Impacto de la extrusión en el valor energético de la soja integral

Cuando la soja integral se incorpora en la alimentación animal, su valor nutricional inherente, especialmente su contenido energético, está fuertemente influenciado por cómo se procesa. La soja cruda contiene factores antinutricionales (FAN) que limitan la utilización de nutrientes. Los tratamientos térmicos son esenciales para desactivar estos factores, pero la elección del método de procesamiento también afecta la disponibilidad de nutrientes clave como la grasa y la proteína. La extrusión, un proceso termomecánico, es uno de estos métodos ampliamente utilizados para afectar el perfil nutricional de la soja integral. Este artículo examina los cambios bioquímicos y físicos específicos que ocurren durante la extrusión de la soja integral y cómo estas alteraciones contribuyen a su valor de energía metabolizable para especies animales, centrándose en la digestibilidad de grasas y proteínas, con hallazgos específicos para cerdas.

Cropenta Insight

Comprender los cambios específicos inducidos por la extrusión en la soja integral es crucial para optimizar la nutrición animal. Este tratamiento termomecánico influye tanto en la estructura de las grasas como en la de las proteínas, lo que repercute en la disponibilidad de nutrientes y el valor energético. Para los proveedores y formuladores de ingredientes para piensos, reconocer estos mecanismos ayuda a evaluar las propiedades funcionales de la soja procesada, especialmente en formulaciones donde la digestibilidad es una preocupación clave.

Tecnología de Extrusión y sus Efectos en la Soja Integral

La extrusión es un tratamiento termomecánico donde la temperatura, la humedad, la presión, el tiempo de residencia, la configuración del tornillo y las fuerzas de cizallamiento trabajan juntos mientras el material es forzado a través de una matriz. Este proceso difiere de otros tratamientos térmicos como el tostado, que implica principalmente tratamiento térmico con vapor o calor seco, o el asado, que es un tratamiento de calor seco de granos enteros, típicamente en un tambor o en una cinta. La extrusión tiene como objetivo reducir los factores antinutricionales termolábiles y, al mismo tiempo, alterar la estructura física y química de la soja ^[1].

Para la soja integral, que retiene su contenido de aceite, el proceso de extrusión es crítico. La intensa cizalla mecánica y el calor dentro del extrusor pueden romper las células de aceite, haciendo que el aceite de soja sea más accesible para la digestión. Simultáneamente, ocurre la desnaturalización de proteínas, lo que puede conducir a cambios en la digestibilidad de las proteínas si no se procesa en exceso ^{[1, 2]}. Sin embargo, el calor excesivo puede dañar la calidad de las proteínas a través de las reacciones de Maillard, afectando la lisina reactiva y la digestibilidad general.

Mecanismos de Alteración del Valor Energético en la Soja Integral Extrudida

La forma principal en que la extrusión afecta el valor energético de la soja integral es influyendo en la digestibilidad y disponibilidad de sus principales nutrientes que contribuyen a la energía: grasa y proteína ^[2]. Esto implica varios mecanismos:

Disponibilidad de Aceite y Digestibilidad de Grasas

La soja cruda contiene aceite encapsulado dentro de las paredes celulares. La extrusión somete la soja a alta presión y fuerzas de cizallamiento, lo que puede romper eficazmente estas paredes celulares, liberando el aceite y haciéndolo más accesible a las enzimas digestivas en el tracto gastrointestinal del animal. Un estudio sobre dietas para cerdas informó que la soja integral extrudida mostró una digestibilidad aparente total del tracto (ATTD) de la grasa cruda distinta en comparación con la soja no extrudida ^[2].

Desnaturalización de Proteínas y Digestibilidad de Aminoácidos

El tratamiento térmico durante la extrusión hace que las proteínas se desnaturalicen, desenrollando sus complejas estructuras. Esto puede exponer los enlaces peptídicos a las enzimas proteolíticas, afectando potencialmente la digestibilidad de las proteínas y los aminoácidos ^[1]. Sin embargo, la extensión de la desnaturalización es crucial; un procesamiento insuficiente deja activos los factores antinutricionales, mientras que un procesamiento excesivo puede conducir a reacciones de Maillard, donde los azúcares reductores se unen a grupos amino libres (especialmente lisina), afectando su disponibilidad. Indicadores como la actividad del inhibidor de tripsina (AIT) son medidas directas de un tratamiento térmico adecuado para monogástricos, mientras que la actividad de la ureasa proporciona una indicación indirecta de que se aplicó calor, pero no prueba un procesamiento óptimo. El Índice de Dispersibilidad de Proteínas (IDP) y la solubilidad de proteínas en KOH también se utilizan para evaluar la idoneidad del tratamiento térmico, cada uno con un rango óptimo ^[2].

La investigación muestra que la extrusión puede reducir eficazmente los factores antinutricionales, como los inhibidores de tripsina, afectando así la digestibilidad de las proteínas. Un estudio que evaluó la soja integral extrudida en dietas para cerdas encontró que un procesamiento óptimo producía un contenido de energía metabolizable ^[2].

Resultados Nutricionales para Especies Animales

La consecuencia directa de la digestibilidad afectada de grasas y proteínas es un valor de energía metabolizable (EM) alterado de la soja integral para los animales. El estudio principal de Wang et al. (2023) investigó la composición química, el contenido energético y la digestibilidad aparente total del tracto (ATTD) de nutrientes en la soja integral extrudida para cerdas ^[2]. Este cambio se atribuye a los efectos combinados de la reducción de FAN, la ruptura de las células de aceite y la desnaturalización de proteínas, afectando la accesibilidad de la energía para el animal.

Aunque el estudio de Wang et al. (2023) se centró en cerdas, los principios de la digestibilidad afectada de grasas y proteínas a través de la extrusión son relevantes en varias especies monogástricas.

Implicaciones para la Formulación de Piensos

Para los formuladores de piensos, comprender el impacto preciso de la extrusión en la soja integral permite asignaciones más precisas del valor energético en las formulaciones dietéticas. La disponibilidad de grasas y proteínas significa que la soja integral extrudida puede contribuir a la energía metabolizable en las dietas animales en comparación con sus contrapartes procesadas de manera inadecuada ^[2]. Este conocimiento apoya el uso racional de la soja integral extrudida como ingrediente proteico-energético, particularmente en especies donde la densidad energética y la digestibilidad de nutrientes son críticas, como en cerdas de alta producción o animales jóvenes. El monitoreo cuidadoso de los parámetros de procesamiento (temperatura, humedad, cizallamiento) es esencial para maximizar la disponibilidad de energía, evitando al mismo tiempo el procesamiento excesivo, que podría conducir a daños en las proteínas y una reducción del valor nutricional.

Resumen técnico

La extrusión impacta significativamente el valor energético de la soja integral al afectar la digestibilidad de grasas y proteínas. El proceso termomecánico rompe las células de aceite, influyendo en la disponibilidad de este, y desnaturaliza las proteínas, haciéndolas más accesibles a las enzimas, mientras reduce los factores antinutricionales. Para especies como las cerdas, estudios indican que la soja integral extrudida puede contribuir a la energía digestible y metabolizable, lo cual es importante para una formulación precisa de piensos y la utilización de nutrientes en dietas animales.

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