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