Las habas de soja contienen cantidades variables de factores antinutricionales (FAN) entre los que destacan los inhibidores de tripsina (IT), por su efecto negativo sobre la actividad de la tripsina y la quimotripsina sobre la digestibilidad de los aminoácidos (AA).
Los factores antitrípsicos son termolábiles, por lo que su contenido y actividad se reduce tras un correcto procesado térmico.
- Debemos tener en cuenta que un exceso de calor reduce la presencia de IT pero aumenta las reacciones de Maillard, con la consiguiente reducción de la digestibilidad de la proteína, especialmente de la Lys y la Cys (Fontaine et al., 2007; González-Vega et al., 2011).
- Un calentamiento insuficiente dejaría sin activar una gran parte de los IT presentes.
Para conocer la calidad real de la proteína de las HS no basta con analizar el nivel de IT presentes sino también determinar la cantidad de Lys que permanece activa al final del proceso de calentamiento.
La harina de soja con valores de IT inferiores a 1-2 mg/g podrían ser indicativas de productos sobrecalentados, si la incidencia de reacciones de Maillard es alta.
Las técnicas existentes para la determinación y valoración tanto de los IT como de las reacciones de Maillard son complicadas y costosas, por lo que es fundamental utilizar correctamente los métodos disponibles en el laboratorio para cuantificar los compuestos resultantes de estas reacciones.
Métodos para el control de calidad de la proteína de la harina de soja
A nivel comercial, existen numerosos métodos para el control de calidad de la proteína de las HS.
Entre ellos, los más utilizados por la industria son:
- El test de la ureasa
- La solubilidad en KOH (KOH)
- El índice de dispersión de la proteína (PDI)
[registrados]
Test de la ureasa
Las habas de soja contienen cantidades variables de ureasa, enzima termolábil cuya destrucción mediante tratamiento térmico sigue “grosso modo” una dinámica similar a la de los IT (Balloun, 1980; Waldroup et al., 1985).
» Este test mide el incremento del pH que resulta de la producción de amoniaco a partir de urea en presencia de la enzima la ureasa, que está presente en las harinas sin procesar o inconvenientemente procesada. El método mide indirectamente el grado de procesado térmico que se ha aplicado a una Harina de Soja y por tanto, el grado de destrucción de los factores antinutritivos.
Características del método
- Sencillez y bajo coste por lo que es el más utilizado por la industria
- Su principal limitación es que no tiene valores negativos . Un valor de cero no nos permite saber si el procesado térmico ha sido “perfecto”, destruyendo todos los factores antinutritivos del haba, o si ha sido excesivo.
Los valores altos de ureasa son indicativos de Harinas de Soja crudas o deficientemente procesadas, mientras que valores cercanos a cero pueden ser indicadores de HS bien procesadas o sobrecalentadas.
Solubilidad de la proteína en KOH
En su estado natural, el procedimiento mide el descenso en la solubilidad de la fracción proteica de la HS en KOH como resultado del procesado térmico.
La solubilidad de las globulinas, principales proteínas de almacenaje del haba, es alta pero disminuye con el procesado térmico.
- Previo al procesamiento, la proteína de las habas es muy soluble y el valor KOH estará por encima del 90-95%.
- El test de solubilidad en KOH nos permite medir la solubilidad de las proteínas de la soja en una solución 0,2% KOH y así, determinar indirectamente el grado de desnaturalización de la fracción proteica.
Debe tenerse en cuenta que la manipulación de las muestras durante su análisis – tamaño y tiempo de la molienda, agitación, temperatura, pH de la solución, tiempo, etc.- influye en el resultado (Whittle y Araba, 1992).
El método es efectivo para determinar el sobrecalentamiento del haba o harina pero es menos eficaz para detectar habas insuficientemente procesadas (Anderson- Haferman et al., 1992).
En cualquier caso, el índice de KOH se ve menos afectado por el tiempo de almacenaje que otros métodos tales como el PDI, Índice de Dispersión de la Proteína (Serrano et al., 2013).
Índice de dispersión de la proteína (PDI)
El PDI mide la solubilidad del nitrógeno de la muestra de soja en medio acuoso.
El método permite determinar de forma más precisa el nivel óptimo de procesado de un haba o HS que el test de la ureasa, y a veces que la solubilidad en KOH , según Hsu and Satter (1995), Batal et al. (2000) y Dudley-Cash (2001).
Al igual que se indicó para el método de la solubilidad en KOH, manipulación y características de los procesos de la muestra aplicados durante su análisis pueden afectar a los resultados laboratoriales obtenidos.
En particular, la duración del periodo de almacenaje tiende a reducir los valores de PDI mucho más que el efecto sobre los valores de KOH e IT (Sueiro et al., 2009a, b; Serrano et al., 2013) (Tabla 1).
Tabla 1. Influencia de la duración del almacenaje de la harina de soja sobre los indicadores de calidad.
Pese a los diferentes criterios existentes (Lee et al., 2007; de Coca-Sinova et al., 2008), la solubilidad en KOH, y en menor medida el PDI, estiman mejor que la actividad ureásica la calidad del procesado de la HS. A tener en cuenta que las Harinas de Soja de E.E.U.U. presentan de media valores para KOH y PDI 4-5 puntos superiores que las HS procedentes de Brasil o Argentina (García-Rebollar et al., 2016).
Probablemente, en base a los conocimientos actuales, sea más conveniente o más adecuado, utilizar HS con valores de ureasa cercanos o iguales a cero y solubilidad en KOH superiores incluso al 85-88%.
Estos valores de KOH son superiores a las recomendaciones actuales de la mayoría de los autores (Tabla 2).
Tabla 2. Valores de los indicadores de calidad de la proteína comúnmente aceptados por la industria (van Eys, 2012)
En la Tabla 2 se detallan los valores aceptables de calidad de la proteína de la soja (solubilidad en KOH, PDI, actividad ureásica e IT) según Van Eys (2012).
Sobre los Factores Anti-Nutricionales
Debemos tener en cuenta…
Inhibidores de Tripsina (IT)
Para los IT, valores se presentan como unidades de actividad (AIT) y no en unidades (UIT) de IT.
- Ambas unidades no son equivalentes pero se estima que guardan una relación muy estrecha (1 x UIT = 1.9 x AIT).
- A efectos prácticos, los IT presentes en el haba pertenecen a dos grupos diferentes: Kunitz y Bowman-Birk. Estos dos tipos no tienen los mismos efectos antinutricionales y además tienen distinta sensibilidad al calor, por lo que una reducción de la cantidad (mg/g) no indica necesariamente una mejora proporcional de la inactivación y de los resultados productivos.
- Los distintos efectos de los IT sobre el fisiologismo de las distintas especies animales.
Los inhibidores de Tripsina incrementan el tamaño del páncreas en aves, a fin de compensar la pérdida de enzimas, pero no ocurre así en el caso del porcino.
Estaquiosa y rafinosa
Los oligosacáridos (estaquiosa y rafinosa), hidratos de carbono sencillos que no son digeridos por el animal pero que pueden ser fermentados en el intestino grueso, son otros FAN de interés presentes en las HS.
- El exceso de estos oligosacáridos puede dar lugar a problemas debido al crecimiento desordenado de microorganismos en el ciego.
- Concentraciones moderadas de oligosacáridos pueden fermentar proporcionando un aporte extra de energía (ácidos grasos volátiles), especialmente en porcino adulto.
- Además, los ácidos grasos de cadena corta resultantes de la fermentación de los oligosacáridos, reducen el pH del intestino grueso, lo que podría resultar beneficioso para la salud intestinal, especialmente en el caso del ácido butírico.
De hecho, a pequeñas concentraciones, los oligosacáridos se consideran como prebióticos en lugar de FAN, en determinadas circunstancias (Grizard y Barthomeuf, 1999; Conway, 2001; Rycroft et al., 2001).
Conclusión
- Los altos niveles de uso de la harina de la soja hacen necesario un exhaustivo control de su calidad.
- El origen del haba, el tipo de procesado y el tiempo y las condiciones de almacenaje afectan directamente a las características de la harina de soja.
- Utilizar correctamente los diferentes métodos disponibles para la detección de FAN como son los IT y las reacciones de Maillard, es fundamental para una valoración apropiada del producto.
- Las consecuencias de la presencia de estos compuestos sobre la fisiología del animal, así como la presencia de otros FAN como los oligosacáridos, deben ser tenidos en cuenta en formulación práctica de piensos para especies monogástricas.
- La solubilidad en KOH, a pesar de sus limitaciones, podría ser el método de elección para controlar la calidad del procesado de la Harina de Soja. De hecho, en países desarrollados con una industria de procesado de la soja bien establecida, la determinación de los valores de actividad ureásica tiene escaso valor práctico.
[/registrados]