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La harina de soja es la principal fuente de proteína y aminoácidos –AA– en formulación de piensos para el ganado a nivel mundial, especialmente en el caso de animales monogástricos Debido a su alto nivel de utilización –especialmente en dietas para avicultura– la falta de uniformidad de esta materia prima es mucho más relevante que la del resto de materias primas presentes en la fórmula.
La soja es una fuente vegetal de calidad con una composición química menos variable que otras fuentes proteicas, lo que favorece altos niveles de inclusión en el pienso
En numerosas situaciones prácticas, el control de calidad de las harinas de soja y sus derivados se reduce a analizar su contenido en humedad, fibra bruta, proteína bruta –PB– y actividad ureásica.
Otros parámetros de interés para determinar el valor nutricional de la harina de soja
Ciertos parámetros adicionales son fundamentales para determinar el valor nutricional de la harina de soja:
- Contenido en azúcares,
- FND –Fibra neutro detergente–
- Perfil de AA
- Contenido en inhibidores de tripsina –IT–
- Reacciones de Maillard
- Solubilidad en KOH
Todos estos parámetros son de interés, ya que nos permiten evaluar correctamente el valor nutricional de este ingrediente. Estas variables, sin embargo, están sujetas a importantes variaciones en función de:
- El genotipo de la semilla
- Tipo de suelo
- Condiciones ambientales durante la fase de crecimiento –Westgate et al., 2000–
- Características del procesado –Grieshop et al., 2003–
- Tiempo de almacenamiento –Serrano et al., 2013–
- Presencia de factores antinutricionales –Karr- Lilienthal et al., 2004; Frikha et al. 2012–
- País de origen del haba –Ravindran et al., 2014; García Rebollar et al., 2014 y 2016–.
Objetivo del trabajo
- Identificar los principales factores que afectan al perfil y a la calidad nutricional de las harinas de soja
- Definir y evaluar las diferentes metodologías que permiten su valoración
- Determinar posibles mejoras en el control de calidad a afrontar por la industria de fabricación de piensos.
En el mercado se pueden encontrar diferentes productos derivados del haba de soja cruda en función del tipo y nivel de procesado –Figura 1–.
La harina de soja supone el mayor coste de todas las materias primas que entran en una fábrica de pienso, por lo que se precisa mejorar los métodos utilizados en la actualidad para su control de calidad Llama la atención que la mayoría de los programas de control de calidad de la soja van dirigidos a determinar su valor proteico, con escasa incidencia sobre el valor energético, lo que reduce su valor práctico.
El haba entera con un 36% de PB –Figura 2– se descascarilla para reducir los costes del proceso y el resto de la semilla, una vez preparada, se somete a calentamiento térmico con el fin de reducir el contenido en factores antinutricionales. Posteriormente se extrae el aceite del haba mediante solventes, obteniéndose la harina de soja –48% PB–.
Frecuentemente se añade parte de la cascarilla que se separó al principio del proceso, originando harina de soja 44%. A tener en cuenta que en este caso la cascarilla, que contiene ciertas cantidades de IT, no se ha procesado.
Obtención del aceite de soja mediante presión
En ciertos países, tales como Argentina, la grasa no se extrae del haba mediante solventes sino por procesos de presión acompañados de temperaturas elevadas, obteniendo soja expeller, cuyo contenido en PB está en torno al 40-44% y el de grasa en torno a un 8-11%.
Este proceso de obtención del aceite por presión se realiza normalmente en fábricas de pequeño tamaño y no siempre con buenas instalaciones; de aquí que el producto sea menos uniforme y precise de un programa serio de control de calidad.
Haba procesada & desengrasada
A partir del haba procesada y desengrasada se pueden generar productos de valor añadido mediante:
- Eliminación de los factores antigénicos
- Desactivación de los IT
- Reducción de los oligosacáridos mediante fermentación
- Procesado enzimático –harina de soja fermentada: <55%
- PB– Extracción alcohólica –concentrado proteico de soja: >65% PB–.
Composición proximal & valor nutricional de la harina de soja
La composición química de la harina de soja es menos variable que la de otros ingredientes proteicos habituales en los piensos comerciales para monogástricos. Sin embargo, dado su alto nivel de inclusión en piensos, se precisa un alto grado de uniformidad, siendo habitual encontrar diferencias considerables en cuanto al contenido de determinados nutrientes tales como PB, AA y FND en piensos comerciales.
En la Tabla 1 se presenta el análisis proximal para la harina de soja –47% PB– según diversas fuentes. El contenido en PB de las harinas de soja varía normalmente en función del tipo de haba y de la inclusión o no de la cascarilla tras el proceso de extracción del aceite.
- Niveles de PB lógicos oscilan entre 43 y 45% para la harina de soja estándar y 46,7 y 48,5% para la harina de alta proteína.
- El contenido en AA de la harina es variable, con niveles que oscilan entre un 2,7 y un 3,0% para el caso de la Lys total –FEDNA, 2010–.
Un problema a considerar en situaciones prácticas es que la mayoría de las fábricas de pienso estiman que la proporción o perfil en AA de la harina de soja es constante, por lo que, al modificar en la matriz el nivel de proteína, se suele modificar en forma proporcional el contenido de todos los AA, lo que conlleva errores y a mayores costes productivos
Diversos trabajos han demostrado que el contenido en AA esenciales no es proporcional al nivel de PB y que el contenido en AA de las sojas depende no sólo de su contenido proteico sino también del país de origen del haba. La disponibilidad de los AA de la soja se correlaciona negativamente con la presencia de factores antinutricionales, en particular de los IT y las reacciones de Maillard. Las harinas de soja que se reciben en Europa suelen proceder bien de EE.UU, de Brasil/Paraguay o de Argentina. En general, las habas de Brasil/Paraguay contienen más PB que las de EE.UU y éstas más que las de Argentina, siempre que no se añada cascarilla al producto recién elaborado –Tabla 2–.
Ventajas de harinas procedentes de Brasil/Paraguay
La ventaja en PB de las harinas procedentes de Brasil/Paraguay se pierde en parte cuando se evalúa su perfil en AA al contener menos Lys, Met, Thr y otros AA esenciales por unidad de proteína que las argentinas o norteamericanas. La ventaja de mayor nivel proteico se pierde en parte ya que los animales no necesitan proteína sino AA digestibles. Especialmente en países en vías de desarrollo y ventas a través de pequeños almacenistas, la posible presencia de urea en ciertas partidas de harina de soja se puede deber a su adulteración con el fin de elevar su contenido proteico.
Cálculo del valor energético de las harinas de soja
El cálculo del valor energético de las harinas de soja es importante para una buena estimación de su valor nutricional. No se dispone de una metodología definida para su valoración en los diversos productos de soja. En la práctica, la energía metabolizable –EMAn; aves– se determina mediante ecuaciones de predicción en base a la posible aportación energética de sus principios inmediatos. El principal inconveniente de este método radica en que no se tienen en cuenta ni la posible variación en la digestibilidad de la proteína ni el contenido en azúcar —que, a menudo, supera el 8-9%, según nos indica García Rebollar et al., 2016— ni la presencia de factores antinutricionales
Todos estos parámetros son variables, en función no solo del procesado de la soja sino también del origen del haba
Dependiendo fundamentalmente de la:
- Composición química del haba original, en particular de su genética
- Quizás, en mayor proporción, de la zona geográfica donde se sembró la semilla.
Posiblemente, la latitud, relacionada con las horas de luz durante el crecimiento y maduración de la semilla, sean claves a la hora de entender la composición del haba.
Las habas de Brasil y Paraguay, cercanas al Ecuador, contienen más aceite y proteína pero menos azúcares –sacarosa y oligosacáridos– que las habas de Argentina y EE.UU.
Harinas brasileñas
En el caso de las harinas brasileñas, así como las de la India, destaca su mayor contenido en FND para un nivel estándar de PB. Los niveles de P y Fe varían en función de la acidez y de las características del suelo así como de la fertilización y las condiciones de crecimiento del haba –FEDNA, 2010– los valores de Fe son más altos para las sojas de Brasil y los de P ligeramente más altos para las sojas de EE.UU.
Calidad de la proteína de las harinas de soja
Las harinas de soja contienen cantidades variables de factores antinutricionales entre los que destacan los IT que reducen la actividad de la tripsina y la quimotripsina, afectando negativamente a la digestibilidad de los AA. Estos compuestos antitrípsicos son termolábiles, por lo que su contenido y actividad se reduce tras un correcto procesado térmico. Un procesado adecuado del haba aumenta la digestibilidad de los AA y mejora notablemente el valor nutricional de la harina de soja.
El sobrecalentamiento reduce la presencia de IT pero aumenta las reacciones de Maillard, lo que resulta en una reducción severa de la digestibilidad de la proteína, especialmente en el caso de la lisina y la cisteína – Fontaine et al., 2007; González-Vega et al., 2011–. Por el contrario, un calentamiento insuficiente dejaría activos gran parte de estos IT.
Para conocer la calidad real de la proteína de las harinas de soja no basta con determinar el nivel de IT presentes sino también medir la cantidad de Lys que permanece activa al final del proceso de calentamiento. Harinas con valores de IT inferiores a 1-2 mg/g pueden ser indicativas de productos de mala calidad si la incidencia de reacciones de Maillard es alta. La determinación y valoración de los IT y de las reacciones de Maillard es complicada y costosa, por lo que es fundamental utilizar correctamente los métodos disponibles en el laboratorio para cuantificar los compuestos resultantes de estas reacciones
La harina de soja es, a pesar de su precio, la fuente proteica de elección en alimentación de especies monogástricas. Debido a sus altos niveles de uso es preciso controlar los diversos parámetros nutricionales, especialmente aquellos relacionados con el perfil aminoacídico, la digestibilidad de los AA y el contenido en azúcar y energía. La planta de procesado, el tipo de suelo, la conservación y el lugar de origen del haba –latitud– son parámetros que afectan a su valor nutricional.
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