Evaluación del valor nutricio de
pastas de soya de distinto origen:
Una oportunidad para la industria de
Alimentos Balanceados
G.G. Mateos, S. Bootwalla, H. Lee, Alberto Celis
ASA-IM
Seminario sobre aseguramiento de calidad.
ASA-IM / ANFACA
Marzo 20, 2012
INRA
2002
FEDNA
2010
Humedad
Proteína Cruda
Grasa
Cenizas
FND
Sacarosa +
Almidón
12.4
47.2
1.5
6.3
8.9
9.2
12.0
47.0
1.9
6.2
9.1
7.5
Σ 85.5 83.7Pero qué falta?
Análisis Proximal
Pasta de Soya, 47% CP
Análisis químico, %
Pasta de Soya, 47% CP
Análisis proximal 84.0
Oligosac.+ azúcares simples 7.6
Ácido Urónico 3.3
-(galacto) mananos 1.6
Extracto etereo (HCl hydrol.) 1.1
Σ 97.6
Evaluación EMA (kcal/kg)
EnMA = 37.5 * PC + 46.4 * EE + 14.9 * ENF
(Tablas Europeas; Jansen, 1989)
a.- Cuál la digestibilidad de la fracción proteica?
80-90%
b.- Cómo se determina el EE?
1.1 vs. 2.0%
c.- Cuál la composición de la fracción energética no
fibrosa?
Sacarosa (4 a 9%) vs. fibra cruda
Análisis químico de PS (Evonik)1
Perfil de AA (% PC)
ARG BRA IND USA
n
Lys
Met
Cys
Thr
64
6.10
1.34
1.41
3.92
150
6.06
1.31
1.41
3.88
29
6.14
1.32
1.34
3.88
367
6.17
1.38
1.45
3.94
1 Muestras recolectadas entre 2005 y 2010 Amino Data, 2010
Objetivos
• Conocer el efecto del origen del frijol soya
sobre las características químicas y valor
nutrimental de la Pasta de Soya (PS)
comercial
• Estudiar la correlación entre la información in
vitro y la digestibilidad ileal de los
aminoácidos in vivo
• Verificar la necesidad de usar matrices de
composición química diferentes valores
nutricios para PS de distinto origen
Valor nutrimental para PS1 (%)
KoreaARG BRA IND USA
N
MS
PC
Lis
Met + Cis
Tre
21
88.3
45.6
2.86
1.21
1.89
43
87.8
46.0
2.85
1.22
1.81
41
88.2
46.2
2.95
1.15
1.80
14
88.1
46.9
2.98
1.30
1.86
1 Korea Feed Association, 2007-2011
Perfil de Aminoácidos
Korea1
ARG BRA IND USA
n
Lis
Met+Cis
Tre
21
6.27
2.65
4.15
43
6.19
2.65
3.93
41
6.38
2.49
3.90
14
6.35
2.77
3.97
1 Korea Feed Association, 2007-2011
Valor nutrimental para PS1 (% MS)
New ZealandUSA IND ARG BRA
n
CP
NDF
Sacarosa
Prot. solub.
React. lis
3
54.0
7.9
7.9
78.1
91.1
4
51.4
12.3
5.0
70.0
87.8
4
51.8
8.1
7.5
69.6
90.3
3
52.0
7.4
6.1
72.6
90.0
Ravindran and Bootwalla (2011)
Perfil de Aminoácidos, PS (% DM)
New ZealandUSA IND ARG BRA
n
CP
Lys
Met
Met+Cys
Thr
AA, % PS
Lys
Met + Cys
3
54.0
6.5
1.5
4.5
3.9
3.09
1.49
4
51.4
6.2
1.4
4.0
3.7
2.80
1.32
4
51.8
6.1
1.4
4.1
3.8
2.81
1.32
3
52.0
6.2
1.3
4.1
3.8
2.86
1.34
Ravindran and Bootwalla (2011)
Estudios de laboratorio
Materiales y metodos
401 muestras analizadas (n=2)
Recolectadas entre 2007 y 2011
País de origen (65%)
Puertos europeos (35%)
España, Portugal, Francia, Alemania, Polonia
Análisis efectuados
Proximal, Van Soest, AA, azúcares y minerales
TIA, KOH, PDI, ureasa
NIR y ensayos in vitro
n = 401
USA
38%
ARG
32%
BRA
30%
Encuesta UE 2007-2011
Origen de las muestras
n DM CP CF NDF EE
ARG 129 88.5 51.6c 5.5b 10.7b 1.9ab
BRA 119 88.6 52.7b 6.4a 11.9a 2.0a
U.S.A. 152 88.6 53.9a 4.3c 8.8c 1.8b
SEM 0.08 0.15 0.10 0.16 0.05
P NS *** *** *** *
Análisis de laboratorio
Composición química, % MS
ARG BRA USA SEM P
n 106 103 150
Lys 6.09b 6.05c 6.15a 0.006 ***
Met 1.36a 1.33b 1.36a 0.002 ***
Cys 1.50a 1.47b 1.50a 0.004 ***
Thr 3.93a 3.88b 3.91a 0.003 ***
Trp 1.37a 1.34c 1.36b 0.002 ***
14.2a 14.1b 14.3a 0.012 ***
n=348
Análisis de laboratorio
Aminoácidos PS, % CP
PS, Todos los orígenes (n=359)
y = 0.057x + 0.267R² = 0.72 P<0.001
3,0
3,2
3,4
3,6
48 50 52 54 56 58
CP (%DM)
LIS (%DM)
ARG BRA USA
BRA USA
PC y perfíl de Lis
PC y perfil de Lis
Todas las PS
y = 0.003x + 5.934R² = 0.008 P=0.10
5,8
6,0
6,2
6,4
48 50 52 54 56 58
LYS (%CP)
CP (%DM)
ARG BRA USA
Calidad de Proteina en PS
Estandares de la industria
Valores aceptables(?)
Solubilidad KOH: 78-85%
PDI: 15-30%
UA: 0.00-0.10 mg N/g
TIA: < 2.5-3.0 mg/g
No existe un criterio homologado entre
instituciones y la industria respecto a
valores adecuados con respecto a calidad
de proteína en PS
TIA PDI KOH Ureasa
n mg/g1 % % gN/g
ARG 109 2.9b 17.1b 82.5c 0.02
BRA 104 3.0b 15.3c 83.6b 0.03
USA 148 3.6a 19.9a 87.3a 0.02
SEM 0.07 0.37 0.33 0.003
P *** *** *** †
1 base seca.
PS: calidad de proteína
Correlación (r, P<)
TIA vs. PC variables de calidad
ARG BRA USA Todas
KOH 65,1*** 44,1*** 72,7*** 71,3***
PDI 61,1*** 27,7* 70,0*** 67,6***
Ureasa 37,9*** 10,1NS 65,5*** 36,3***
Calidad de PS (HDI1)
AminoRed
ARG BRA USA
Evonik Degussa2
2007
2008
2009
2010
14.6
13.1
11.9
13.3
14.3
12.6
13.9
13.7
6.9
9.7
7.3
9.6
Encuesta UPM3 15.5 16.0 9.8
1 Indicador de daño por calor2 n > 2,5003 n = 125
Tiempo de almacenamiento en PS
AnálisisDías en almacenamiento SEM
(n = 8)0 30 60 90 120
Actividad
Ureasica1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
PDI2, % 21.8a 21.4a 20.1b 18.7c 17.7d 0.23
KOH sol., % 83.5 83.2 83.2 83.8 83.6 0.54
TIA3 3.0 3.1 3.0 3.0 3.0 0.072
1, mg N2/g x min.
2, P < 0.001.
3, mg/g PS.
Ash K P Ca Fe
ARG 7.5a 2.6a 0.74b 0.37a 127b
BRA 7.0b 2.3b 0.69c 0.32b 201a
USA 7.6a 2.5a 0.79a 0.37a 133b
SEM 0.05 0.02 0.01 0.01 6.5
P *** *** *** *** ***
Contenido Mineral PS, g/kg1
185-90 a 115 analisis por país, dependiendo del mineral
n Sacarosa Estaquiosa Rafinosa
ARG 112 7.6b 5.6b 1.3b
BRA 109 6.5c 5.3c 1.6a
USA 150 8.3ª 6.4ª 1.1c
SEM 0.09 0.05 0.03
P *** *** ***
Contenido de azúcar, % MS
n Luminoso
L*
Rojo
a*
Amarillo
b*
ARG 87 67.2b 6.5b 25.2b
BRA 95 65.0c 7.6a 24.6c
USA 148 70.7a 6.0c 26.3a
SEM 0.28 0.10 0.14
P *** *** ***
1 Minolta
SBM Color1
324 muestras de PS NIRS 5000 (1,100-2,500 nm)
Grupo de validación 1/3 de
las muestras
Grupo de entrenamiento 2/3 de
las muestras
n = 255 n = 69
Análisis cualitativo en PS
NIRS
Origen n ARG BRA USA
ARG 20 19 0 1
BRA 13 0 13 0
USA 36 2 0 34
Grupo de validación NIRS
Correctamente
determinados = 96%
ARG
BRA USA
Antecedentes % PC
ensayos in vivo
Muchas tablas de ingredientes consideran solo dos
tipos de Pasta de Soya:
Regular (44% CP)
Alta en proteína (47-48% CP)
Con pequeñas diferencias en disponibilidad y perfil
de AA
Existe la necesidad de diferenciar la PS acorde al
origen del frijol
La EMAn entre la PS regular y alta en proteína
pueden variar ligeramente según la composición
Antecedentes
Ensayos In vivo
El valor de EMAn, disponibilidad de los
AA y su perfil, y el valor nutricio general
de la PS puede no ser tan constante y
predecible como se cree
Objetivos
Determinar la EMAn y la digestibilidad ileal
de la proteína, así como los AA de múltiples
muestras de PS de diferentes orígenes en
pollos entre 18 y 21 días de edad
Encontrar las correlaciones entre análisis
de laboratorio y valores de digestibilidad
ileal determinados in vivo
Valor nutrimental de PS,
Malasia y Thailandia
USA ARG BRA IND SEM
n1
NDF %
CP %
Lys %
n2
AMEn3
62
6.5c
47.0b
2.91ª
15
2.55ª
40
7.2bc
45.5d
2.83b
14
2.21c
23
8.0b
47.6ª
2.91ª
8
2.30b
34
10.9ª
46.8c
2.93ª
9
2.26b
0.97
0.45
0.02
0.08
1 Análisis químicos realizados en el lab. Soon Soon (Malasia)2 Instituto de Investigación de Bangkok (6 ensayos)3 Mcal/kg (Materia seca) en pollos de 21 días de edad
Bootwalla, 2009
Digestibilidad Ileal aparente
Ensayos In vivo (PC y AA)
Nueva Zelandia (n = 14)
USA, IND, BRA, ARG
España (n = 22)
USA, BRA, ARG
España (n = 6)
USA, BRA, ARG
Valor nutrimental de PS
Ensayos en pollos en Nueva Zelanda
14 PS analizadas
4 replicados por prueba
EMAn de PS Calculada
Dietas Maíz - Soya
30% PS
Digestibilidad ileal aparente
PS como única fuente de proteína
(41.6%)
28 días de edad
Digestibilidad Ileal Estandarizada
En PS (%) - Nueva Zelanda
USA IND ARG BRA
n
Lis
Met
Cis
Tre
Promedio AA
AMEn1
3
91.0
89.5
76.3
83.3
87.0
2,432
4
87.4
87.2
62.9
79.8
83.2
2,103
4
90.9
89.7
71.4
83.4
86.6
2,387
3
89.9
89.9
70.6
83.1
86.1
2,414
1Kcal/kg, MS
Ravindran y Bootwalla, 2011
Digestibilidad Ileal en Pollos
España
Veintidos muestras comerciales de PS
recolectadas aleatoriamente
ARG (7), BRA (7), and USA (8)
Seis replicas (6 aves cada uno) por
tratamiento
Mediciones AID y SID a 18-21 días de edad
Promedio Rango
TIA1,2, mg/g 3.1 2.1 - 4.7
KOH sol., % 83.1 67.9 - 90.2
PDI, % 13.4 8.7 - 16.6
Raf.+staq.1, % 6.8 4.3 - 8.2
Reactive Lis, % 86.2 84.0 - 87.8
Calidad de Proteína
PS1 todos los origenes (n = 22)
1 MS2 Kakade
Contenido de Aminoácidos 1
% CP (n = 22)
ARG BRA USA SEM P
Lis 6.18ab 6.07b 6.25a 0.045 *
Met 1.39b 1.30c 1.42a 0.007 ***
Cis 1.44b 1.32c 1.49a 0.013 ***
Tre 4.00a 3.90b 3.98a 0.017 **
Trp 1.37ab 1.34b 1.39a 0.009 *
DIA de PC y AA, %
PS de todos orígenes (n = 22)
Promedio Rango
PC 84.5 82.0 - 88.0
Lis 87.7 85.0 - 90.5
Met 87.9 85.9 - 90.7
Cis 70.1 66.4 - 75.0
Tre 79.7 77.2 - 82.7
DIS de PC y AA (%)
PS (n = 22)
CP Lis Met Cis
ARG 88.1 90.8b 93.8b 80.0b
BRA 89.5 91.9a 95.9a 83.3a
USA 89.1 92.1a 94.6ab 82.8a
SEM2 0.41 0.35 0.42 0.59
P NS * ** **
* Adaptado de FEDNA (2010) para PS con 47% PC
DIS de Lis, % PS (n = 22)
85
87
89
91
93
95
%CP (88% DM)
ARG
USABRA
DIS de Cis, % PS (n = 22)
74
76
78
80
82
84
86
%CP (88% DM)
ARG
USABRA
* Adaptado de FEDNA (2010) para PS con 47% PC
Correlaciones DIS de PC
In vivo (n = 22 PS)
Variable r P
Proteína cruda
Actividad de IT
Reactividad Lis
Solubilidad en
KOH
+ 0.51
+ 0.54
+ 0.56
+ 0.70
0.05
0.01
0.01
0.001
Variable r P
Proteína cruda
PDI
Solubilidad KOH
Actividad de IT
Lis Reactiva
DIS, PC
0.41
0.33
0.58
0.31
0.55
0.82
0.06
0.15
0.01
0.17
0.01
0.001
Correlaciones (r) de DIS de Lis
In vivo (n = 21 PS)
Ecuaciones de RegresiónIn vivo (n = 22 PS)
PC (%)=29.3 + 0.12 KOH sol. + 0.28 PC + 0.39 Lis. React.
R2 = 0.71; RSD = 0.69; P<0.001
Ecuaciones de predicción de SID de PC
In vivo (n = 22 SBM)
85
87
89
91
93
85 87 89 91 93
CDI PC observada (%)
Predicción DIS PC (%)
ARG BRA USA
Y = X
Ecuaciones de predicción de CSID de Lis
In vivo (n = 22 SBM)
88
90
92
94
96
88 90 92 94 96
CIS Lis observada (%)
Predicción DIS Lis (%)
ARG BRA USA
Y = X
Lis (%) = 71.6 + 0.12 KOH sol. + 0.19 PC
R2 = 0.46; RSD = 0.82; P < 0.01
PS
Origen
PC
%
Lis
% CP
AIT
m/g
KOH
sol., %
ARG
BRA-I
BRA-P
BRA-S
USA-S
USA-EC
46.1
45.5
47.2
45.2
50.6
48.6
6.01
5.87
6.09
5.51
5.83
6.26
6.5
5.1
4.1
5.1
2.4
1.8
81
80
84
82
85
84
AA, digestibilidad ileal
Pollos
DIA, %
Origen de PS MS PC Lis
ARG
BRA-I
BRA-P
BRA-S
USA-S
USA-EC
75.6b
75.2b
76.7b
76.8b
81.8b
82.3a
77.9c
79.0bc
79.2bc
77.3c
82.1ab
85.5a
80.9b
83.5a
84.4a
77.8c
84.0a
85.1a
AA, digestibilidad ileal
pollos
Conclusiones
Los metodos usados actualmente por la
industria para evaluar calidad de proteína
no permiten detectar las diferencias que
existen entre PS
La composición y calidad de la PS varía
acorde con el origen del frijol
Se deben usar diferentes matrices para PS
de distinto origen
La tecnología NIR puede ser útil
Pasta de soya Ventajas
Mayo valor nutrimental (mejor perfil de AA, mayor
digestibilidad de AA, mayor sacarosa, más Fósforo)
Superior Perfil de Aminoácidos Digestibles (incluye
mejor perfil de AA totales y mayor digestibilidad)
Valor mayor de Energía Metabolizable aparente (con
base en mayor contenido de sacarosaon y mejor
digestibilidad de proteína)
Mayor uniformidad del valor nutricio en diferentes
lotes
Agradecimientos
• Bangkok Animal Research Institute
• Evonik – Degussa
• Korea Feed Association
• Laboratorio Mouriscade – España
• Massey University – New Zealand
• Universidad Autónoma de Barcelona
• Universidad Politécnica de Madrid
Gracias