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Ni la solubilidad de la proteína en KOH ni la actividad de la ureasa predicen adecuadamente la calidad de la soya integral

Publicado: 3 de agosto de 2018
Por:

Nelson Ruíz*1, Fabiola de Belalcazar2, y Jorge Castillo3.
1Nelson Ruiz Nutrition, LLC, Suwanee, GA, 2Nutrianalisis, Bogotá, Colombia 3Castillo Consulting Inc., Ontario, Canada.
Resumen de la presentación en el International Poultry Scientific Forum de enero de 2018 en Atlanta, GA, Estados Unidos

A través de los años se han desarrollado métodos de control de calidad para la evaluación exitosa y el establecimiento de parámetros óptimos de la calidad de la harina de soya (también llamada pasta o torta de soya). Dos de estos métodos ampliamente utilizados son la actividad de la ureasa (AU) y la solubilidad de la proteína en KOH.

La utilización de estos métodos para la evaluación de la calidad de la soya integral ha ocurrido históricamente en la industria sin que haya mediado investigación alguna sobre su validez en soya integral. Básicamente se asumió y aceptó que lo que aplicaba a torta de soya en términos de medición de calidad aplicaba también automáticamente a la soya integral. Sin embargo, Ruiz y Parsons reportaron en 2015 [Poult. Sci. 94(E-Suppl. 1):76] que la solubilidad en KOH no predice adecuadamente la calidad de la proteína en soya integral porque no encontraron correlación entre los valores de KOH y los coeficientes de digestibilidad in vivo en muestras de lotes comerciales del producto (P > 0.05).

El objetivo de esta presentación es documentar con datos colectados en el campo a partir de lotes comerciales de soya integral que la AU (método del delta de pH) no predice adecuadamente su calidad. Un total de 120 muestras originadas en varios países del Pacto Andino y generadas por procesos distintos fueron analizadas tanto para AU (Método AOCS 9-58, 2011) como también para el contenido de inhibidores de tripsina (Método ISO 14902:2001). Setenta y ocho muestras (78) de las 120 fueron clasificadas en el intervalo de actividad de ureasa de 0.000-0.050 unidades de pH (promedio 0.009 ± 0.010) y simultáneamente en el intervalo de 0.50-2.99 mg de inhibidores tripsina/g (promedio 1.82±0.60). Sin embargo, 42 de las 120 muestras presentaron AU con promedio 0.015±0.015 unidades de pH pero con un promedio de inhibidores de tripsina de 5.89±3.45 mg/g. En consecuencia, el 35% de la base de datos con ureasa baja (< 0.050 unidades de pH) no se correlacionó con inhibidores bajos (< 3.00 mg).

El seguimiento detallado a 16 muestras correspondientes a 8 lotes de frijol soya procesados por uno de dos métodos (por cocción por vapor o por extrusión húmeda) reveló que los dos métodos generaron soyas integrales bajas en AU (0.018±0.014 unidades de pH para cocción por vapor; 0.044±0.019 para extrusión húmeda) pero los inhibidores de tripsina para el método de extrusión húmeda fueron 3 veces mayores que para el método de cocción por vapor (5.64±1.99 mg/g vs. 1.76±0.34 mg/g, respectivamente).

Se concluye de estos datos que en contraste con harina de soya, el control del proceso con actividad de ureasa en soya integral no predice confiablemente su calidad. La medición directa de los inhibidores de tripsina es el parámetro adecuado.
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Dos de estos métodos ampliamente utilizados son la actividad de la ureasa (AU) y la solubilidad de la proteína en KOH.
Ruiz y Parsons reportaron en 2015 [Poult. Sci. 94(E-Suppl. 1):76] que la solubilidad en KOH no predice adecuadamente la calidad de la proteína en soya integral porque no encontraron correlación entre los valores de KOH y los coeficientes de digestibilidad in vivo en muestras de lotes comerciales del producto (P > 0.05).
Un total de 120 muestras originadas en varios países del Pacto Andino y generadas por procesos distintos fueron analizadas tanto para AU (Método AOCS 9-58, 2011) como también para el contenido de inhibidores de tripsina (Método ISO 14902:2001).
Se concluye de estos datos que en contraste con harina de soya, el control del proceso con actividad de ureasa en soya integral no predice confiablemente su calidad. La medición directa de los inhibidores de tripsina es el parámetro adecuado.
Autores:
Nelson Ruíz
Nelson Ruíz Nutrition LLC
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Fabiola de Belalcazar
Nutrianalisis Ltda.
Jorge Castillo
USSEC
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Bernardo Serrano
19 de mayo de 2020
Información muy completa e importante para el uso eficiente en la alimentación animal con la Soya integral . Cada empresa realiza las pruebas necesarias para tener la mayor seguridad en la Soya integral , ya sea que el tratamiento de la misma se realice como auto consumo o se compre a proveedores auditados , y por supuesto teniendo e implementando las pruebas necesarias en el laboratorio ; que sin duda la Reyna de la prueba para la soya integral es determinar los factores antinutricionales . Finalmente la prueba más contundente , como se ha mencionado en el foro , es el seguimiento en las pruebas directamente en el campo con los animales ( pruebas testimoniales ) que garantizan el buen uso de la soya integral y su interacción con los otros ingredientes dentro de la fórmula . Este tipo de resultados generalmente son celosamente guardados por las empresas . Saludos
Alfredo Irazusta
Alinat
19 de mayo de 2020

Dr Nelson Ruiz como muchas personas en el ámbito de la nutrición animal en monogástricos deseamos felicitarlo una vez más por su continuidad en el estudio del " Complejo Soja " y la influencia de los factores antinutricionales y como evaluarlos .

Recomendamos leer una excelente reseña " A review 100 years of SBM " , de enero 2020
Ruiz N , Parsons CM , Stein Hans y otros .

Muchas gracias Dr Nelson Ruiz.

Alfredo Irazusta.
Alinat Argentina.

Julio Castrellón
Grupo Melo
4 de mayo de 2020
Buenos comentarios, cierto es que se puede tener una solubilidad en KOH para un lote de soya integral con 86.0 de solubilidad en KOH y sin embargo, el valor de UIT/mg puede ser igual o menor de 3.0. Lo que indica que no parece haber una correlación directa entre ambas pruebas en cuanto a criterios de calidad de esta materia prima. Saludos
Nelson Ruíz
Nelson Ruíz Nutrition LLC
28 de febrero de 2020
Estimado Humberto, muchas gracias por sus comentarios. El nivel de nitrógeno analizado en pollinasa siempre será alto (sumatoria de N orgánico y N amoniacal) independientemente de que haya o no tránsito rápido. Presumiblemente (no he realizado análisis de N en excretas de pollo de engorde contaminadas con alimento sin digerir) pollinasa de un lote de aves expuesto a un brote de tránsito rápido debido a exceso de consumo de inhibidores de tripsina tendrá algo más de N, pero esa no es la razón del valor de alrededor del 30% (Nx6.25) de la pollinasa de pollo de engorde en base seca. El nitrógeno orgánico proviene de microflora excretada, ácido úrico y tejido endógeno y el nitrógeno inorgánico es fundamentalmente amoníaco.
Nelson Ruíz
Nelson Ruíz Nutrition LLC
24 de febrero de 2020

Sólo deseo hacer los siguientes comentarios:
(1) La Asociación de Avicultores de Santa Cruz estudió 7 procesos de soya: tostado, hervido, vapor, extrusión seca, extrusión húmeda, expeller (que incluye prensado), y solvente. Como yo lo interpreto los 5 primeros procesos son SOYA INTEGRAL. Los 2 últimos no son soya integral, porque involucran extracción parcial del aceite. El término SOYA INTEGRAL significa que frijol soya crudo (o poroto crudo) ha sido tratado térmicamente (cualesquiera que sea la forma) SIN REMOVER NINGUNA FRACCIÓN EXCEPTO LA DEGRADACIÓN SIGNIFICATIVA DE LOS FACTORES ANTINUTRICIONALES TERMOLÁBILES.
(2) Habiendo definido que es soya integral, entonces cabe recordar que el tema de este foro "Ni la solubilidad de la proteína en KOH ni la actividad de la ureasa predicen adecuadamente la calidad de la soya integral" aplica solamente al concepto de soya integral, perdón la redundancia.
(3) Tanto la solubilidad en KOH como la actividad de ureasa son técnicas llamadas in vitro, es decir que se realizan en el laboratorio y que no involucran medición biológica alguna. Son mediciones INDIRECTAS que para que sean válidas para juzgar el carácter adecuado o inadecuado de la calidad de la soya integral es necesario tener correlaciones in vivo, es decir con algo que refleje el comportamiento de los animales a los que se les formula esa soya integral. Una medición in vivo es por ejemplo el rendimiento de las aves (en pollo de engorde: ganancia de peso corporal, conversión alimenticia, mortalidad) o la medición de la digestibilidad de los aminoácidos en un experimento controlado con aves o cerdos.
(4) La medición de los INHIBIDORES DE TRIPSINA es también una medición in vitro, es decir, sólo ocurre en el laboratorio. Pero a diferencia de la solubilidad en KOH y la actividad de ureasa, la medición de los inhibidores es una medición DIRECTA. Si, una medición directa de una categoría de factores antinutricionales de la soya. Los inhibidores de tripsina que son los más abundantes de los factores antinutricionales termolábiles de la soya son para efectos prácticos sustancias tóxicas. La medición de los inhibidores en soya integral es la medición de valores RESIDUALES y la discusión es cuál es un valor residual aceptable.
(5) El trabajo de Ruiz, Belalcázar y Castillo presentado en el Foro de Avicultura de Atlanta en 2018 afirma que para SOYA INTEGRAL NO SE ENCONTRÓ CORRELACIÓN CON LA MEDICIÓN IN VIVO DE AMINOÁCIDOS DIGESTIBLES PARA SOLUBILIDAD EN KOH EN CONDICIONES NORMALES DE PROCESO COMERCIAL. Esto quiere decir que solubilidad "baja" y solubilidad "alta" en soya integral no significa nada como parámetro de calidad. La solubilidad en KOH es una medición válida de la calidad de la TORTA (O PASTA O HARINA) DE SOYA, que es un ingrediente DIFERENTE a soya integral. La solubilidad en KOH en TORTA (O PASTA O HARINA) DE SOYA indica si hubo o no sobrecocción del producto. No en soya integral. Sin embargo, que sirva como descargo de responsabilidad para los autores (le dicen "disclaimer" en inglés): quién desee quemar una soya integral intencionalmente muy posiblemente lo logre, pero no en condiciones normales de proceso que involucran temperaturas máximas de 150°C y tiempos de retención también fuera de las especificaciones normales de proceso de un equipo comercial. Pueden haber excepciones, sin embargo.
(6) Finalmente ¿qué hacer con los 2 productos que no son soya integral y que fueron estudiados por Asociación de Avicultores? Es necesario estudiarlos con experimentos in vivo. La medición de los inhibidores siempre será válida y valores por debajo de 2 mg de inhibidores por gramo de producto (por debajo de 3 TIU/mg) indican inhibidores RESIDUALES bajos. Pero el aceite es posiblemente el protector de la calidad de la proteína en SOYA INTEGRAL y si parte del aceite es removido por prensado o por solvente, ya no es soya integral como lo afirmé arriba, y afirmar que la solubilidad en KOH es irrelevante ya no necesariamente aplica.

Es necesario investigar estos productos. Nelson Ruiz Nutrition, LLC, Suwanee, GA, USA.

Marcelina Ortuño Alvarado
Asociación de Avicultores de Santa Cruz - Bolivia
21 de febrero de 2020

Ing. Marcelina Ortuño Alvarado

El laboratorio de la Asociación de Avicultores de Santa Cruz evaluó los NIVELES DE SOLUBILIDAD PROTEICA, ACTIVIDAD UREASICA E INHIBIDORES DE TRIPSINA EN SOJA SEGÚN EL PROCESO DE DESACTIVADO
Los procesos evaluados fueron:
- Tostado: Desactivado con aire caliente
- Hervido: Desactivado en agua hirviendo
- Vapor: Desactivado con vapor de agua
- Ext.Seco: Desactivado mediante extrusión (sin vapor)
- Ext.Húmedo: Desactivado mediante extrusión con adición de vapor
- Expeller: Desactivado mediante extrusión y prensado
- Solvente: Desactivado durante el secado(aire caliente) del producto obtenido después del desolventizador

  • En el proceso de tostado se encontró que la solubilidad de la proteina en KOH al 0,2% es baja, se atribuye a la desnaturalización que sufre la proteína por el calor excesivo; en cuanto a la actividad ureasica y las unidades inhibidoras de Tripsina presentan valores altos los cuales nos indican que hay soja sin desactivar.
  • En los procesos de hervido, vapor y extrusado con vapor, también la solubilidad es baja; pero esto será atribuible a la destrucción de la proteína? o se debe a que la proteína está recubierta con una capa de solvatación que evita solubilidad de la proteína en KOH al 0,2%; esta pregunta surge debido a que, en el proceso de extrusado en seco y expeller la solubilidad es alta.
  • Otra pregunta que surge también es: la solubilidad baja que presentan estos procesos ocasionan una menor digestibilidad con respecto al producto obtenido por extrusión? o la digestibilidad está en función a la diferencia de superficie que presenta el producto para ser atacado por las enzimas.
  • La actividad ureasica y los inhibidores de tripsina en los procesos de hervido, vapor y extrusado con vapor son bajos lo cual nos indica que tenemos una soja desactivada, en cambio en los procesos de extrusado en seco y expeller estos dos indicadores son altos indicando no hubo un correcto desactivado.
  • El producto de soja obtenido después de ser desolventizado mediante aire caliente o vapor indirecto presenta indicadores de calidad muy relacionados entre ellos; es decir, para una solubilidad baja, una actividad Ureasica e hinbidores de tripsina también bajos y para una solubilidad alta los otros indicadores también altos altos.
Vicente Hernandez Rodriguez
Bachoco
4 de diciembre de 2019
René buen dia Este estudio realizado que menciona de los UIT, lo basaste en parámetros productivo?, y en que tipo de animales?. Esto por comentarios de expertos en la materia que mencionan como óptimo 6.5 UIT Y en efecto, no se mantienen correlación entre A.U. y UIT, ya que tengo datos de 0.05 de A.U. con 5 UIT
Rene Abarca
25 de noviembre de 2019

Hace algunos años mi director técnico el Dr Alberto Casarín me pidió realizar un estudio sobre los inhibidores de tripsina, la conclusión a la que llegamos es que un frijol de soya procesado debe andar entre 4 y 8 UIT, para estar dentro de rangos de cocimiento adecuado, 10 UIT sería el máximo.
El mismo estudio me sirvió para analizar el cocimiento por medio de la actividad ureasica y pudimos comprobar que no hay una relación entre los 2 análisis de prueba, la actividad ureasica solo nos sirve para saber si la pasta o la soya integral está cocida o cruda.
Saludos a todo el foro.

Antonio Apércio Klein
Swiss Institute of Feed Technology (SFT)
15 de noviembre de 2019
Apreciado Dr. Nelson! Muchas gracias por compartir sus conocimientos. Apesar de las dudas y tal vez falta de consistencia en las investigaciones, el articulo hace una reflexión importante para direcionar y elucidar un poco mas el tema. Saludos cordiales
Nelson Ruíz
Nelson Ruíz Nutrition LLC
14 de enero de 2019

Estimado Humberto Ramos Dominguez, gracias por su pregunta. Si usted continúa realizado esos pasos hoy, la mejor manera de saber si tienen o no un efecto sobre el contenido de inhibidores de tripsina del producto final (es decir soya integral extruída) es analizando el producto con y sin esos pasos preparatorios. El objetivo es lograr un producto con < 2 mg de inhibidores/g (menos de 3 TIU/mg). Mi sugerencia es manipular el proceso de tal manera que se logre el objetivo; ¿qué modificar exactamente? Eso depende del proceso. Ciertamente, si existe la oportunidad de laminar el frijol soya crudo a un espesor similar al proceso que antecede la extracción del aceite en el proceso de extracción por solvente, debe de aprovecharse esa oportunidad. Sin embargo, es posible que sea necesario hacer otros cambios como por ejemplo prolongar el tiempo de retención del frijol soya en el pre-acondidionador y/o llegar a 16-17% de humedad en el mismo de tal manera que al exponer el producto en el extrusor a 135-150°C se logre el objetivo.



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