Parámetros de calidad de la soya integral: Nelson Ruiz

Publicado el: 11/03/2018
Autor/es:

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. L...

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Humberto Ramos Dominguez Humberto Ramos Dominguez
Profesional en Procesos de Extracción de Aceites vegetales
11 de Marzo de 2018
Sr. Nelson Ruiz, muy buena noche, es interesante lo que plantea en las diferencias entre pasta o torta de soya y pasta integral, en lo personal e procesado las dos harinas y las dos les analizaba la atividad ureasica, por el método tradicional y por color. La pasta integral siempre estaba en el 0.32 a 0.30 Uph, nunca les hice analisis de nivel de inividores de tripsina. Cual es el nivel de antinutricionales optimo en una pasta integral, y que pasa si esta fuera de parámetro en la nutrición del animal?. Gracias, espero sus comentarios.
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Nelson Ruíz Nelson Ruíz
PhD Nutrición Animal
12 de Marzo de 2018
Estimado Sr. Ramos, el uso de la actividad de ureasa como indicador de calidad adecuada de la soya integral con relación a factores antinutricionales fue tomado de la aplicación de este método a la torta de soya. La actividad de ureasa medida como delta de pH está altamente correlacionada con el contenido de inhibidores de tripsina en torta o pasta de soya cuyo aceite es extraído por solvente, pero la aplicación de este método en soyas integrales comerciales no se correlaciona con su contenido de inhibidores (Ruiz, N., and F. de Belalcázar. 2017. Field observation: In contrast to soybean meal, in commercial full-fat soybeans [FFSB] there is no correlation between urease activity (delta pH) and trypsin inhibitors. International Poultry Scientific Forum, Abstract T170; Ruiz, N., F. de Belalcázar, and J. Castillo. 2018. Field observations: Neither KOH protein solubility nor urease activity are adequate quality predictors of commercial full-fat soybeans for poultry. International Poultry Scientific Forum, Abstract T157).

Con relación a sus preguntas específicas: Primero, el valor óptimo de inhibidores de tripsina en soyas integrales es por debajo de 2 mg/g de soya integral, para niveles de inclusión en pollo de engorde del orden del 25%. Entre más bajo sea el contenido de inhibidores tanto mejor. Segundo, a niveles de inclusión del 25% de la fórmula entre más alto sea el contenido de inhibidores, más alto es el riesgo de generar el síndrome de tránsito rápido en aves.
Responder
Humberto Ramos Dominguez Humberto Ramos Dominguez
Profesional en Procesos de Extracción de Aceites vegetales
12 de Marzo de 2018
Estimado Sr. Nelson, muy amable por su explicación.
Buena noche.
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6 de Agosto de 2018
Buenos días estimados

Proteína soluble en KOH, actividad ureásica e Inhibidores de Tripsina, son parámetros complementarios determinantes en la evaluación de la calidad en soya integral- sea procesada en combinación con aire caliente y complementada con cocción, cocida o extruida o harina de soya obtenida en los procesos de extracción del aceite al fríjol en el cual la etapa de desolventización tostamiento es crucial para obtener harina / torta de soya con potencial de uso en alimentos para monogástricos en porcentajes que no impliquen restricción por parte del nutricionista.

particularmente la soya integral bajo controles de las propiedades enunciadas, años atras, no se incluáa a niveles superiores al 10% en dietas para pollo de engorde, hoy por hoy puede incluirse en porcentajes superiores al 20% con resultados zootécnicos envidiables.

para tener en cuenta:

El fríjo soya crudo debe estar bien almacenado porque procesos de calentamiento durante el almacenamiento, generan baja solubilidad en este ingrediente, mientras los otros parámetros siguen en niveles altos. En ese caso, para no bajar los niveles de PS en KOH, el rigor térmico, tiempos de proceso, humedad y los otros parámetros son ajustados, en consecuencia los inhibidores de tripsina suben afectando la disponibilidad de nutrientes, tanto en harinas como en soya integral.


Sls.
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Nelson Ruíz Nelson Ruíz
PhD Nutrición Animal
6 de Agosto de 2018
Estimado Dr. Zapata,

Muchas gracias por sus comentarios. Debo de aclarar sin embargo, que tenemos paradigmas distintos en la utilización de los mismos parámetros de calidad: la torta o harina o pasta de soya es un ingrediente y la soya integral es otro ingrediente. Son dos ingredientes distintos. Ciertamente ambos parten de la soya pero los procesos y objetivos son distintos. Lo que llega a la entrada de un desolventizador-tostador o DT en el proceso de extracción por solvente es muy distinto de lo que entra a un proceso de extrusión húmeda o de cocción por vapor o de extrusión seca para nombrar tan sólo tres de los numerosos procesos para generar soya integral. Similarmente, lo que sale del DT y lo que sale de los procesos de soya integral son bien distintos. Y finalmente lo que ocurre en un DT para torta de soya y lo que ocurre en un extrusor o tostador no es necesariamente lo mismo. Los parámetros de calidad, es decir mediciones in vitro en el laboratorio, no solamente para los productos de soya sino para todos los ingredientes que utilizamos en nutrición animal tienen muy poco valor en sí mismos a no ser que exista una correlación in vivo que permita hacer ajustes para maximizar producción, rendimiento y beneficios económicos. Los parámetros de calidad aplicados a la soya como la solubilidad en KOH y la actividad de ureasa son parámetros INDIRECTOS que sirven si se correlacionan con valores determinados in vivo como los aminoácidos digestibles (AAD) o con moléculas tóxicas como los inhibidores de tripsina que tienen efectos antinutricionales muy bien definidos y documentados en aves y cerdos. Que la solubilidad en KOH se correlaciona con AAD en torta de soya está ampliamente documentado tanto en modelos de laboratorio (Araba & Dale. 1990. Poult. Sci. 69:76-83) como con tortas de soya comercial (Lee, Garlich & Ferket.1991. Poult. Sci. 70:2509-2515). Que la solubilidad en KOH NO ESTÁ correlacionada con AAD en soya integral comercial está documentado (Ruiz, Belalcázar & Diaz. 2004. JAPR 13:443-450; Ruiz & Parsons. 2015. Poult. Sci. 94[E-Suppl. 1]:76). Que la solubilidad en KOH ni siquiera sirve para calificar de alguna manera la calidad de la soya integral está documentado (Perilla, Belalcázar & Diaz. 1997. Br. Poult. Sci. 38:412-416). Lo mismo podemos documentar con la actividad de ureasa como método INDIRECTO para estimar el proceso adecuado de la torta de soya para alimentar rumiantes en alimentos con presencia de úrea como fuente de nitrógeno no proteico (Caskey & Knapp. 1944. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 16: 640-641). Y que la misma técnica es válida para diferenciar entre adecuado o sub-proceso de la torta de soya en aves se definió también al final de la década de los 40 (Bird et. al.. 1947. J. Asso. Official Agr. Chem. 30:354-364). Ahora, que existe una alta correlación entre la actividad de ureasa y los inhibidores de tripsina en torta de soya y evaluada in vivo lo sabemos desde los trabajos de McNaughton & Reece, 1980. Poultry Sci. 59:2300-2306 y McNaughton, Reece & Deaton, 1981. Poultry Sci. 60:393-400. Más aun Ruiz (Proceedings of the Arkansas Nutrition Conference, 2012) lo refrendó y publicó la regresión correspondiente (Belalcázar y Otálora, 2012) basada en 104 muestras de TORTA de SOYA de la realidad comercial estadounidense, brasilera, argentina, boliviana y colombiana. Ahora, que NO existe una correlación entre actividad de ureasa e inhibidores de tripsina en soya integral manufacturada por distintos procesos en distintas latitudes (Panamá, Brazil, Colombia, Perú) es precisamente lo que acabamos de encontrar sobre una base de datos de al menos 120 muestras (Ruiz, Belalcázar & Castillo. 2018. Poultry Scientific Forum, Abstract T157). ¿Por qué la torta de soya y la soya integral se comportan de manera distinta cuando se aplican métodos in vitro INDIRECTOS? Porque los procesos son distintos, porque es posible especular que el alto contenido de aceite protege la proteína de la Reacción de Maillard en los procesos de soya integral, y aunque la solubilidad en KOH baja, y la soya integral se oscurece, no hay correlación entre los valores de KOH y la digestibilidad de lisina in vivo para un intervalo tan amplio como 60-81% de solubilidad. Ahora, los inhibidores de tripsina se correlacionan con tránsito rápido en aves sea con tortas de soya (Ruiz & Belalcázar. 2005. Poult. Sci. 84(Suppl. 1):70; Ruiz. 2012. Feedstuffs (84), January 30, p. 11-13) o con soyas integrales (observaciones de campo). Los factores antinutricionales como los inhibidores de tripsina son mediciones DIRECTAS y estudios con cerdos documentan el efecto de los inhibidores en aumentar la pérdida endógena y exógena de nitrógeno (Schulze, H. 1994. Soybean trypsin inhibitors affect ileal endogenous and exogenous nitrogen flow in pigs. PhD Thesis. Chapter 5. Agricultural University of Wageningen, The Netherlands) y permiten especular (en ausencia de estudios equivalentes en aves) que no es exagerado afirmar que el desprendimiento de mucosa observado en aves con tránsito rápido corresponde al menos a parte de las pérdidas de nitrógeno endógeno y que el alimento sin digerir es compatible con pérdidas de nitrógeno exógeno. En consecuencia, la medición directa de los inhibidores de tripsina en soya integral con base en los datos que hemos presentado es el indicador adecuado que la soya integral está correctamente procesada si tal medición indica valores por debajo de 2 mg de inhibidores por gramo (por debajo de aprox, 3 TIU/mg) o aun mucho menores. Más aún, solamente nutricionistas de cerdos han lanzado su desconfianza de aplicar por parejo y sin pestañear los mismos parámetros de calidad a la torta de soya y a la soya integral (Herkelman, Cromwell, Sthaly & Knabe. 1992. J. Anim. Sci. 70: 818-826). En torta de soya la correlación entre ureasa e inhibidores a través de distintas plantas de EXTRACCIÓN por SOLVENTE es explicable porque es un proceso muy estándar a nivel global; los DTs son manufacturados por un grupo limitado de compañías que los instalan en cientos de plantas y esas plantas producen millones de toneladas de torta para exportar y para consumo doméstico. Todas las plantas de extracción por solvente preceden al DT con un paso de LAMINADO del frijol soya que tiene un espesor de milímetros y que por ser una lámina expone por igual a los inhibidores y a la ureasa en el DT. Pero en el frijol o grano intacto los inhibidores y la ureasa no están localizados en el mismo sitio de la célula: la ureasa está en el citosol, los inhibidores en organelos específicos. Entonces, dependiendo del proceso de tratamiento térmico unos procesos son más efectivos en destruir los inhibidores que otros, pero todos son excelentes para degradar la ureasa en soya integral. Lo documentamos con 2 procesos distintos aplicados a sub-lotes del mismo frijol crudo. Siendo el método más eficaz el tratamiento por cocción por vapor (o por aire caliente como usted lo señala). Ahora, una planta de proceso de soya integral que se centra en inhibidores de tripsina como su PARÁMETRO DE REFERENCIA, puede llegar a establecer una correlación con ureasa, porque el procedimiento estandarizado repetido se vuelve como lo que ocurre en un DT, es decir, un procedimiento estándar de operación. Pero, la planta del lado con otro proceso centrado en solubilidad como referencia (80-85% como en la torta de soya) o en ureasa (0.000-0.050 unidades de pH como recomendamos para torta) no necesariamente llega a valores por debajo de 2 mg/g e inferiores, al menos no de manera consistente y reproducible. Toda esta discusión no excluye que se descubra que otro método in vitro se correlacione con inhibidores y sea más fácil de realizar en el laboratorio e incluso de calibrar por infrarrojo. El índice de dispersibilidad proteica (PDI) puede ser ese método, pero es necesario documentarlo.
Ahora, que la solubilidad en KOH aplicada a frijol soya CRUDO como un indicador de la clase de almacenamiento que el frijol crudo ha tenido es muy valioso y práctico. Pero eso es distinto a asumir que la solubilidad aplica a soya integral (es decir, frijol soya procesado) como si fuera torta de soya. Finalmente, Dr. Zapata soy muy respetuoso de su experiencia y trayectoria, y hemos expuesto nuestros argumentos en el debate. Me encantaría saber más, si es posible y con todo respeto, cuáles son los suyos. Nelson Ruiz/Nelson Ruiz Nutrition, LLC/Suwanee, GA Estados Unidos.
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Evanio Oliveira Evanio Oliveira
Médico Veterinario , Consultor Técnico
6 de Agosto de 2018
Excelente informação. Na prática diária tem sido feito somente o teste de uréase e constantemente se enfrenta problemas com transito rápido.
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7 de Agosto de 2018
Muy valiosa su información Sr. Nelson Ruíz
Nos ayuda a entender mejor el comportamiento de la soya integral desactivada por los diversos procesos, extrusión en seco o con vapor, al vacío y tostado con calor directo(aunque este proceso está desapareciendo)
Por ejemplo, tenemos soya integral procesada mediante extrusión en seco con una solubilidad de la proteina en KOH mayor a 90% y una actividad ureásica menor a 0,05 unidades de ph y otra soya integral procesada igual por extrusión pero con la inyección de vapor esta presenta una solubilidad de la proteina menor a 75% y con una activiad ureasica igual que la anterior.
si continuamos asumiendo que estos son los parámetros de calidad de la soya integral a que conclusión tendríamos que llegar en este ejemplo, esta CRUDA O QUEMADA, genera confusión
Estos resultados de solubilidad de la proteina varían en función a la utilización de vapor en el proceso pareciera que la proteína sufre un cambio que hace que dismunuya la solubildad en KOH, para tratar de entender esta situación, realize algunas puebas(no están totalmente confirmadas) haciendo cocer la soya en agua durante un tiempo, la actividad ureasica era menor a 0,05 unidades de ph y la solubilidad de la proteína en KOH fue menor a 60% según este valor se prodía decir que esta quemada pero, por el proceso utilizado es imposible, me parece.
Soy de la opinion que es hora de tomar como parámetro de calidad en la soya integral los INHIBIDORES DE TRIPSINA
Saludos
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9 de Enero de 2019
Marcelina Ortuño Alvarado . estimada; me podras ayudar a definir los valores ideales de porcentaje de solubilidad proteica en KOH para harina de soja?? , esta materia prima es utilizada en la producción de balanceados para pollos parrilleros..
aguardo comentarios. gracias
Responder
19 de Marzo de 2019
Obdulia Saldivar
Para harina de soya desgrasada mediante solvente (aceite menor a 3%) la Actividad ureásica debería estar entre 0,02-0,20 unidades de pH y la solubilidad proteica no debe ser menor al 75%
Para harina integral de soya(aceite mayor al 18%) la acitvidad ureasica debe estrar comprendida entre 0,02 - 015 unidades de pH y la solubilidad 75% mínimo
Saludos
Responder
11 de Agosto de 2018
Buen día, estamos en proyecto de procesar frijol de soya en nuestra planta, hemos estudiado las tres formas de hacerlo, calor directo, vapor, extrucion, pero no logramos decidir cuál es la mejor o la más segura , podría darme su opinión , sobre que método escoger?
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Ana Garrido Varo Ana Garrido Varo
Dra. en Ingeniería Agronómica. Catedrática de Universidad
14 de Agosto de 2018
Muy interesante discusiòn. Siempre que hablamos de calidad y concretamente en granos, no puedo dejar de recordar que la tecologia nirs permite predecir parametros tradicionales y no tradicionales. Puesto que afortunadamente, esta tecnologia, es ampliamente urilizada en la feed industry, ? Porqué no usar ecuaciones robustas para digestibilida in vitro de pepsina, inhibidor tripsina o incluso detectar sojas calentadas?
Mi grupo de la universidad de cordoba ( España) con mas de 30 años de experiencia NIRD estaria encantado de colaborar en un proyecto de este tipo
Responder
Humberto Ramos Dominguez Humberto Ramos Dominguez
Profesional en Procesos de Extracción de Aceites vegetales
14 de Agosto de 2018
Estimado Nelson Ruiz, muy buena tarde, es muy interesante los estudios que nos comparte, en particular agradezco nos instruya con esta información. Me queda claro que la pasta de soya producida por extracción por solvente y la pata integral solo pasada por un extrusor son totalmente diferentes. En lo particular, procese pasta integral con un extrusor húmedo [inyección de vapor] y le aplicaba el mismo análisis de actividad úreasica que a la pasta por solvente, oviámente, estaba mal.Para el proceso de pasta integral, le hacia la preparación de de grano:limpieza, quebrado, descascarado parcial y laminado, todo ello previo al extrusor. La pregunta; cambiaría el contenido de inhibidores de tripsina con esta preparación previa o sin ella?.Gracias
Responder
Nelson Ruíz Nelson Ruíz
PhD Nutrición Animal
14 de Octubre de 2018

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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Humberto Ramos Dominguez Humberto Ramos Dominguez
Profesional en Procesos de Extracción de Aceites vegetales
15 de Octubre de 2018

Estimado Nelson Ruiz, buena noche, gracias por su pronta respuesta y explicación. Esto me lleva a otra pregunta, la extrusión seca, sin pasos previos de preparación de grano, es mas efectiva para obtener bajos niveles de inhibidores de tripsina?. Gracias.

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19 de Marzo de 2019
Buenos días Dr. Nelson Ruiz.

Como Vd es experto en calidad de torta de soja apreciaría enormemente que me iluminara sobre la siguiente cuestión:

¿cuáles serían los parámetros de calidad de una tirta de soja ecológica obtenida de habas de soja descascarilladas?

Ecológica equivale a orgánica o bio según el país o idioma, es decir, no se usa solvente para extraer el aceite, sino solamente presión, por eso el contenido de aceite residual en la torta está en torno al 6-8%.

Es importante también el dato de que previamente al proceso de prensado se han descascarillado las habas de soja.

Muchas gracias, saludos
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Nelson Ruíz
Nelson Ruíz
PhD Nutrición Animal
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