo constatar la existencia de registros al respecto de estos aspectos. La medición de los rechazos se realiza en los estudios de EM para determinar el consumo.

En este estudio el análisis de los rechazos solo incluyó la etapa de recolección, contempló todas las repeticiones para la determinación de la humedad y otras materias volátiles a partir de la cual se determinó la MS, y solo algunas para el Nitrógeno y el valor calorífico bruto. En las tablas 10 y 11 se presenta información de algunas características del contenido (composición) y del nivel de algunos componentes químicos y valor calorífico bruto de los rechazos.



Tabla 10. Contenido de materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto en los rechazos de las dietas generados en la etapa de recolección.

Tratamiento Contenido de

MS en el rechazo (%)

N en el rechazo (%)

Valor calorífico bruto (cal/g)

1. DR 88,450ª 3,025b 4249,75d 2. GSICR 88,087ª 3,900ª 4463,50c

3. 3. GSICO 87,812ª 3,750ª 4510,00a,b 4. 4. GSIT 86,950ª 3,875ª 4468,50b,c 5. 5. GSIEXTR 87,712ª 3,900ª 4535,00a

Pr>F 0,1751 0,0001 0,0001 R2 0,1616 0,8117 0,9443 Coeficiente de Variación (%) 1,3783 3,8643 0,6392 Raíz MSE 1,2102 0,1425 28,4145

a,b,c,d Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

De la información contemplada en la tabla anterior merece llamar la atención en los siguientes hechos:

1. La baja variabilidad en la concentración de los tres componentes estudiados en los rechazos.

2. No hubo diferencia en la concentración de la MS de los rechazos atribuida a las dietas. La situación fue diferente para la concentración de nitrógeno y para el valor calorífico bruto. Se observa de manera contundente que los rechazos procedentes de la DR presentaron menor concentración de nitrógeno y valor calorífico bruto que aquellos provenientes de las dietas que contenían el grano de soya integral en cualquier presentación; la menor concentración de nitrógeno en la dieta de referencia puede deberse al menor contenido de proteína cruda que tiene dicha dieta, la cual incluso tiene un valor por debajo del promedio de todas las demas. Los rechazos de las dietas que incluyeron cualquier presentación del grano de soya integral no tuvieron contenidos diferenciados de nitrógeno. La situación del valor calorífico bruto de los rechazos de las dietas con grano de soya integral mostró diferencia entre los rechazos de las dietas con grano crudo o cocido, crudo o extruido y entre tostado y extruido.

3. De los análisis anteriores se puede deducir que la dieta parece ser que tuvo incidencia sobre la concentración de nitrógeno y valor calorífico bruto de los rechazos. Para el nitrógeno se podría sugerir que la explicación descansa en el hecho que la DR tuvo menor concentración de proteína cruda (18,13%) que las formuladas con el grano de soya integral (24,38; 23,13; 23,13 y 22,50 para GSICR, GSICO, GSIT Y GSIEXTR, respectivamente). No obstante, este enfoque no resulta ser completamente satisfactorio porque no obstante que las dietas no presentaron la misma concentración de proteína cruda, no hubo diferencia en el consumo de la dieta; además, como se presenta adelante, no hubo diferencia

43

entre las dietas en la relación N rechazado/N ofrecido lo que hace suponer que los mayores contenidos de nitrógeno en las dietas que tuvieron el grano integral de soya en cualquier presentación se pudo atribuir a su condición de crudo o a los efectos de los procesos térmicos aplicados.

Tabla 11. Materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto rechazado.

Tratamiento MS rechazada (g) N rechazado (g) Valor calorífico bruto rechazado (cal)

1 DR 213,47b 7,588ª 1058,3a 2. GSICR 276,50a,b 10,292ª 1117,5a

1. 3. GSICO 304,46a 12,418ª 1500,7ª 2. 4. GSIT 267,42 a,b 9,555ª 1110,2ª 3. 5. GSIEXTR 274,99 a,b 10,679ª 1242,1ª

Pr>F 0,0950 0,2082 0,4362 R2 0,1974 0,3086 0,2116 Coeficiente de Variación (%) 23,980 26,885 28,3109 Raíz MSE 64,1152 2,7171 344,7569 a,b Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

De la información referida a las cantidades rechazadas registradas en la tabla anterior se destacan los siguientes aspectos:

1. Para las tres variables que acompañaron este grupo de evaluación se presentó un coeficiente de variación medio.

2. El análisis de varianza para la MS rechazada señala que el modelo de análisis empleado tuvo un Pr>F de 0,095 y bajo nivel para el valor de R2 (0,1974). Si se aceptaran estos parámetros como suficientes para realizar una comparación de medias por Duncan se podría afirmar que solo hubo diferencia entre la DR y la dieta con grano de soya integral cocido.

3. El análisis de varianza para el nitrógeno rechazado indicó el modelo de análisis empleado tuvo un Pr>F de 0,2082 y un bajo valor de R2 (0,3086), elementos suficientes para declarar que no hubo diferencia en la comparación de medias por Duncan.

4. El análisis de varianza para el valor calorífico bruto rechazado tuvo un comportamiento contundente. El modelo de análisis empleado tuvo un Pr>F de 0,4362 y un bajo valor de R2 (0,2216). El procedimiento de comparación de medias por Duncan fue claro al señalar que no hubo diferencia entre los tratamientos.

5. En resumen se puede concluir que las dietas no parece ser que tuvieron algún grado de incidencia en el comportamiento de los rechazos. Se podría dejar de manera



provisional una excepción para la MS si se aceptara eso sí el nivel de probabilidad que arrojó el modelo, el cual para este estudio se encuentra por fuera de los estandares aceptados.

En este terreno de los rechazos finalmente se analizó la relación que existió entre la MS rechazada y la ofrecida, entre el Nitrógeno rechazado y el ofrecido y entre el valor calorífico bruto rechazado y el ofrecido. Con este análisis se pretendía establecer sí se presentó diferencias en el nivel de rechazo atribuido a las carcaterísticas de las dietas. En la tabla 12 se presentan los resultados generados por este análisis.

Tabla 12. Relación entre la materia seca, Nitrógeno y valor calorífico bruto rechazado con respecto a la materia seca, Nitrógeno y valor calorífico bruto ofrecida (Valores expresados en porcentaje).

Tratamiento

Relación MS

rechazada/MS ofrecida

N rechazado/N ofrecido

Valor calorífico bruto rechazado/Valor

calorífico bruto ofrecido 1 DR 14,288b 17,513a 16,284a 2. GSICR 18,334a,b 17,499a 16,773a

4. 3. GSICO 20,122a 22,181ª 21,275ª 5. 4. GSIT 17,693a,b 17,086a 15,779ª 6. 5. GSIEXTR 18,264a,b 19,703a 17,803ª

Pr>F 0,1141 0,6099 0,5585 R2 0,1870 0,1554 0,1712 Coeficiente de Variación (%) 23,980 27,5683 28,3720 Raíz MSE 4,254 5,1818 4,9885 a,b Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

De los resultados referenciados en la tabla anterior se puede colegir que:

1. Para las tres variables que acompañaron este grupo de evaluación se presentó un coeficiente de variación medio.

2. El análisis de varianza para las tres relaciones indica que el modelo empleado no fue significativo y para todos los casos el valor de R2 fue inferior a 0,20. Como era de esperarse el procedimiento de comparación de las medias mediante la prueba de Duncan no mostró existencia de diferencia entre los valores promedio de los tratamientos o para expresarlo de otra forma: las dietas no parece ser que incidieron en el porcentaje de rechazo de las dos fracciones químicas y el valor calorífico bruto analizado.

3. No obstante es importante llamar la atención en la magnitud que tuvo esta relación en este estudio. La cifra más baja fue de 14,288 (para la MS en la DR) y la más alta se presentó para el Nitrógeno en la dieta con grano integral de soya cocido (22,181).

45

Las cifras globales fueron 17,74 para la MS, 18,79 para el Nitrógeno y 17,58 para el valor calorífico bruto.

En este estudio los resultados de los análisis de los rechazos no parece que arrojaran claves para explicar la influencia de las dietas sobre éstos. Como se ha venido insistiendo en este informe el consumo de la dieta es uno de los aspectos importantes en la determinación de la EM de un alimento; a su vez la determinación del consumo está ligada a los criterios de oferta establecidos en el estudio y a la determinación de los rechazos y los desperdicios. Es posible que en virtud del tipo de alimento que se evaluó no se haya presentado efecto significativo sobre el comportamiento de los rechazos. En otros estudios, no asociados a la determinación de la EM de un alimento sino a su evaluación mediante criterios de desempeño zootécnico, es posible que se constaten diferencia en la composición de los rechazos asociada a la capacidad de seleccionar que tienen los animales, principalmente cuando se trabaja con dietas en harina. En virtud de lo anterior se podría pensar en la necesidad de considerar que en aquellos alimentos en los que resida constatación de su incidencia sobre la aceptación y el consumo se realicen evaluaciones cuantitativas y de caracterización química, y por qué no física, de los rechazos.

5.5 Evaluación de algunas variables asociadas con las excretas.

De acuerdo con la literatura consultada para la elaboración del proyecto se pudo establecer que uno de los aspectos que se ha estudiado en el grano integral de soya, sea crudo o sometido a alguno de los procesos térmicos disponibles, tiene que ver con su efecto en el proceso digestivo. Éste se ha evaluado bien a través de indicadores como es la digestibilidad, o bien mediante estudios de tránsito digestivo, el volumen de excretas, las características de las mismas, o por medio de descripciones cualitativas como lo son el tránsito rápido o las excretas líquidas (Ruíz, 2012a).

En este estudio inicialmente se estípulo la recolección de las excretas como requerimiento introducido en cualquier experimento que pretenda determinar la EM de un alimento, bien que tenga o no el ajuste por el balance de nitrógeno. Esta condición se cumplió, pero de forma adicional se introdujeron otros análisis de algunas variables relacionadas con el comportamiento que presentaron las excretas producidas por los pollos durante la etapa de recolección. A continuación se presentan los resultados obtenidos en esta fase.



Tabla 13. Algunas características de las excretas producidas por los pollos durante la fase de recolección agrupadas de acuerdo con las dietas experimentales.

Tratamiento Producción excretas (g)

MS en las excretas (%)

N en las excretas

(%)

Valor calorífico bruto en

las excretas

(cal/g

MS excretada

(g)

N excretado

(g)

Valor calorífico

bruto (cal)

DR 1497,13b 21,6428b 3,7375c 3780,00c 323,44b 12,0780c 1223,38b GSICR 1821,88a 23,0927ª 5,0750ª 4221,00a 419,45ª 21,2636ª 1771,87ª GSICO 1630,50b 21,8630b 4,4000b 3948,38b 355,80b 15,6662b 1405,25b GSIT 1594,63b 21,9197b 4,4375b 3988,38b 349,92b 15,5549b 1395,92b GSIEXTR 1550,00b 22,1028ªb 4,3500b 3943,25b 343,18b 14,9008b 1353,65b Pr>F 0,0138 0,0861 0,0001 0,0001 0,0006 0,0001 0,0001 R2 0,2943 0,2028 0,9144 0,8764 0,4231 0,7594 0,5691 Coeficiente Variación (%)

11,3409 4,8471 3,1504 1,4311 11,2980 11,3030 11,8936

Raíz MSE 183,5902 1,0724 0,1386 56,9027 40,4871 1,7963 170,080

De acuerdo con la información registrada en la tabla anterior se pueden señalar algunos elementos que merecen ser destacados:

En primer lugar se observa la reiteración de una característica que viene acompañando las variables analizadas hasta este punto: un bajo coeficiente de variación, el cual osciló entre 1,4311% (un valor muy bajo) y 11,8936% (el valor más alto generado).

Con excepción de la MS en las excretas todas las variables mostraron que fue significativo el modelo de análisis de varianza propuesto, según el cual la variación en la respuesta estuvo asociada con el efecto de la dieta y, en consecuencia, es posible esperar la existencia de diferencia entre al menos dos tratamientos. En el caso de la MS en las excretas el análisis de varianza muestra que el modelo tuvo un valor de Pr>F de 0,0861, acompañado de un bajo valor de R2 (0,2028). En el esquema clásico de análisis estadístico se acepta válido trabajar con valores de Pr>F mínimos de 0,05. Sí éstos están por encima de este límite la tendencia es dejar el análisis en este punto y no adelantar los análisis adicionales de la comparación de promedios mediante cualquiera de los test que existen (Duncan, Tukey, SNK). Si se autorizara el uso de este valor Pr>F de 0,0861 para realizar la comparación de medias por Duncan se podría indicar que fue variable la incidencia de la dieta sobre esta variable. Es así como se observa que solo hubo diferencia entre la DR y la dieta con grano de soya integral cruda, que fue semejante el comportamiento entre las dieas de referencia y las que incluyeron el grano de soya cocido, tostado y extruido, pero además, y de manera sorprendente, la dieta con grano

47

crudo de soya no generó excretas en las que el contenido de MS haya sido diferente que la que incluyó el grano extruido.

Un tercer elemento que se destaca de los resultados registrados en la tabla anterior es que, con excepción de la MS en las excretas, la dieta en la que se incluyó el grano de soya integral crudo condujo a la mayor producción de excretas, MS, Nitrógeno y valor calorífico bruto excretado así como a presentar excretas con mayor contenido de Nitrógeno y valor calorífico bruto. En la literatura existe un cuerpo sólido de resultados que indican que los granos de leguminosas crudos tienen efectos en el tracto gastrointestinal y en el proceso digestivo caracterizados como los identificados en este estudio

El cuarto elemento procedente de la tabla 13 muestra que la producción de excretas, la MS excretada y el valor calorífico bruto excretado compartieron la misma tenedencia: no se presentó diferencia entre la DR y las que tuvieron el grano de soya integral sometido a cualquier proceso térmico.

El último elemento que se destaca de los resultados está relacionado con la tendencia que compartieron el N en las excretas, el valor calorífico en las excretas y el Nitrógeno excretado: el proceso térmico del grano de soya integral no generó diferencias en estas variables; además la DR dieta presentó cifras menores para dichas variables al compararlas con las obtenidas con la dieta con grano de soya integral cruda.

5.6 Evaluación de las variables asociadas con el balance de nitrógeno.

En el proyecto de investigación propuesto se indicó que la EM del grano de soya integral, en su presentación cruda y procesada, se determinaría como EM aparente con balance de nitrógeno. Varios investigadores citados por Lopez y Leeson (2007) concordaron en establecer que el uso de la corrección de la EM por la retención de nitrógeno se hace con el fin de transformar todos los datos a la misma base de equilibrio de nitrógeno y permitir su comparación. En la tabla 14 se registran los resultados de estas variables de respuesta.



Tabla 14. Valores promedio de las variables nitrógeno ingerido, nitrógeno excretado y balance de nitrógeno generados en la fase de recolección del período experimental.

Tratamiento Nitrógeno Ingerido (g) Excretado (g) Balance

1. DR 37,136c 12,0788c 25,0574b 2. GSICR 48,033a 21,2650a 26,7692b

3. 3. GSICO 44,720b 15,6663b 29,0529a 4. 4. GSIT 46,028a,b 15,5550b 30,4737a 5. 5. GSIEXTR 44,303b 14,9025b 29,4017a

Pr>F <0,0001 <0,0001 <0,0001 R2 0,7525 0,7592 0,5737 Coeficiente de Variación (%)

5,1360

11,3052

6,4232

Raíz MSE 2,2621 72,4834 1,8082 a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

De los resultados de la tabla anterior se observa un elemento común al identificado en las variables anteriores: el bajo coeficiente de variación. De igual forma para las tres el análisis de varianza mostró que el modelo propuesto fue significativo (Pr>F; <0,0001) y la comparación de medias mediante el test de Duncan permite deducir que se presentó diferencia en el valor promedio entre al menos dos tratamientos.

Con relación a la ingestión de nitrógeno se observa que con la DR se alcanzó el nivel más bajo. Las dietas con el grano integral de soya, bien sea crudo o tostado, expresaron los mayores niveles de nitrógeno ingerido. La ingestión de nitrógeno fue semejante entre las dietas GSICR y GSIT y entre las que contenían grano de soya procesado; la posible explicación del comportamiento observado de la ingestión radicaría en las diferencias en el nivel de proteína con el que quedaron las dietas, porque no se podría atribuir ni al consumo de la dieta ni al rechazo de nitrógeno porque no hubo diferencia entre las dietas para estas dos variable.

El menor valor en la excreción de nitrógeno se generó en los pollos que recibieron la DR. En el otro extremo se ubicó la dieta con el grano crudo de soya, resultado que confirma lo que se conoce en la literatura con los granos crudos de leguminosas. El tipo de proceso térmico aplicado al grano no se tradujo en diferencia en la excreción del nitrógeno, lo que quiere decir que en este ensayo no se presentó evidencia para atribuirle efecto a los diferentes procesos utilizados en la excreción de dicha fracción química.

El balance de nitrógeno, como era de esperarse para las condiciones de operación del ensayo, en todos los casos fue positivo. El comportamiento de la DR mostró que con ella se obtuvo el menor nivel de ingestión y la menor excreción de nitrógeno, aunque estas condiciones no acompañaron el mejor balance de nitrógeno pues éste fue semejante al

49

observado con la dieta con grano crudo de soya integral, como tampoco hubo diferencia en dicho balance entre las dietas que incluyeron grano de soya sometido a alguno de los procesos trabajados.

Carvalho (2006) en su tesis de maestría evaluó el valor nutricional en pollos (machos Cobb con peso promedio de 474 g) y cerdos de dietas que contenían grano integral de soya procesada al vacío y con vapor. El primer proceso consistió en la aplicación de 1090C por medio de vapor y vacío a presión de 0,35 atmósferas durante 18 minutos, luego los granos fueron calentados a 350C, descascarillados y secados hasta alcanzar 12% de humedad. El proceso con vapor consistió en la aplicación de vapor a 1060C, presión de 2 atmósferas durante 18 minutos y secados durante 30 minutos hasta alcanzar 12% de humedad. Los resultados referentes al balance de nitrógeno se resumen de la siguiente manera:

Tabla 15. Balance de nitrógeno de pollos alimentados con dietas control, con grano de soya integral procesada al vacío y con vapor y control de calidad de los procesos aplicados a los granos. Carvalho 2006

Tratamiento

Dieta

Control Grano de soya procesado con vapor y al vacío

Grano de soya procesado con vapor

Nitrógeno Ingerido (g/día)

26,76a

20,71b

21,42b

Excretado (g/día) 7,81 5,46 5,83 1. Digestibilidad (%) 71,15 73,68 72,79 2. Absorbido (g/día) 18,95 15,25 15,60

Índice de ureasa 0,12 0,03 Solubilidad en KOH 89,29 74,50

De acuerdo con los anteriores resultados se pudo establecer que el Nitrógeno ingerido fue la única variable que mostró diferencia entre los valores promedio entre la dieta control (maíz y torta de soya) y las dietas que incluyeron el grano de soya procesado con vapor y al vacío y procesado con vapor (p<0,01), pero no fue diferente entre los granos procesados.

La comparación de los resultados del estudio realizado por Carvalho (2006) y los obtenidos en este estudio muestra marcadas diferencias no solo en los indicadores de calidad de proceso (índice de ureasa y solubilidad de la proteína en KOH), sino en las variables asociadas con la ingestión y la excreción de nitrógeno. En el caso del índice de ureasa la misma autora reconoció que el grano de soya procesado al vapor y al vacío fue inferior al límite mínimo recomendado. La solubilidad de la proteína en KOH por su parte estuvo por encima del patrón de referencia. El uso de ambos criterios podría sugerir que las condiciones de procesamiento con vapor y al vacío fueron insuficientes y el



procesamiento con vapor aunque posiblemente inhibió los metabolitos secundarios conllevó a un valor de solubilidad un poco menor a la disposición.

En el trabajo que hace parte de este informe al igual que en los resultados de la tesis de Carvalho (2006) no hubo diferencia en las variables nitrógeno ingerido y excretado, pero sí en los valores promedio. De manera general se observa que los registros de la tesis de Carvalho (2006) son menores a los obtenidos en este informe.

Para el experimento realizado que hace parte de este informe no es fácil asociar los indicadores de calidad de proceso con los resultados del balance de nitrógeno. En primer lugar los indicadores solo se obtuvieron para una muestra lo que no permite análisis estadístico alguno; no obstante resulta claro que los pollos que recibieron la dieta con grano crudo de soya integral presentaron el menor balance de nitrógeno y a su vez los granos tuvieron valores de índice de ureasa, inactivación de los inhibidores de tripsina y proteína soluble en KOH que auguraban el resultado obtenido para el balance de nitrógeno. Pero para las dietas con grano integral de soya bien sea cocido, tostado o extruido es limitada toda posibilidad de asociación entre las variables químicas evaluadores del proceso térmico y la que aquí se discute.

5.7 Evaluación de las variables energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) y energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno (EMAn) de las dietas

Para iniciar el análisis de los resultados de los valores de EMAn de los tratamientos lo primero que se realizará tiene que ver con el comportamiento que presentó la DR. Para tal efecto se comparó la composición centesimal y los valores de EMAn de la DR con los de las dietas de referencia utilizadas en algunos trabajos realizados en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, orientados a la determinación de la EM de diferentes alimentos. Con esta comparación se buscaba introducir un mecanismo de control de calidad a la DR utilizada. Los resultados de esta confrontación se registran en la tabla 16, que se presenta a continuación.

51

Tabla 16. Composición centesimal y valores de EMAn de la DR empleada en este estudio y en algunos trabajos realizados en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, orientados a la determinación de la EM de diferentes alimentos.

Ingrediente Composición centesimal de la dieta básica

Maíz amarillo 67,88 56,06 58,00 56,06 55,60 Torta de soja 25,90 35,65 35,00 35,90 36,00 Aceite de soya o de palma

1,50 4,00 3,00 4,00 4,00

Cloruro de sodio 0,39 0,35 0,35 0,40 0,35 Carbonato de calcio 1,02 1,73 1,60 1,73 1,73 Fosfato monobicálcico o tricálcico

1,97 1,47 1,60 1,47 1,47

Óxido de cromo 0,50 L-Lisina HCL 0,30 Metionina DL 0,25 0,24 0,25 0,24 0,20 L-Treonina 0,04 Premezcla de vitaminas y minerales

0,25 0,20 0,20 0,20 0,60

Material inerte (relleno) 0,30 0,048 EMAn 3233,45 m 3271 ±

0,008 kcal/kg de MS

3463,9 kcal/kg MS

3250

Referencia INFORME DE TESIS

Castaño (2006)

González (2002)

Londoño y Villalba (2006)

Marín y Ruíz (2005)



Maíz amarillo 58,00 55,60 57,80 58,00 Torta de soja 35,00 36,00 35,00 35,00 Aceite de soya o de palma 3,00 4,00 3,00 3,00

Metionina DL 0,25 0,20 0,25 0,25 Cloruro de sodio 0,30 0,35 0,35 0,30 Carbonato de calcio 1,60 1,73 1,75 1,60 Fosfato monobicálcico o tricálcico

1,60 1,47 1,75 1,60

Premezcla de Vitaminas y minerales

0,20 0,60 0,2 0,20

Material inerte (relleno) 0,048 EMAn 3440 kcal/kg

MS 3315,42 kcal/kg MS

3253 kcal/kg MS

3067 ± 44,4 kcal/kg MS

Referencia Montoya y Rodríguez (2005)

Ochoa y Jiménez (2005)

Posada (2002)

Uribe (2000)

Con relación a la composición centesimal de las dietas la comparación muestra como hechos destacables que la DR utilizada en este estudio tuvo mayor inclusión de maíz amarillo, menor de torta de soya y de aceite de palma que las DR de los otros estudios realizados en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. De igual manera en este estudio se incluyó L-Lisina y L-Treonina, aminoácidos que no fueron considerados en los otros estudios.

En el plano del contenido de EMAn las DR utilizadas en los estudios referidos en la tabla anterior presentaron valores que oscilaron entre 3067±44,4 kacl/kg de MS, para un estudio realizado por Uribe (2000) en tortas de soya de origen nacional, Boliviano y de EE-UU, y 3463,9 kcal/kg MS en otro estudio que adelantaron Londoño y Villalba (2006) en hojas de Morus alba y Malvaviscus penduliflorum. La diferencia entre estos valores promedio, 396,9 kacl/kg de MS, corresponde a 11,46%, el cual se puede considerar bajo. En el experimento que hizo parte de esta tesis de maestría la EMAn de la DR fue 3233,45 kcal/kg de MS, valor que se encuentra próximo al promedio de los trabajos referenciados.

En cuanto a los resultados generados en el estudio para las determinaciones de EMA y EMAn de las dietas la tabla 17 recoge los hallazgos del estudio realizado.

53

Tabla 17. Valores promedio de las variables EMA y EMAn de las dietas experimentales (kcal/kg MS).

Tratamiento EMA EMAn Diferencia estimada (EMA-EMAn)

1. DR 3394,25b 3233,45a 160,80 2. GSICR 3217,26c 3038,54b 178,72

3. 3. GSICO 3498,68ab 3301,08a 197,60 4. 4. GSIT 3535,32a 3333,59a 201,73 5. 5. GSIEXTR 3534,88a 3338,41a 196,47

Pr>F <0,0001 <0,0001 R2 0,5393 0,5388 Coeficiente Variación (%) 3,4780 3,4003 Raíz MSE 119,5087 0,1105 a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

Los resultados de la tabla anterior son consistentes con los registrados para otras variables analizadas en este estudio en cuanto al coeficiente de variación y al nivel de probabilidad del modelo (Pr>F; <0,0001). En general los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn, pudiéndose establecer una diferencia entre ambas determinaciones entre 160,80 y 201,73 kcal/kg de MS. En otras investigaciones también se ha podido identificar que los valores de EMA son superiores a los de EMAn (Carvalho, 2006; Lopez y Leeson, 2007).

La descripción detallada de los resultados anteriores permite identificar que la comparación de los valores promedio de EM de las dietas mediante el test de Duncan arrojó tendencias diferenciadas para EMA y EMAn; no obstante, como era de esperarse, en ambas determinaciones, la dieta con GSICR fue la que presentó los valores más bajos de EM.

Para la EMA no hubo diferencia entre la DR y la dieta con grano de soya integral cocido. Es evidente que los diferentes procesos térmicos aplicados al grano integral de soya incrementaron la EM de la dieta en 281,42 (grano cocido), 318,06 (grano tostado) y 317,62 (grano extruido) kcal/kg de MS cuando se comparó con el grano crudo, pero no parece ser que hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en dichos valores entre los procesos térmicos empleados.

Para la EMAn hubo diferencia entre los valores promedio de la DR y la dieta que incluyó el grano crudo, pero no parece ser que hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en los valores de EM entre los procesos térmicos empleados. Finalmente se encontró de manera consistente el incremento en el contenido de EM de 262,54; 295,05 y 299,87 kcal/kg de MS en las dietas con grano cocido, tostado y extruido con respecto al grano crudo.



En el trabajo ya descrito de Carvalho (2006) también se analizó la situación de la EM de dietas que contenían grano de soya procesado con vapor y al vacío y grano de soya procesado con vapor. Los resultados referentes a este parámetro se resumen en la siguiente tabla.

Tabla 18. Consumo y excreción de energía y energía metabolizable de dietas con grano de soya integral procesado al vacío y grano de soya al vapor del estudio de Carvalho (2006).

Tratamiento

Dieta

Control Grano de soya

procesado con vapor y al vacío

Grano de soya procesado con vapor

Energía Ingerida (kcal/día)

2900

2714

2659

Excreta (kcal/día) 550ª 444b 569ª 3. EMA (kcal/kg de MS 4119ª 4235b 3754c 4. EMAn (kcal/kg de MS) 3845ª 4000ª 3524b

a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma línea son diferentes por la prueba de Tukey

5.8 Determinación de la energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) y energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno (EMAn) de los granos integrales de soya

En la tabla 19 que se presenta a continuación se registran los valores determinados de EM para los granos de soya estudiados.

Tabla 19. Valores promedio de la EMA y EMAn para los granos de soya (kcal/kg)

Tratamiento EMA EMAn Diferencia estimada (EMA-EMAn)

1 GSICR 2775b 2552b 223 7. 2 GSICO 3759a 3469a 290 8. 3. GSIT 3887a 3583a 304 9. 4. GSIEXTR 3886a 3600a 286

a,b Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

Los resultados registrados en la tabla muestran que en general los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn, pudiéndose establecer una diferencia entre ambas determinaciones de 223, 290, 304 y 286 kcal/g para el grano crudo, cocido, tostado y extruido respectivamente. Rodrigues et al (2002) establecieron resultados semejantes. De igual forma en ambas determinaciones, como era de esperarse los menores valores

55

de EM se obtuvieron para el grano crudo, pero los diferentes procesos ensayados no introdujeron diferenciales en los valores de EM.

El valor de EMAn para la soya cruda fue de 2552 kcal/kg, valor inferior al señalado por Mateos et al (SF). Los metabolitos secundarios presentes en el grano crudo generan que el valor de EMAn decaiga, y tal como lo indicó Monari (1999) si la soya integral no sufre algún tipo de tratamiento térmico su valor nutritivo es relativamente bajo pudiendo afectar, además, la salud animal.

Este valor demuestra que el grano de soya sin procesar presenta desventajas tangibles para el desempeño zootécnico de las aves, tal como lo señalaron Lesson et al (2000), al referir que el uso de soya integral cruda o mal procesada puede generar un menor crecimiento en las aves y una reducción en la producción.

En este trabajo el valor determinado de EMAn para la soya cocida, 3.469 kcal, está en un punto medio entre los valores reportados por la FEDNA (De Blas; Mateos; Rebollar, 2010) de 3.540 kcal/kg y por Freitas et al (2005) de 3.359 kcal/kg. Estos últimos investigadores indicaron que el procesamiento térmico que genera la soya integral desactivada o cocida es menos eficiente en hacer disponible la energía del grano de soya para las aves que el proceso de extrusión, lo cual no concordó con lo encontrado en la presente investigación.

Los valores reportados por diferentes autores para la soya tostada oscilan entre 3.263 kcal/kg y 3.735 kcal/kg por lo cual el valor obtenido en este trabajo de 3.583 kcal/kg es congruente con esos hallazgos; sin embargo valores de 3.263 kcal/kg (Rostagno, 2011), 3.280kcal/kg (Sauvant y Perez, 2004), 3.300 kcal/kg (NRC, 1994) y presentan diferencias numéricas de importancia económica para la avicultura.

El valor de EMAn encontrado para la soya extruida está muy cercano a los reportados en la literatura por la FEDNA (De Blas; Mateos; Rebollar, 2010) de 3.540 kcal/kg, Café et al (2000) de 3.630 kcal/kg y aunque difiere numéricamente con los valores reportados por Freitas et al (2005) de 3.503 kcal/kg y de 3.350 kcal/kg por Sauvant y Perez (2004), conservan la concordancia comparando los valores encontrados por estos autores para la soya extruida y la respectiva soya integral analizada.

Las diferencias en los valores reportados en la literatura con los encontrados en este trabajo puede deberse al origen del grano de soya, las condiciones del suelo y las ambientales y a las circunstancias intrínsecas de cada proceso, ya que aunque hay términos establecidos para llevarlos a cabo, las condiciones particulares afectan la disponibilidad de la EM.

Los diferentes tipos de procesamiento generan en el grano de soya condiciones físicas diferenciales que pueden permitir variaciones en los valores de EM. El proceso mecánico



adicional que sufre la soya extruída genera que sus partículas lipídicas queden más expuestas para el ataque enzimático en el intestino del ave lo puede generar cierta ventaja en el valor de EM sobre la soya cocida y tostada; aunque los valores encontrados para la EMAn no presentaron diferencias significativas para la soya cocida, soya tostada y soya extruída, numéricamente presentan diferencias, que económicamente, pueden ser importantes en la formulación de alimento balanceado para pollo de engorde.

5.9 Comparación de la estimación de la energía metabolizable aparente sin balance de nitrógeno (EMA) con y sin el uso del óxido de cromo (Cr2O3) como indicador.

5.9.1 Para las dietas En el proyecto de investigación se incluyó un componente de análisis en el que se pretendía comparar los valores de EM estimados mediante la recolección total de excretas y con el uso del Cr2O3 como indicador. En la tabla 20 se registran los resultados de estas variables de respuesta.

Tabla 20. Valores promedio de EMA de las dietas estimados por recolección total de excretas y el uso del Cr2O3 como indicador (kcal/kg).

Tratamiento EMA

Recolección total (1) Con indicador (2) Diferencia estimada (1-2)

1. DR 3394,25b 3672,80b -278,55 b 2. GSICR 3217,26c 3648,70b -431,44 c 3. GSICO 3498,68ª,b 3672,87b -174,19 a,b 4. GSIT 3535,32a 3804,17a -268,85b 5. GSIEXTR 3534,88a 3628,19b -93,31a Pr>F <0,0001 <0,0003 <0,0001 R2 0,5394 0,4474 0,5241 Coeficiente de Variación (%) 3,4781 1,9895 -46,3732

Raíz MSE 119,5087 73,31907 115,5935 a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan Los resultados de la tabla anterior mantienen la tendencia observada para otras variables analizadas en este estudio en cuanto a su bajo coeficiente de variación y al nivel de

57

probabilidad del modelo (Pr>F; <0,0001). De forma excepcional se comportó la variable diferencia estimada para la EMA la cual presentó un valor más alto para su coeficiente de variación (46,37%). Como se expresó en el numeral 5.7 para la EMA no hubo diferencia entre la DR y la dieta con grano de soya integral cocido. Es evidente que los diferentes procesos térmicos aplicados al grano integral de soya incrementaron la EMA de la dieta en 281,42 (grano cocido), 318,06 (grano tostado) y 317,62 (grano extruido) kcal/kg de MS cuando se comparó con el grano crudo, pero no parece ser que hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en dichos valores entre los procesos térmicos empleados.

Con el empleo del Cr2O3 como indicador el valor de la EMA de las dietas presentó un comportamiento diferente al presentado con el método de recolección total. De acuerdo con los resultados registrados en la tabla anterior la EMA de la dieta con el grano de soya integral sometido a tostado fue superior al de las otras dietas, sin que se hubiese obtenido diferencias entre ellas.

En general los valores de EMA de las dietas fueron superiores cuando se utilizó el indicador que con el método clásico de recolección total de excretas, variando entre 93,31 kcal/kg para la dieta que incluyó grano integral de soya sometido a extrusión hasta 431,44 kcal/kg para la dieta con grano crudo de soya integral. Para esta variable se observa que se presentaron diferencias en los valores promedio entre las dietas.

A partir de estos hallazgos, no obstante reconocer la existencia de diferencias en los valores de EMA entre ambos métodos, se procedió al análisis de la correlación simple de Pearson y de regresión. Con este tipo de análisis se buscaba establecer sí ambos métodos arrojaron valores relacionados (correlación) y si se podía realizar una adecuada estimación de la EMA obtenida mediante el método clásico de la recolección total de excretas a partir de una recolección muestral apoyada en el uso de un indicador como es el Cr2O3 utilizado de forma clásica en este tipo de estudios.

El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA arrojó el valor de 0,3643 (P<0,0208), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.

Por su parte el análisis de regresión para todas las observaciones permitió generar el siguiente modelo:

Y (EMA con recolección total de excretas) = 1039,17309 + 0,65039*EMA con indicador. R2=0,133 (P<0,0208)




5.9.2 Para los alimentos De manera semejante a la utilizada para las dietas se incluyó el componente de análisis que comparó los valores de EM de la soya en sus diferentes presentaciones estimados mediante la recolección total de excretas y con el uso del Cr2O3 como indicador. En la tabla 21 se registran los resultados de estos análisis.

Tabla 21. Valores promedio de EMA de granos de soya estimados por recolección total de excretas y el uso del Cr2O3 como indicador (kcal/kg).

Grano integral de soya

EMA

Recolección total (1) Con indicador (2) Diferencia estimada (1-2)

Crudo 2775,4b 3588,6b -813,1c Cocido 3759,4ª 3673,1b 86,4a,b Tostado 3887,5a 4132,1a -244,6b Extruido 3886,0a 3516,8b 369,1a Pr>F <0,0001 <0,0004 <0,0001 R2 0,5453 0,4751 0,5401 Coeficiente de Variación (%) 12,7102 7,2343 -288,1849

Raíz MSE 454,6541 269,6707 433,8975 a,b,c Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes por la prueba de Duncan

Los resultados de la tabla anterior mantienen la tendencia observada para otras variables analizadas en este estudio en cuanto al nivel de probabilidad del modelo (Pr>F; <0,0001) y el coeficiente de variación, con excepción de la variable diferencia estimada para la EMA la cual presentó el valor más alto en todas las variables analizadas en este estudio (-288,1849%).

De acuerdo con los resultados registrados en la tabla en referencia con el empleo del Cr2O3 como indicador el valor de la EMA de los granos presentó un comportamiento diferente al observado con el método de recolección total. La EMA del grano de soya integral sometido a tostado fue superior al de los granos de otros procesos, sin que se hubiese obtenido diferencias entre los granos crudo, cocido y extruido. En este punto los resultados generados con el uso del indicador presentaron el mismo comportamiento para la EMA de las dietas y para los granos.

En el caso de los granos también se realizó el análisis de la correlación simple de Pearson y de regresión entre ambos de recolección de excretas.

El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA arrojó el valor de 0,3660 (P<0,0394), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que

59

aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.

El análisis de regresión para todas las observaciones permitió generar el siguiente modelo:

Y (EMA con recolección total de excretas) = 1105,2802 + 0,6631*EMA con indicador. R2=0,134 (P<0,0394)


Scott y Boldaji (1997) realizaron dos experimentos con el fin de evaluar varios factores, incluyendo el uso de dos indicadores externos, el óxido de cromo y la ceniza insoluble (Celite®), en la determinación de la EMA de trigo o cebada en pollos de 21 días de edad. Cabe señalar que en esta investigación no hubo comparación en los valores de EMA entre los indicadores y el método de recolección total. Para el factor indicador se pudo establecer que en general con 0,5% de óxido de cromo (o con 1,5% de ceniza insoluble) se obtuvieron menores valores de EMA que con 0,5 y 1,0% de cenizas, no existiendo diferencia en dichos valores con estas dos últimas concentraciones del indicador. En los experimentos los investigadores identificaron que en las dietas con cebada, pero no en las de trigo, hubo diferencia en la EMA atribuida a la fuente y al nivel del marcador (para el caso de la ceniza insoluble). Para los investigadores el óxido de cromo fue un indicador menos adecuado que la ceniza insoluble para la determinación de la EMA puesto que los resultados inusuales obtenidos en la dieta de cebada pudieron deberse a la elevada viscosidad de la digesta lo que pudo originar una tasa de flujo desigual del óxido en este contenido digestivo. Oberleas et al. (1990), citados por dichos investigadores, indiacron que no se debe aceptar el uso de este indicador para la digestibilidad, principalmente para estimar las tasa de pasaje, porque es transportados más rápidamente por la fase líquida que por la sólida de la digesta. En el Brasil Dourado et al (2010) realizaron un estudio tendiente a comparar el uso de la recolección total de excretas y la ceniza insoluble (1% de Celite®) como indicador en la determinación de la EMA del maíz y la torta de soya en pollos de 21 días de edad. Para el maíz los valores de EMA fueron superiores con la recolección parcial de las excretas (3820±88 kcal/kg MS) que con el método de recolección total (3377±96 kcal/kg MS). En la torta de soya no hubo diferencia en dichos valores con el método clásico de recolección total (1931±109) y con la recolección parcial utilizando 1% de Celite® (1957±166 kcal/kg MS). Cuando se utilizan indicadores externos en los estudios de digestibilidad Sales y Jansenns (2003), citados por Dourado et al (2010), advirtieron que es necesario considerar la tasa de recuperación del indicador en la excreta porque es un criterio que



puede afectar la estimación de la EM. Por su parte Jagger et al (1992), citados por Mayorga et al (2009), indicaron que si bien el empleo de indicadores genera buenos resultados cuando se compara con la recolección total, la recuperación del indicador en las excretas puede variar, lo que se traduciría en resultados variables en la estimación de la EM. En el trabajo de Dourado et al (2010) que se está citando la tasa de recuperación de la dieta de referencia, de la dieta con maíz y la de la torta de soya fue 101, 111 y 96% respectivamente, sugiriendo que los valores de energía estuvieron afectados por la tasa de recuperación en las excretas del indicador. La aplicación de las tasas de recuperación del indicador mostró que los valores de EMA del maíz como la torta de soya fueron semejantes con ambos métodos de recolección de excretas. En el maíz los valores fueron 3377±96 y 3367±72 kcal/kg MS para la recolección total y parcial respectivamente. El comportamiento de los valores de EMA para la torta de soya fue 1931±109 y 1891±112 kcal/kg MS para los métodos de referencia. En el trabajo experimental que hace parte de este informe los valores de EMA estimados no fueron corregidos por este factor porque en su desarrollo metodológico no se estimó la tasa de recuperación del óxido de cromo en las excretas. Zanella (1998) en su tesis de doctorado no encontró diferencia en los valores de EM de la torta de soya, la soya integral tostada o extruida cuando comparó la recolección total de excretas con la recolección parcial utilizando el óxido de cromo (Sakomura y Rostagno, 2007). Los valores de EM (kcal/kg) establecidos por Zanella (1998) fueron los siguientes: Tipo de soya Recolección total de las

excretas Recolección parcial con óxido de cromo como

indicador Torta de soya 3210±18 3105±23 Soya integral tostada 3197±17 3167±24 Soya integral extruida 3215±16 3192±23 Según Sakomura y Rostagno (2007) los valores de la desviación estándar identificados cuando se utilizó el óxido de cromo sugieren mayor variación en la EM de los granos y la torta de soya explicable por el hecho que probablemente el indicador no se recuperó totalmente en las excretas. Mayorca et al (2009) realizaron un estudio en pollos de 21 días de edad en el que evaluaron el efecto de diferentes metodologías sobre la metabolicidad y la EMAn que incluyeron la recolección de excretas durante 3 o 5 días, el ayuno de alimento sólido durante 4, 6 u 8 horas antes de la recolección de excretas, el uso o no del óxido de hierro (Fe2O3) como marcador y el empleo o no del Cr2O3 como indicador. Los resultados referidos específicamente al tema de la recolección clásica y el empleo del marcador mostraron que no hubo diferencia en la metabolicidad de la materia seca, proteína cruda, energía bruta y EMAn cuando se realizó la comparación ortogonal entre la recolección total de excretas durante tres días y la realizada durante el mismo tiempo con el indicador.



6. Conclusiones y recomendaciones

6.1 Conclusiones

Los resultados de los análisis para la EMA y EMAn llevadas a cabo en este estudio arrojaron bajos coeficientes de variación lo que sugiere un elevado control en los procesos de las diversas fases de su realización.

En el grano integral de soya extruido hubo un nivel ligeramente mayor en la humedad y otras materias volátiles y menor en el de proteína cruda posiblemente atribuibles al proceso y no al origen del grano. La comparación de los resultados de los análisis de laboratorio con los lineamientos de la NTC 3716 del 2002, mostró que el grano crudo integral de soya no cumplió con los valores máximos y mínimos para el índice de ureasa, la inactivación de los inhibidores de tripsina y la proteína soluble en KOH, pero sí para los otros componentes químicos. En los granos procesados el índice de ureasa y los resultados de la inactivación de los inhibidores de tripsina sugieren que el procesamiento térmico fue óptimo para inactivar los metabolitos secundarios termolábiles.

El grano integral de soya extruido presentó el nivel mínimo de proteína cruda y estuvo por debajo del nivel de proteína soluble en KOH de la NTC 3716. En esta misma dirección se observó que el grano integral de soya tostado presentó un valor próximo al mínimo que debería tener para la proteína soluble en KOH. El comportamiento de la proteína soluble en KOH podría sugerir que en ambos granos hubo sobreprocesamiento o sobrecalentamiento.

Los resultados in vivo mostraron que en la fase de adaptación hubo diferencias en el consumo de la dieta, las cuales no fueron visibles en la de recolección lo que se aprecia como un aspecto favorable en el control metodológico del estudio.

El análisis estadístico mostró que el balance de nitrógeno, como era de esperarse para las condiciones de operación del ensayo, en todos los casos fue positivo y no resultó afectado por los procesos térmicos.

En las dietas los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn. Como era de esperarse en ambas determinaciones, la dieta con el grano crudo presentó los valores más bajos. Fue evidente que los procesos térmicos incrementaron la EMA y EMAn de la dieta cuando se comparó con el grano crudo, pero no hubo argumentos estadísticos para aceptar la existencia de diferencias en dichos valores entre los procesos térmicos empleados.

Se estableció que en los granos de soya integral independiente de su presentación los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn. Los registros indican que en ambos

63

casos los valores de energía metabolizable fueron menores en los granos crudos, sin registrarse diferencia entre los granos procesados. En promedio los procesos térmicos colocaron alrededor de 1000 kcal de EMA y EMAn adicionales al grano de soya crudo. Los valores determinados de EMA y EMAn estuvieron en los intervalos registrados en la literatura consultada.

Con el empleo del Cr2O3 como indicador el valor de la EMA de las dietas presentó un comportamiento diferente al presentado con el método de recolección total. En general los valores de EMA de las dietas fueron superiores cuando se utilizó el indicador que con el método clásico de recolección total de excretas, variando entre 93,31 kcal/kg para la dieta que incluyó grano integral de soya sometido a extrusión hasta 431,44 kcal/kg para la dieta con grano crudo de soya integral.

El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA (recolección total y uso del indicador) de las dietas arrojó el valor de 0,3643 (P<0,0208), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.


El estudio de la correlación entre ambos valores de EMA (recolección total y uso del indicador) para los granos de soya evaluados arrojó el valor de 0,3660 (P<0,0394), el cual como se observa aunque significativo fue medio, lo que sugiere que aunque fue significativa la relación entre ellos su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados.


6.2 Recomendaciones Como se manifestó en diversos apartes del informe por las características de las baterías en este experimento no fue posible determinar el desperdicio de la dieta, razón por la cual esta fracción no se tuvo en cuenta en la determinación del consumo. Este aspecto es necesario determinarlo con el fin de establecer su peso específico en la determinación del consumo.



En este estudio los resultados de los análisis de los rechazos no parece que arrojaron claves para explicar la influencia de las dietas sobre éstos. Es posible que en virtud del tipo de alimento que se evaluó no se haya presentado efecto significativo sobre su comportamiento. En otros estudios se podría pensar en la necesidad de considerar que en aquellos alimentos en los que resida constatación de su incidencia sobre la aceptación y el consumo se realicen evaluaciones cuantitativas y de caracterización química, y por qué no física, de los rechazos.

65

Bibliografía Albino, L.F. et al. Utilização de diferentes sistemas de avaliação energética dos alimentos na formulação de rações para frangos de corte. Rev. Soc. Bras. Zoot, v21, n.6, p.1037-1045. 1992.

Anderson-Hafermann, J. C., Y. Zhang, and C. M. Parsons. 1992. Effect of heating on nutritional of conventionaland Kunitiz trypsin inhibitor-free soybeans. Poult. Sci. 71:1700–1709 Barca, A. M. C., L. Válquez-Moreno, and M. R. Robles- Burgueño. 1991. Active soybean lectin in foods: Isolation and quantitation. Food Chem. 39:321–332.

Bellaver, C. Snizker, P. N. Jr. Processamento da soja e suas implicações na alimentação de suínos e aves. Embrapa Suínos e Aves. SF.

Borges, F.M. Valores energéticos e aminoácidos digestíveis do grão de trigo e seus subprodutos para aves. Tese doutorado. Belo Horizonte: UFMG – Escola de Veterinária, 1999.

Bourdillon, B. et al. European reference method for the in vivo determination of metabolisable energy with adult cockerels: reproducibility, effect of food intake and comparison with individual laboratory methods. British Poultry Science, v31, p.557-565, 1990.

Brenes, A; Brenes, J. Tratamiento tecnológico de los granos de leguminosas: Influencia sobre el valor nutricional. lX Curso de Especialización FEDNA. Barceloa 1993.

Cafe, M.B. et al. Determinação do valor nutricional das sojas integrais processadas para aves. Revista Brasileira de ciencia avícola, v2, n.1, 2000.

Carvalho, A. Digestibilidade de dietas e metabolismo em frangos de corte e suínos alimentados com soja integral processada. Santa Maria. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, RS. 2006.

Castaño, C.S.E. Estimación de la energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno de hojas de yuca (Manihot esculenta) y vitabosa (Mucuna deeringianum) en pollos de engorde. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2006.

Clark, J. A., and C. M. Coopersmith. 2007. Intestinal crosstalk: A new paradigm for understanding the gut as the motor of critical illness. Shock 28:384–393.

Central Soya. Estados Unidos. El libro de la proteína. SF

Choct, M. Soluble non-starch polysaccharides affect net utilisation of energy by chickens. Recent Advances in Animal Nutrition in Australia, v12, p.31- 35, 1999.



Choct et al. Increased small intestinal fermentation is partly responsible for the anti-nutritive activity of non-starch polysaccharides in chikens. British Poultry Science, v37, p.609-621, 1996.

Choct et al. Soy oligosaccharides and soluble non-starch polisaccharides: A review of digestion, nutritive and anti-nutritive effects in pigs and poultry. Asian-Aust. J. Anim. Sci, v23(10), p.1386 - 1398, 2010.

Dale, N. Uso de la harina de soya en alimentos avícolas: Perspectivas actuales. XVl Congreso Centroamericano y del Caribe de Avicultura. 2000.

De Blas, C; Mateos, G.G; Rebollar, P.G. Tablas FEDNA de composición y valor nutritivo de alimentos para la fabricación de piensos compuestos. 2ª Ed. Fundación española para el desarrollo de la nutrición animal. Ediciones Peninsular. Madrid. 2010. ISBN 84-607-8620-X.

Dourado, LRB. et al. Poultry feed metabolizable energy determination using total or partial excreta collection methods. Brazilian Poultry Science v 12 (2): 129-132. 2010.

Eys, J.E. van; Offner, A; Bach, A. Manual of quality analyses for soybean products in the feed industry. American Soybean Association and United Soybean Board. S.f. Felix, A. P., C. B. M. Brito, H. Ferrarini, M. I. G. Rodriguez, S. G. Oliveira, and A. Maiorka. 2010. Características físico-químicas de derivados proteicos de soja em dietas extrusadas para cães. Ciência Rural 40:2568–2573.

Freitas, E.R. et al. Efeito do processamento da soja integral sobre a energia metabolizável e a digestibilidade dos aminoácidos para aves. Revista Brasilera de Zootecnia, v.34, n.6, p.1938-1949. 2005.

Generoso, R.A. et al. Composição quimica e energética de alguns alimentos para frangos de corte em duas idades. Revista Brasilera de Zootecnia, v.37, n.7, p.1251-1256, 2008.

González, A.B.H. Determinación de la energía metabolizable en subproductos del trillado de arroz y de maíz utilizados en la alimentación de aves. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2002.

Helmbrecht, A. Composition and quality control of feedstuffs for poultry and swine. III International Symposium on Nutritional Requirements of Poultry and Swine. Viçosa, MG. Universidade Federal de Viçosa. 2011.

Herkelman, K.L., Cromwell, G.L., Stahly, T.S. Effects of heating time and sodium metabisulfite on the nutritional value of full-fat soybeans for chicks. Journal Animal Science, 69:4477-4486. 1991.

Hill, F. W., and R. Renner, 1963. Effects of heat treatment on the metabolizable energy value of soybeans and unextracted soybean flakes for the hen. J. Nutrition 80: 375-380.

67

Leeson, S; Summers, J.D; Díaz, G.J. Nutrición aviar comercial. Bogotá. 2000. 359p. ISBN 958-33-1300-9.

Liu, K. Soybeans chemistry, technology and utilization. Gaithersburg, Maryland. Chapman & Hall, 1997. 532p. ISBN 0-412-08121-0.

Londoño, L.A.M; Villalba, L.M. Estimación de la energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno de hojas de morera (Morus alba) y san joaquin (Malvaviscus penduliflorum) en pollos de engorde. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2006.

Lopez, G; Leeson, S. Relevance of nitrogen correction for assessment of metabolizable energy with broilers to forty-nine days of age. Poultry Science 86:1696–1704. 2007.

Madrigal, M. Composición del fríjol soya. 2008 http://grupos.emagister.com/documento/composicion_quimica_de_la_soya/1001-57399.

Marín, V.J.A; Ruíz, J.C. Efecto de la adición de enzima fitasa sobre la energía metabolizable de dietas que contienen salvado de trigo y harina de arroz. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2005.

Mateos, G.G; Latorre, M.A; Lázaro, R. Procesamiento del haba de soja. Departamento de Producción Animal, UP Madrid. www.asa-europe.org

Matterson, LD. et al. The metabolizable energy of feed ingredients for chickens. Research Report, n.7, p.3-11. 1965.

Mayorca, C.M.E. et al. Study of methodological variations in apparent nutrient metabolism determination in broiler chickens. Revista Brasileira de Zootecnia v.38 (10): 1921-1927. 2009. Medina, O.J; Jiménez, B.P.A. Efecto de la adición de una fitasa de origen microbiano sobre la energía metabolizable de dietas con torta de algodón y de girasol en aves. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2005.

Monari, S. Fullfat soya handbook. American Soybean Association. 1999. 44p.

Livinia, S et al. Evaluating the anti-nutritive effect of non-starch polysaccharides (NSP) correlated whit the nutritional, digestive and productive performance indices in broilers. Romanian Biotechnological Letters, v15, n.5, p.5581-5590. 2010.

Luis Felipe Montoya, C.L.F; Rodríguez, P.V.L. Estimación de la energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno de hojas de botón de oro (Tithonia diversifolia) y nacedero (Trichanthera gigantea) en pollos de engorde. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2005.

Mora, S.J.D; Giraldo, M.A.M. Guía metodológica para determinar la energía metabolizable de recursos alimenticios para aves. 2005.



National Academy of Sciences. Guide for the care and use of laboratory animals: Eighth Edition. 2011. The National Academies Press. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12910. 2011

National Research Council-NRC. Nutrient requirements of poultry: Ninth Revised Edition. Washington, DC: The National Academy Press, 1994. 155p

Norma Técnica Colombiana. NTC 3716 (Primera actualización) Alimentos para animales. Soya Integral. ICS 65.120.00. 2002.

Ost, P.R. et al. Valores energéticos de sojas integrais e de farelo de soja, determinados com galos adultos e por equações de predição. Ciênc. Agrotec., Lavras, v.29, n.2, p.467-475, 2005

Palacios M.F. et al. Effect of soybean variety and processing on growth performance of young chicks and pigs. Journal Animal Science. v.82, p 1108-1114, 2004.

Posada, D.L.R. Evaluación nutricional de harinas de carne comercial de origen nacional utilizadas en dietas para pollos de engorde. Trabajo de grado. Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. 2002.

Rivera, G, O. Historia de la industria avícola colombiana: historia de la avicultura y su transformación, de una explotación artesanal, a una verdadera industria. Bogotá. Panamericana Formas e Impresos S.A, 2003. 500p. ISBN 9583343919.

Rodrigues, P.B. et al. Valores energéticos da Soja e subproductos da Soja, determinados com frangos de corte e galos adultos. Revista Brasilera de Zootecnia, v 31, n.4, p.1771-1782, 2002.

Rokey, G. Tecnología de la extrusión e implicaciones nutricionales. Xl Curso de Especialización FEDNA. Barcelona, 1995.

Rocha, C et al. The effect of raw and roasted soybeans on intestinal healt, diet dogestibility, and pancreas weight of broilers. J. Appl. Poult. 23:71-79. 2014

Rostagno, H.S. et al. Tabelas Brasileiras para aves e suínos. Composição de alimentos e exigências nutricionais. Viçosa, MG. Universidade Federal de Viçosa. 3era Edição. 2011. 259 p.

Ruíz, N. Transito rapido tied to soybeans. Feedstuffs. January 30. 2012a.

Ruíz, N. New insights on the urease activity range for soybean meal: a worlwide opportunity for the poultry industry. Arkansas Nutrition Conference. September. 2012b.

Ruiz, N; de Belalcázar, F; Díz, G. J. Quality control parameters for commercial full-fat soybeans processed by two different methods and fed to broilers. J. Appl. Poult. Res. 13:443–450. 2004.

69

Sakomura, N.K; Rostagno, H.S. Métodos de Pesquisa em Nutrição de Monogástricos. Jaboticabal: Funep, 2007. 283p. ISBN 978-85-87632-97-5.

Sakomura, N.K. et al. Avaliação da soja integral tostada ou extrusada sobre o desempenho de frangos de corte. R. Bras. Zootec., v.27, n.3, p.584-594, 1998.

Sauvant, D; Perez J.-M. Tables of composition and nutritive value of feed materials Pigs, poultry, cattle, sheep, goats, rabbits, horses, fish. 2004, 304 p. INRA Editions Versailles.

Scott, T.A; Boldaji, F. Comparison of inert markers [Chromic Oxide or Insoluble Ash (Celite®)] for determining apparent metabolizable energy of wheat- or barley-based broiler diets with or without enzymes. Poultry Science 76: 594-598. 1997. Sibbald, I.R. A bioassay for true metabolizable energy in feedingstuffs. Poultry Science. Vol. 55: 303-308. 1976.

Sibbald, I.R. Measurement of bioavailable energy in poultry feedingstuffs: A review. Canadian Journal of Animal Science, v62, n.4, p.983-1048, 1982.

Sibbald, I.R; Summers, J.D; Slinger, S.J. Factors affecting the metabolizable energy content of poultry feeds. Poultry Science. Vol. 39. p. 544-556. 1960.

Silva, M. R; Silva, M.A.A.P. Fatores antinutricionais: inibidores de proteases e lectinas. Rev. Nutr., Campinas, v13, n.1, p.3-9, 2000.

Smiricky, M.R. et al. The influence of soy oligosaccharides on apparent and true ileal amino acid digestibilities and fecal consistency in growing pigs. Journal Animal Science, v 80, p.2433-2441. 2002.

Swick, R. An update on Soybean meal quality considerations. American Soybean Association. 2001.

Uribe, A. Determinación de la energía metabolizable en torta de soya utilizadas en la alimentación de aves. Trabajo de grado de Zootecnia. Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento de Producción Animal. 2000.

Valls, A. El proceso de extrusión en cereales y habas de soja. I. Efecto de la extrusión sobre la utilización de nutrientes. lX Curso deEspecialización FEDNA. Barcelona, 1993.

energía metabolizable del grano de soya integral ... · grasa, cenizas, fibra cruda, calcio,...

Documents