extrusión, tostado o secado al sol de granos de leguminosas tropicales
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Lon-Wo, Esmeralda; Beltrán, M.; Camps, D.M.; Rodríguez, B.; Dieppa, O.
Extrusión, tostado o secado al sol de granos de leguminosas tropicales. Nota técnica
Revista Cubana de Ciencia Agrícola, vol. 36, núm. 2, 2002, pp. 149-152
Instituto de Ciencia Animal
La Habana, Cuba
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Revista Cubana de Ciencia Agrícola
ISSN (Versión impresa): 0034-7485
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Cuba
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Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, No. 2, 2002. 149
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Extrusión, tostado o secado al sol de granosde leguminosas tropicales. Nota técnica
Esmeralda Lon-Wo1, M. Beltrán2, D.M. Camps3, B. Rodríguez1 y O. Dieppa11Instituto de Ciencia Animal. Apartado Postal 24, San José de las Lajas, La Habana2Instituto de Investigaciones de la Industria Alimenticia. Carretera al Guatao, km 3,
La Lisa, CP 19200, Ciudad Habana3Instituto de Investigaciones Avícolas, Rotonda Cacahual, Ave 7 de Diciembre,
Santiago de las Vegas, Boyeron, Ciudad Habana
Para evaluar los procesos de extrusión y tostado, comparados con el secado al sol, de granos (crudos) deleguminosas tropicales: mucuna (Stizolobium aterrimum) y canavalia (Canavalia ensiformis) se realizó elanálisis bromatológico, la prueba de digestibilidad verdadera de la proteína y el estudio del comportamientoproductivo y se compararon con una dieta convencional. Con respecto a los granos crudos, la digestibilidadverdadera de la proteína mejoró tanto en el proceso de extrusión (40.3 y 0.93 %) como en el de tostado (37.1y 1.07 %) con mayor impacto en canavalia que en mucuna. La ganancia de peso vivo a los 28 d de edadmejoró para canavalia y mucuna: 193.3 y 109.7 % con la extrusión y 186.6 y 108.4 % con el tostado. En esteestudio preliminar, se concluye que someter a procesamiento físico los granos de leguminosas, parecemejorar el valor nutricional y la respuesta productiva en los pollos de ceba.
Palabras clave: pocesamiento físico, granos, Stizolobium aterrimum, Canavalia ensiformis, valor nutritivo,comportamiento, pollos.
El incremento de la demanda de fuentesproteicas en el trópico unido al relativo altocosto de las materias primas para los paísesimportadores, han dirigido la atención al estu-dio y explotación de las leguminosas tropica-les de granos. Según D’ Mello (1995) no reci-bieron la atención que se les da a las especiestempladas en Europa, quizás porque la infor-mación y formación de los especialistas de lasáreas tropicales también provenía, fundamen-talmente, de países templados.
Se conocen más de 1300 especies de la fa-milia Leguminosae, pero sólo una pequeña pro-porción de ellas se utiliza como alimento paraanimales no rumiantes y humanos, debido engran parte a la presencia de factores antinutri-cionales (FANs) y a las dificultades para sudetoxificación.
Especies como Canavalia ensiformis (Jackbean) que se caracterizan por un alto rendi-miento de proteína por hectárea, no se hanpodido utilizar en la alimentación animal debi-do a que en sus granos coexisten diferentes y
potentes FANs (canavanina y concavalina A)que requieren extensivos procesos dedetoxificación. Para esto, se han empleado di-versos métodos que van desde la extrusión(León et al. 1990) hasta el tostado y el autocla-veado, estos últimos a diferentes tiempos, tem-peraturas y procesamientos previos (Vargas yMichelangeli 1994).
Sin embargo, sólo se han informado nive-les de consumo y crecimiento superiores al90 %, con respecto a una dieta convencional,con niveles de inclusión del 14 % de canavaliasometida a remojo o extracción con KHCO
3 pre-
vio al autoclaveado (D’ Mello y Walker 1991) ocon 20 % de canavalia tratada con urea y tos-tada posteriormente (Udedibie et al. 1994).
El tratamiento calórico que necesitan lasfuentes proteicas vegetales para destruir losFANs termolábiles presentes puede afectar, ala vez, la disponibilidad de aminoácidos y sudigestibilidad. Serían más atractivos otros mé-todos, que como la extrusión, utilizan la fric-ción como única fuente de calor para cocinar,
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esterilizar y deshidratar productos, a la vez quegeneran una alta temperatura y presión en unbreve tiempo.
En este estudio se evaluó el efecto del tos-tado y la extrusión, frente al secado al sol endos granos de leguminosas tropicales: mucuna(Stizolobium aterrimum) y canavalia (Canava-lia ensiformis).
Se tomaron muestras de las parcelas expe-rimentales en suelo ferralítico rojo, ubicadasen el Instituto de Ciencia Animal, proceden-tes de una cosecha del año 1998. Los granosse secaron al sol durante dos días sobre unplato de asfalto. Los granos crudos se pasa-ron directamente por un molino y el resto sesometió a tratamiento de extrusión o tostado,para luego molerlos y mezclarlos con los de-más ingredientes de la fórmula alimenticia quese empleó.
Para la extrusión se empleó un equipo mar-ca Clextral, tipo BC 45, con capacidad entre20-150 kg/h, totalmente automatizado, fabrica-do en 1989 para la producción de alimentospara el hombre, con el que se alcanzó una tem-peratura máxima de 130-135 °C, presión de1.7x107 Pa y 25 % de humedad. La duración delproceso fue de 30 s .
Para el tostado de los granos se empleó unequipo marca Probat Emmerich con tambor gi-ratorio, quemador de gas y temperatura con-trolada, ésta osciló entre 120 y 140 °C, para unpromedio de 130 °C, durante 15 min .
A los granos tratados por los diferentesmétodos se les determinó la materia seca y elnitrógeno total, según AOAC (1995). En elensayo para determinar la digestibilidad ver-
dadera de la proteína, mediante la técnica deconsumo forzado del alimento, descrita porPiccard et al. (1985) se utilizaron 48 gallos WhiteLeghorn de 22 semanas de edad distribuidosen seis tratamientos. Las heces recogidas delos gallos de cada tratamiento, se procesaronpara determinar el porcentaje de nitrógeno to-tal por el método Kjeldahl y el porcentaje denitrógeno sin ácido úrico, según el método deTerpstra y Dehart (1974) y a partir de estos re-sultados se calcularon las digestibilidades.
Finalmente, se desarrolló una prueba deobservación con 350 pollos de ceba de ambossexos de 1d a 28 d de edad, de un híbrido co-mercial cubano. Para evaluar el comportamien-to productivo se utilizó un grupo control querecibía una dieta convencional de trigo-tortade soya y seis tratamientos con mucuna ocanavalia y ambas crudas, tostadas o extruídas.Los granos alternativos sustituían la torta desoya al 50 % en dietas heteroproteicas, de acuer-do con los resultados obtenidos por Lon-Wo(2000). Cada tratamiento se repitió dos veces.
En la composición bromatológica parcial delos granos tratados, el único indicador que va-rió por efecto del tipo de tratamiento empleadofue el contenido de proteína bruta que seincrementó en 2.96 y 1.45 unidades porcentua-les en la canavalia extruída y tostada en esteorden, con respecto a la cruda, respuesta queno fue tan marcada con la mucuna (tabla 1).
La respuesta encontrada en la digestibilidadverdadera de la proteína siempre con respectoal crudo fue similar y resultó ligeramente supe-rior con la mucuna tratada con cualquiera delos dos tratamientos, pero la canavalia fue su-
artseuM,acesairetaM
%
,oredadrevN
%
,aturbaníetorP
%
dadilibitsegiD
%,aredadrevadurcanucuM 07.09 10.4 80.52 53.98
adiurtxeanucuM 70.09 48.3 10.42 82.09adatsotanucuM 35.09 80.4 25.52 24.09adurcailavanaC 35.98 50.4 33.52 48.15
adiurtxeailavanaC 09.98 35.4 92.82 51.29adatsotailavanaC 23.49 82.4 87.62 79.88
Tabla 1. Composición bromatológica parcial y digestibilidad de la proteína en granos demucuna y canavalia
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perior 40.3 % con la extrusión y 37.1 % con eltostado, lo que indica que los FANs fueroncontrarrestados, su valor nutricional se elevóy las aves usaron más eficientemente la proteí-na dietética.
En correspondencia con estos resultadosestuvo el comportamiento de los pollos de cebaen la etapa más crítica de su desarrollo que esel inicio. La tabla 2 muestra cómo los principa-les indicadores productivos se afectan con lasustitución de la fuente proteica convencionalpor cualquiera de los granos alternativos cru-dos, pero de manera alarmante con la canavalia,con la que la ganancia de peso vivo sólo llegóal 49 % y el consumo al 55 %, mientras que conmucuna llegó al 81.8 y 89.3 %, para esosindicadores, con respecto a la dieta conven-cional.
otneimatarT eva/g,osepedaicnanaG g/g,nóisrevnoC eva/g,omusnoClortnocateiD 219 86.1 1351
anucuMadurC 647 38.1 7631
adiurtxE 818 86.1 5731adatsoT 908 67.1 2241
ailavanaCadurC 744 98.1 448
adiurtxE 468 35.1 8231adatsoT 438 96.1 0141
Tabla 2. Comportamiento productivo de pollos de ceba (1-28 d) alimentados con granosde mucuna y canavalia tratados por diferentes tratamientos físicos
Si bien los resultados mostrados corres-ponden a una prueba de observación por elnúmero de repeticiones, ellos parecen indicarque los tratamientos evaluados son más efec-tivos con granos de características nutritivaspeores, mientras que con aquellos que poseenFANs menos potentes, el efecto es menor.
De ahí que la respuesta al procesamiento,aunque positiva en ambos, fue más marcadaen la canavalia, las mejoras en la ganancia depeso y consumo de alimento fueron 94.7 y86.7 % con la extrusión y 91.4 y 92 % con eltostado, por lo que la conversión alimenticiafue mejor con el grano extruído. Estos resulta-
dos fueron muy superiores a los informadospor Vargas y Michelangeli (1994) en un resu-men de los resultados obtenidos con este gra-no, por la Universidad Central de Venezuela.
Por otra parte, si bien se hace referencia acuanto se acercan los granos alternativos tra-tados o no, a la respuesta productiva con eltratamiento convencional, también deben se-ñalarse las mejoras con respecto al grano cru-do, donde las ganancias de peso resultaronsuperiores en 193.3 y 186.6 % para canavalia y109.7 y 108.4 % para mucuna, con extrusión ytostado, respectivamente.
Estos resultados tampoco coinciden conLeón et al. (1990) quienes a pesar de haberobtenido mejores valores de digestibilidad delalmidón, aminoácidos y contenido de energíametabolizable, con la extrusión de la canavalia,
no encontraron una respuesta productiva acor-de, sino muy inferior al control e incluso al tos-tado, con igual nivel de inclusión.
Quizás la respuesta a esa incongruencia ya los buenos resultados que se obtuvieron eneste trabajo pueda explicarse por la calidad delequipo que se empleó para la extrusión. Estoindica que en los equipos destinados para pro-cesar el alimento animal, debe atenderse, conespecial cuidado, el control de la temperatura,la presión y la humedad durante el proceso, loque es válido también para el tostado.
Debe tenerse en cuenta además, que lasdietas empleadas en este trabajo eran
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heteroproteicas, por lo que al elevarse el valorde la proteína y su digestibilidad, post-trata-miento de los granos, se incrementó la biodis-ponibilidad, acercándose más al aporte de ladieta empleada como control, estrategia quedifiere del empleo de dietas isoproteicas por-que el incremento efectivo del valor proteicopudo ser insuficiente para que pudiera expre-sarse un cambio significativo.
Someter los granos de leguminosas a unprocesamiento físico parece mejorar el valornutricional del grano y la respuesta producti-va en los pollos de ceba. No obstante, debencontinuarse los estudios que confirmen la va-lidez de estos resultados, aún preliminares.
Agradecimientos
Se agradece al Dpto. de Pastos y Forrajesdel Instituto de Ciencia Animal, en especial alDr. César Padilla y a la Dra. Ma. Felicia Díaz,por la colaboración brindada en la ejecuciónde este trabajo.
Referencias
AOAC 1995. Official Methods of Analysis. 15th .Ed. Ass. Off. Agric. Chem. Arlington, V.A.
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D´Mello, J.P.F. & Walker, A.G. 1991. Detoxificationof jack beans (Canavalia ensiformis): studieswith young chicks. Anim. Feed Sci. Tech. 33:117
León, A., Carre, B., Larbier, M., Ladjali, T. &Piccard, M. 1990. Amino acids and starchdigestibility and true metabolizable energycontent of raw and extruded jack beans(Canavalia ensiformis) in adult cockerels. Ann.Zootech. 39:53
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Picard, M., Bourdon, D. & Le Dividich, J. 1985.Methods of estimated digestibility andmetabolism of crop residues and agroindustrialby-products in monogastric species in developingcountries. Proc. Cond. FAO. Ethiopia
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Vargas, R.E. & Mechelangeli, C. 1994. Utilizaciónde la Canavalia ensiformis (L.) DC en dietaspara aves y cerdos. Memorias II Encuentro Re-gional de Nutrición y Alimentación. de AnimalesMonogástricos. La Habana, Cuba
Recibido: 9 de noviembre de 2000.