Impacto da extrusão no valor energético da soja integral

Quando a soja integral é incorporada na ração animal, seu valor nutricional inerente, particularmente seu teor energético, é fortemente influenciado pela forma como é processada. A soja crua contém fatores antinutricionais (FANs) que limitam a utilização de nutrientes. Tratamentos térmicos são essenciais para desativar esses fatores, mas a escolha do método de processamento também afeta a disponibilidade de nutrientes chave como gordura e proteína. A extrusão, um processo termomecânico, é um método amplamente utilizado para afetar o perfil nutricional da soja integral. Este artigo examina as mudanças bioquímicas e físicas específicas que ocorrem durante a extrusão da soja integral e como essas alterações contribuem para seu valor de energia metabolizável para espécies animais, com foco na digestibilidade de gordura e proteína, e achados específicos para porcas.

Cropenta Insight

Compreender as mudanças específicas induzidas pela extrusão na soja integral é crucial para otimizar a nutrição animal. Este tratamento termomecânico influencia as estruturas de gordura e proteína, impactando a disponibilidade de nutrientes e o valor energético. Para fornecedores e formuladores de ingredientes para ração, reconhecer esses mecanismos ajuda a avaliar as propriedades funcionais da soja processada, especialmente em formulações onde a digestibilidade é uma preocupação fundamental.

Tecnologia de Extrusão e Seus Efeitos na Soja Integral

A extrusão é um tratamento termomecânico onde temperatura, umidade, pressão, tempo de residência, configuração do parafuso e forças de cisalhamento trabalham juntos enquanto o material é forçado através de uma matriz. Este processo difere de outros tratamentos térmicos como a tostagem, que envolve principalmente tratamento térmico com vapor ou calor seco, ou a torrefação, que é um tratamento de calor seco de grãos inteiros, tipicamente em um tambor ou em uma esteira. A extrusão visa reduzir os fatores antinutricionais termolábeis e, simultaneamente, alterar a estrutura física e química da soja ^[1].

Para a soja integral, que retém seu teor de óleo, o processo de extrusão é crítico. O intenso cisalhamento mecânico e o calor dentro da extrusora podem romper as células de óleo, tornando o óleo de soja mais acessível para a digestão. Simultaneamente, ocorre a desnaturação proteica, o que pode levar a mudanças na digestibilidade da proteína se não for excessivamente processado ^{[1, 2]}. O calor excessivo, no entanto, pode prejudicar a qualidade da proteína através das reações de Maillard, afetando a lisina reativa e a digestibilidade geral.

Mecanismos de Alteração do Valor Energético em Soja Integral Extrusada

A principal forma como a extrusão afeta o valor energético da soja integral é influenciando a digestibilidade e a disponibilidade de seus principais nutrientes contribuintes de energia: gordura e proteína ^[2]. Isso envolve vários mecanismos:

Disponibilidade de Óleo e Digestibilidade de Gordura

A soja crua contém óleo encapsulado dentro das paredes celulares. A extrusão submete a soja a alta pressão e forças de cisalhamento, que podem efetivamente romper essas paredes celulares, liberando o óleo e tornando-o mais acessível às enzimas digestivas no trato gastrointestinal do animal. Um estudo sobre dietas para porcas relatou que a soja integral extrusada apresentou distinta digestibilidade aparente do trato total (ATTD) de gordura bruta quando comparada à soja não extrusada ^[2].

Desnaturação de Proteínas e Digestibilidade de Aminoácidos

O tratamento térmico durante a extrusão causa a desnaturação das proteínas, desenrolando suas estruturas complexas. Isso pode expor ligações peptídicas a enzimas proteolíticas, potencialmente afetando a digestibilidade de proteínas e aminoácidos ^[1]. No entanto, a extensão da desnaturação é crucial; o processamento insuficiente deixa os fatores antinutricionais ativos, enquanto o processamento excessivo pode levar às reações de Maillard, onde açúcares redutores se ligam a grupos amino livres (especialmente lisina), afetando sua disponibilidade. Indicadores como a atividade do inibidor de tripsina (TIA) são medidas diretas do tratamento térmico adequado para monogástricos, enquanto a atividade da urease fornece uma indicação indireta de que o calor foi aplicado, mas não comprova o processamento ideal. O Índice de Dispersibilidade de Proteínas (PDI) e a solubilidade da proteína em KOH também são usados para avaliar a adequação do tratamento térmico, cada um tendo uma faixa ideal ^[2].

A pesquisa mostra que a extrusão pode efetivamente reduzir fatores antinutricionais, como inibidores de tripsina, afetando assim a digestibilidade da proteína. Um estudo que avaliou a soja integral extrusada em dietas para porcas encontrou um processamento ideal para produzir um conteúdo de energia metabolizável ^[2].

Resultados Nutricionais para Espécies Animais

A consequência direta da digestibilidade de gordura e proteína afetada é um valor de energia metabolizável (EM) alterado da soja integral para animais. O estudo primário de Wang et al. (2023) investigou a composição química, o teor energético e a digestibilidade aparente do trato total (ATTD) de nutrientes em soja integral extrusada para porcas ^[2]. Essa mudança é atribuída aos efeitos combinados da redução de FAN, ruptura de células de óleo e desnaturação de proteínas, afetando a acessibilidade energética para o animal.

Embora o estudo de Wang et al. (2023) tenha focado em porcas, os princípios da digestibilidade de gordura e proteína afetada por meio da extrusão são relevantes para várias espécies monogástricas.

Implicações para a Formulação de Rações

Para os formuladores de rações, compreender o impacto preciso da extrusão na soja integral permite atribuições de valor energético mais precisas nas formulações de dietas. A disponibilidade de gordura e proteína significa que a soja integral extrusada pode contribuir para a energia metabolizável em dietas animais em comparação com as contrapartes inadequadamente processadas ^[2]. Esse conhecimento suporta o uso racional da soja integral extrusada como um ingrediente proteína-energia, particularmente em espécies onde a densidade energética e a digestibilidade de nutrientes são críticas, como em porcas de alta produção ou animais jovens. O monitoramento cuidadoso dos parâmetros de processamento (temperatura, umidade, cisalhamento) é essencial para maximizar a disponibilidade de energia, evitando o processamento excessivo, que pode levar a danos à proteína e redução do valor nutricional.

Resumo técnico

A extrusão impacta significativamente o valor energético da soja integral ao afetar a digestibilidade de gordura e proteína. O processo termomecânico rompe as células de óleo, influenciando a disponibilidade de óleo, e desnatura as proteínas, tornando-as mais acessíveis às enzimas, enquanto reduz os fatores antinutricionais. Para espécies como porcas, estudos indicam que a soja integral extrusada pode contribuir para a energia digestível e metabolizável, o que é importante para uma formulação precisa de rações e utilização de nutrientes em dietas animais.

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