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INTRODUCCION

En los últimos años la demanda de los productos derivados de la soya por parte del sector pecuario ha crecido sostenidamente. Sin lugar a dudas, la harina de soya ocupa un lugar de privilegio entre los numerosos recursos proteicos que actualmente se emplean en la alimentación animal. De acuerdo con el Departamento de Agricultura de USA, la misma representa aproximadamente 70% del consumo mundial de harinas proteicas, siendo la producción de carne, huevos y leche su principal destino. Durante el años 2004 en USA (mayor productor de soya) produjo 35,7 millones de toneladas de harina de soya de las cuales el 50% fueron consumidas por las aves, 26% por cerdos, 18% por bovinos y 2.5% por peces. Durante el mismo año, Argentina y Brasil exportaron conjuntamente 34,5 millones de toneladas (75% del comercio global) que siguieron similar destino en otras regiones del mundo (Soystats, 2005). Al mismo tiempo, el consumo en la actividad pecuaria de otro productos derivados en la soya, tal como los concentrados proteicos, fosfolipidos y aceites y cascarillas, es significativo y ciertamente promisorio (Storebakken et al, 2000; Ipharraguerre y Clark, 2003). Estas estadísticas evidencian el rol integral que la produccion animal cumple en determinar la demanda de soya a escala global. El objetivo de esta monografía es hacer una revisión de la importancia que ha tomado la soya en la alimentación animal, de la produccion que ha venido creciendo y los valores nutritivos que esta materia prima le aporta a los animales, así mismo, de los diferentes subproductos que se pueden obtener a partir de ella y su utilización en la produccion pecuaria.

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DESARROLLO

Como ya se había mencionado la soya parece sea la más eficiente fuente de proteína en el mundo, cuando es procesada apropiadamente para aplicaciones especificas, la proteína de soya puede ser utilizada por prácticamente todo tipo de animal. COMPOSICION DE LA SOYA La proteína de reserva y los cuerpos lípidos, están contenidos en la parte carnosa de frijol (llamado cotiledón). El carbohidrato complejo que contiene la soya también se encuentra en las paredes celulares del cotiledón. La capa exterior de las células, llamada vaina, constituya cerca del 8% de peso total del frijol. El frijol, sin la vaina, contiene, dependiendo de la variedad, aproximadamente 18% de aceite, 38% de proteína, 30% de carbohidratos y 14% de humedad y cenizas. Los carbohidratos solubles (sacarosa, estaquiosa, rafinosa) cerca de un 15% de carbohidratos insolubles (fibra dietética). El aceite contiene cerca de un 0,5% de lectina. La popularidad de la soya ostenta dentro del sector pecuario se debe a su vasta disponibilidad y capacidad de suministrar nutrientes requeridos por el animal (Ej. aminoácidos, ácidos grasos) en forma relativamente económica. Desde un punto de vista nutricional, la principal ventaja que la harina de soya posee para la produccion animal es su alto contenido de proteína rica en algunos aminoácidos digestibles, particularmente lisina y triptófano. En realidad, ninguna otra especie oleaginosa presenta tan alta concentración de lisina digestible como la soya (Baker, 2000). Cabe destacar que lisina es uno de los aminoácidos esenciales que más frecuentemente limita la productividad de animales rumiantes y no rumiantes. Por otra parte, el aceite de soya es una excelente fuente de energía digestible y ácidos grasos omega-6 que puede ser utilizado exitosamente en la alimentación de numerosas especies (Storebakken et al, 2000). Si bien la cascarilla de soya posee un bajo contenido de proteína y 2

lípidos, la misma es rica en fibra fermentable (celulosa y pectinas) lo cual determina que su valor nutricional (energía digestible) para los rumiantes (Ipharraguerre y Clark, 2003) y otro animales con capacidad fermentativa sea comparable al de los cereales. Sin embargo ningún ingrediente presenta un contenido y balance perfecto de nutrientes, y la soya no es la excepción. Independientemente de la especie animal considerada, las principales limitantes que afectan el uso de la soya son: 1. Su contenido deficiente de aminoácidos sulfurosos (metionina y cistina) 2. La presencia de factores antinutricionales (Ej. inhibidores de tripsina, acido fólico) y antígenos. 3. La excesiva concentración de ácidos grasos omega-6 en relación al contenido de ácidos grasos omega-3 4. La variabilidad en su composición química y calidad nutritiva. Otras restricciones solamente afectan a alguna especie o grupo de especies animales en particular. Tal es el caso de la excesiva degradación que la proteína sufre dentro del rumen de los bovinos y la escasa cantidad de energía metabolizable que las aves pueden derivar de la harina de soya. Con la intención de mantener la participación de mercado de USA en el comercio global de la harina de soya, el United Sobeand Board se ha propuesto resolver orgánicamente algunas de estas limitantes a través de la creación y financiamiento del programa “Better Bean Iniative”. Algunos de los objetivos de este programa incluyen aumentar el contenido de proteína, lisina y aminoácidos sulfuros; mejoran el perfil de aminoácidos, ácidos grasos y oligosacaridos, reducir la concentración de acido fitico y aumentar la energía metabolizable para las aves (Bajjalieh, 2002; Durhman, 2003). Además de Better Bean Iniative un considerable número de programas de menor escala, como por ejemplo el Illinois Soybean Program operating Board, promueven proyectos de Investigación y desarrollo con similares objetivos (Grieshop et al, 2003; Karr-Lilienthal et al, 2004). 3

Aparte de los factores nutricionales identificados por estos programas, existen otras oportunidades para el mejoramiento de la calidad nutritiva de la soya como es, por ejemplo, el uso de lectina para mejorar la digestión de lípidos y proteína (storebakken et al, 2000) y potencialmente aliviar los requerimientos de metionina. Recientes avances en el conocimiento sobre los requerimientos nutricionales, la fisiología y otras inherentes a la alimentación y manejo de los animales han permitido el desarrollo de sofisticados sistemas de simulación que aspiran perfeccionar la nutrición animal (NRC, 1999, 2001). En particular, estos modelos intentan facilitar el logro de un suministro exacto y preciso de nutrientes requeridos por el animal (Ej. aminoácidos digestibles, ácidos grasos omega-3) para permitir minimizar el costo de produccion a través de la maximización de la eficiencia productiva. Naturalmente, el desarrollo de ingredientes, incluyendo la soya, que posean un perfil de nutrientes mejorado, altamente disponible (digestible) e invariable es un requisito indispensable para permitir capitalizar las potenciales ventajas que la utilización de dichos sistemas representa. Esto no solo es necesario para asegurar la rentabilidad y sustentabilidad de los sistemas de produccion de animal, sino también para disminuir su potencial contribución a la contaminación ambiental. En realidad, las experiencias vidas en Europa y USA en años recientes sugieren que el deterioro ambiental, independiente de la especie, deberán afrontar. Mas allá del impacto que dichos factores tengan sobre la demanda de soya, es evidente para el sector pecuario la soy y los productos derivados de la misma han dejo de ser meros ingredientes con elevado contenido de proteína bruta y/o aceite. Por este motivo, para que la soya siga contribuyendo al logro de los objetivos productivos, económicos y ambientales del sector pecuario es necesario que dicha visión sea compartida por todos aquellos que están involucrados en la produccion y comercialización de la soya y subproductos de la misma. Lógicamente esto beneficiara al sector pecuario como así también a los restantes ingredientes del complejo soyero. 4

PROCESAMIENTO DE LA SOYA El frijol de la soya se recibe del productor y se almacena bajo condiciones controladas hasta su uso. El primer paso en el proceso es la limpieza. La soya destinada a usos donde los estándares microbiológicos del producto final son estrictos, recién limpieza intensiva para remover suciedad y otras partículas. Después de la limpieza, el frijol de soya es condicionado (para permitir un deshollejamiento mas fácil), quebrados, deshollejados y se rolan en hojuelas. Las hojuelas se someten a un baño solvente que extrae el aceite. El solvente se remueve y las hojuelas se secan, creando las hojuelas de soya que son la fuente de productos de proteína de soya. Las hojas de soya procesado principalmente para alimento humano son la fuente de tres tipos básicos de proteína: harina, aislados y concentrados.

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Tipos de proteína de soya para nutrición animal cada tipo de proteína de soya tiene sus propias características y usos comunes. Harina de soya. La harina de soya es generalmente una Buena fuente de proteína para muchas clases de animales, pero contienen ciertos compuestos que no pueden ser plenamente aprovechados por algunas clases de animales. Estos compuestos incluyen los oligosacáridos y una matriz de proteína que no es bien digerida por animales muy jóvenes. La harina de soya es la forma más simple de proteína de soya con un contenido proteínico de 44% ó 48%, dependiendo del nivel de fibra incluido. La harina de soya se tuesta bajo condiciones de calor húmedo para mejorar su valor nutricional. Procedimientos de tostado normales reducen pero no eliminan el inhibidor de la tripsina o ureasa, ni reduce de forma significativa las propiedades antigénicas de la 6

harina de soya. La harina de soya procesada retiene el nivel de oligosacáridos propios de la soya cruda. Oligosacáridos (tales como la rafinosa y estaquiosa) son carbohidratos solubles y son poco aprovechados por algunas especies de animal.

Aislados de soya (APS). En los años 50, los aislados de proteína de soya fueron perfeccionados para uso alimenticio. Los aislados eran producidos a través de aislamiento químico, sacando la proteína de La hojuela mediante la solubilización y separación seguida por precipitación isoeléctrica. Hay un mínimo de 90% de proteína en base seca y puede hacerse con un alto porcentaje de proteína y poco sabor. No tienen fibra dietética y son comúnmente altos en sodio. El proceso de aislamiento es relativamente complejo, y mucha de la proteína valiosa del frijol de soya se pierde en el procedimiento de separación o se vuelve menos digestible por las severas condiciones químicas del procedimiento de aislamiento. La manufactura de aislados no es un uso beneficioso en forma económica ni nutricional de la materia cruda. El costo de productos aislados es alto. 7

Concentrados de soya (CPS). En los años 60, se desarrollaron los llamados concentrados “tradicionales” para evitar los problemas asociados a la harina de soya, pero a un menor costo que los aislados. Los concentrados contienen aproximadamente 65% de proteína en su estado natural (70% en base seca), recobrando casi toda la proteína del frijol. Prácticas tradicionales de producción de concentrados no solo incrementan el contenido de proteína, sino que también pueden Disminuir considerablemente los factores limitantes del crecimiento que han impedido mayor uso de la proteína de soya en la alimentación de animales jóvenes: • Inhibidor de la tripsina • Ureasa, lecitina, goitrógenos • Saponinas • Azúcares indigestibles y fermentables: - Estaquiosa - Rafinosa - Sacarosa (que puede causar Flatulencia y diarrea) • Organismos patógenos • Sabores desagradables (pueden causar Rechazo a la comida). • Antígenos de soya En los años 80, una nueva generación de concentrados de proteína de soya fue desarrollada. Concentrados procesados especialmente son las más altamente desarrolladas formas de proteína de soya permitida por la tecnología comercial. Estos concentrados también han mostrado un mejor desempeño alimenticio en ciertas especies animales. Los factores antinutricionales mencionados arriba son reducidos a niveles insignificantes o totalmente eliminados. La soja es la oleaginosa por excelencia, durante el proceso de extracción de aceites se generan varios subproductos como harinas, expeller, cascarillas, gomas, lecitina, que son ampliamente utilizados para la industria en general y para la de alimentación humana y animal en particular.

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De acuerdo a la normativa vigente en Argentina (SAGPyA, Norma XIX: 317/99) “se entiende por subproductos oleaginosos, a los residuos sólidos resultantes de la extracción industrial del aceite de granos oleaginosos, obtenidos por presión y/o disolvente, provenientes de la elaboración de mercadería normal, sin el agregado de cuerpos extraños ni aglutinante” En función del proceso de industrialización a que se someta la materia prima, la norma establece para la comercialización de estos insumos la siguiente clasificación: a) Expellers: “Son los residuos de elaboración por prensa continua”. b) Harina de extracción: “Son los residuos de la elaboración por disolvente y salvo estipulación especial no Se diferencian por su granulación, pudiendo ser fina, en grumos, aglomerados o pedazos, según los distintos sistemas de extracción y secado”. c) Pellets: “Son los comprimidos (cilindros) provenientes de los residuos de la extracción del aceite de los granos oleaginosos definidos anteriormente. El largo y el diámetro de los comprimidos podrán ser de cualquier medida, salvo estipulaciones expresas en el boleto de compra-venta.”. Entonces, de acuerdo a la normativa, cuando se hace referencia a “expeller” se trata del material de extracción por prensado, “harina” es el material obtenido por solvente y “pellets” se denomina a la forma física (comprimidos) de presentación de estos subproductos. Si bien en los últimos 2 a 3 años se han instalado en la zona núcleo una cantidad de pequeñas industrias que extraen el aceite utilizando los clásicos y sencillos métodos de prensado, en Argentina la principal forma de extracción de aceites de soja se realiza combinando presiónsolvente (P-S). Pero cuando se habla de “pellets” (los cilindros compactos de largo y diámetros variables) se debe considerar que éstos pueden fabricarse tanto a partir de expeller como de harinas o de la combinación P-S. 9

Sin embargo, debido a que actualmente los mercados internacionales son cada vez más exigentes, sobre todo cuando se trata de producir harinas de extracción para el consumo humano o para animales de alto desempeño productivo, las innovaciones tecnológicas en esta materia están a la orden del día, tal es el caso del proceso de “extrusión”. La Harina Extrudida de soja es el material sometido a un proceso, la extrusión, que consiste en dar forma física al producto forzándolo a través de una abertura, en una matriz de diseño especial. Durante la extrusión el porto de soja, previa limpieza, es obligado a pasar por un tornillo sinfín que gira a cierta velocidad, generando alta presión y temperatura. Las extrusoras tienen elementos comunes en diseño y función pero no todas son iguales (se clasifican como húmedas o secas y como simples o de doble hélice) y estas diferencias tienen efectos importantes sobre las características del producto final. La extrusión también se puede combinar con el prensado, produciendo harinas extrusión-prensado (E-P) de alta calidad.

EFECTOS DE LA TEMPERATURA APLICADA EN EL PROCESO SOBRE LA CALIDAD DE LOS EXPELLER Y HARINAS Desde el punto de vista de la nutrición animal los expeller y las harinas de soja en sus diferentes formas son alimentos de alto valor alimenticio porque representan la principal fuente de proteína (y de aminoácidos esenciales) para muchas especies de interés comercial: aves, cerdos y ganado de leche y carne. Sin embargo, la composición química y el valor nutritivo de estos residuos industriales es muy variable y el método industrial utilizado para la extracción de aceite, junto a la calidad de la materia prima de origen (porotos) representa las fuentes de variación más importantes. A pesar de su elevado valor nutritivo el poroto de soja “crudo” contiene un buen número de factores antinutritivos. Los más importantes son los factores antitrípsicos, la ureasa y las lectinas que 10

son termolábiles, por lo que su contenido después de un correcto procesado térmico se reducen significativamente (