La soya, principal fuente de proteína en la alimentación de especies menores

El uso de la soya (Glycine max) en la alimentación animal  ha abierto un amplio panorama a la industria de concentrados,  al permitir la formulación de dietas con una excelente concentración y disponibilidad de energía, aminoácidos y ácidos grasos esenciales.  Por su alto contenido de grasas (18 a 20%) y  proteínas  (37 a 38%), el fríjol  soya se presenta como una valiosa materia prima para su utilización en la industria destacándose la extracción de aceites y la formulación de alimentos balanceados para animales.  Con este recurso es posible satisfacer las necesidades nutricionales de las líneas modernas de aves y cerdos, que exigen raciones de alta calidad nutricional y sanitaria, así como de una elevada densidad energética y proteica.

La utilización de la soya se inició en el oriente,  en donde a esta leguminosa se le daba un valor tanto alimenticio como medicinal. Su procesamiento para obtener aceite y harina, comenzó en tiempos mas recientes y solo despertó interés en Europa hasta el año de 1908. La harina desgrasada de soya sirvió inicialmente como fertilizante y como alimento para el ganado. Su valor nutritivo fue reconocido después de la Segunda Guerra Mundial  y actualmente  la mayor parte de la harina es utilizada en la formulación de alimentos concentrados para cerdos, aves, peces y ganado bovino.

Colombia por su diversidad de clima y suelos, cuenta con áreas potenciales para el cultivo de la soya encontrándose entre otras el Valle del Cauca, la Costa Atlántica, los Valles Interandinos  y los Llanos Orientales; pero debido a que la producción es irregular y poco competitiva, el gobierno tiene que recurrir a importaciones permanentes para satisfacer  la demanda de las fabricas productoras de concentrados  lo que encarece notablemente el valor final del alimento para animales.

Características nutricionales del grano de soya

La semilla de soya se compone de proteínas, lípidos, hidratos de carbono y minerales; siendo las proteínas y los lípidos las partes principales, constituyendo aproximadamente un 60 %  de la semilla. Las proteínas tienen un alto contenido del aminoácido Lisina comparado con otros cereales.

Se considera que la semilla de soya limpia y seca con un 12 % de humedad puede ser almacenada hasta por 2 años sin perdida alguna de su calidad. La utilización de la soya como alimento tanto para aves como  para cerdos se amplió cuando se observó que mediante el calor seco (tostado), o el calos húmedo (cocido), se inactivaban los factores antinutricionales contenidos en la semilla, mejorándose así la eficiencia nutritiva de los monogastricos alimentados con esta leguminosa.  Otra forma de la utilización de la soya como fuente de proteína en la alimentación de animales es la extrusión que consiste en mezclar harina de soya, concentrados o proteínas aisladas con agua, alimentando un aparato extrusor para cocción , con calentamiento bajo presión lo que permite su extracción. La masa calentada y comprimida  se expande al extruirla y el resultado es una masa  esponjosa que después de hidratarse presenta una textura elástica y masticable.

Actualmente la soya esta considerada como la fuente proteica de mejor elección para la alimentación de cerdos y aves en crecimiento y finalización por su alto contenido proteico (37.5%), alta digestibilidad (82%), buen balance de aminoácidos, calidad consistente y bajos costos comparada con otras fuentes proteicas.

La principal desventaja para la utilización del grano de soya en su estado natural en la alimentación de monogastricos es la presencia de factores antinutricionales siendo ellos la Antitripsina, Lipoxigenasa, Ureasa, Hemaglutinina y factor Antitiroideo.  Los dos primeros tienen gran interés por ser elementos que afectan negativamente la utilización de la proteína, la grasa y los carbohidratos a nivel intestinal y  se manifiestan en una pobre digestibilidad, traduciéndose en disminución del crecimiento y perdida de peso tanto en aves como en cerdos.

Estudios realizados por la Asociación Americana de Soya (ASA)  e investigadores como Waaijenberg 1985, Noland 1985, Buitrago, Portela y Eusse 1992, han demostrado como el grano integral de soya para ser utilizado en dietas para animales debe ser sometido a un proceso térmico el cual  destruya las factores antinutricionales presentes en el grano recién cultivado y permite aprovechar al máximo su potencial de energía y proteína.

Al realizar los análisis nutricionales de la soya tanto en forma de grano crudo como procesado (tostado) y como subproducto (torta de soya), encontraron que la principal diferencia  se observa en el porcentaje de grasa en el grano entero el cual es del 17.5% comparado con la torta de soya que solo tiene el 1.5%. También observaron que el mayor porcentaje de proteína correspondía a la torta de soya siendo del 45% comparado con el grano de soya entero que solo tiene el 37.5%. Respecto a la utilización del grano de soya en la alimentación de monogastricos observaron que el mayor limitante  es la presencia de factores antinutricionales y factores tóxicos , los cuales deben ser destruidos antes de elaborar las dietas. Tabla 1.

PRINCIPALES MÉTODOS DE INDUSTRIALIZACIÓN DE LA SOYA

Para alcanzar el máximo aprovechamiento de los diferentes valores nutricionales del fríjol soya es necesario someterlo a un proceso térmico adecuado el cual permita inhibir la actividad de dichos factores en razón a que son termolábiles la destrucción en mayor o menor grado de estos principios antinutricionales depende de la intensidad de la temperatura y de la duración del proceso.

Tabla 1.  Composición Nutricional del grano de soya crudo, grano de soya procesado y de la torta de soya.

Componentes	Unidad	Grano de soya		Torta de soya
		Crudo	Procesado
Materia seca	%	90	90	90
E. metabolizable cerdos	(Mcal/kg)	3.2	3.5 - 4.2	3.25
E. metabolizable aves	(Mcal/kg)	3.2	3.4 - 3.8	3.25
Grasa	%	17.5	17.5	1.5
Proteína	%	37.5	37.5	45.5
Metionina	%	0.52	0.52	0.70
Metionina + cistina	%	1.08	1.08	1.41
Lisina	%	2.42	2.42	2.90
Triptófano	%	0.54	0.54	0.62
Acido linoleíco	%	8.5	8.5	0.55
Fibra	%	5.5	5.5	3.4
Calcio	%	0.26	0.26	0.30
Fósforo	%	0.61	0.61	0.64
Indice ureasa Inhibidor tripsina	%	2.0 - 3.0 75   - 80	0.02 - 0.5 <     0.10	0.02 - 0.5 <    0.10

Fuente: Buitrago, Portela, Eusse. 1992.

Si el proceso es deficiente (poca temperatura o poco tiempo de procesamiento) los principios antitripsinos no son inactivados de manera efectiva reflejándose en pérdida de peso en cerdos adultos, índices de conversión muy bajos lo que conlleva a altos costos de producción y en intoxicaciones en lechones.  Por otra parte, si el procesamiento es exagerado (demasiado tiempo o temperaturas demasiado altas), aunque se logre la inactivación de los factores antinutricionales, se puede ocasionar una destrucción irreversible de ciertos aminoácidos esenciales como la lisina afectando la calidad de la proteína lo que ocasiona que  el rendimiento de los animales se vea seriamente comprometido, encontrando lotes que aunque se les suministre las raciones en cantidades recomendadas no se obtienen ganancias de peso y por el contrario se observan pérdidas de peso o estancamiento del lote.

Siempre y cuando se garantice un proceso eficiente, el grano de soya aporta un nivel excelente de energía útil, proteína y aminoácidos esenciales especialmente Lisina. Estas características, favorecen la inclusión de porcentajes altos del grano durante todas las fases de producción de cerdos y aves.

Actualmente se han desarrollado equipos y métodos eficientes de procesamiento, que permiten obtener un producto de alta calidad, tanto en el contenido nutricional  como en la disponibilidad de esos nutrientes.  Al mismo tiempo, la mayoría de esos procesos garantizan la disminución de los factores antinutricionales presentes en el grano crudo.

Los equipos comerciales que se utilizan para procesar el grano de soya, se basan en los siguientes principios:

Ø  Tostado en seco

Ø  Tostado infrarrojo

Ø  Micronización

Ø  Hidrotérmico

Ø  Micro-ondas

Ø  Cocción en sal

Ø  Extrusión en seco

Ø  Extrusión húmeda (con vapor)

Independiente del método que se utilice, se requiere de especificaciones precisas en relación con la temperatura y tiempo de proceso y así garantizar la obtención de un producto de óptima calidad para su utilización en la elaboración de las dietas.

Para tener completa seguridad en la calidad del grano de soya procesado, es necesario realizar controles a cada lote de producto el cual debe estar orientado a evaluar el contenido de factores antinutricionales y de disponibilidad de la proteína y aminoácidos, fuera de los análisis  nutricionales de rutina como son: proximal, macro y micro elementos.

En condiciones prácticas se recomienda realizar una evaluación para los inhibidores de tripsina midiendo el índice de ureasa  y una evaluación sobre niveles de lisina para conocer la disponibilidad de proteína. La prueba de ureasa esta basada en cambios del pH., el cual debe estar entre 0.1 a 0.3. Al encontrar valores superiores a 0.3 nos indica que el proceso fue incompleto y por lo tanto los factores antinutricionales no fueron destruidos en su totalidad. Igual sucede con valores inferiores a 0.1 lo que nos esta indicando que hubo un sobrecalentamiento del grano de soya y por lo tanto se desnaturalizó la proteína.

Método de cocción:

Consiste en poner a hervir un recipiente con agua hasta alcanzar el punto de ebullición, luego se introduce el grano de soya en un costal de fique y se deja cocinar durante 25 a 30 minutos después de los cuales se saca y se pone al sol para su secado y posteriormente utilización en la preparación de las dietas para animales o su almacenamiento.  Este proceso esta recomendado para ser utilizado por pequeños productos y garantizada inactivación de los factores antinutricionales presentes en el grano de soya.

Método de tostado 

Se utilizan equipos a base de calor seco (sin vapor), el cual es aplicado directamente a la superficie del grano por un breve periodo de tiempo.  Los tostadores más conocidos utilizan gas o combustibles y pueden tener una capacidad desde 1 tonelada por hora, hasta 12 toneladas por hora.  La mayoría de los equipos utilizan airea caliente con temperaturas que oscilan entre 300 a 350 ºC durante un tiempo de paso del grano de 1 a 3 minutos y temperatura de salida de 130 a 170 ºC.  Desde el punto de vista sanitario, este proceso destruye la mayor parte de microorganismos patógenos, insectos, hongos y otros organismos que afectan la calidad del grano. Cuando se realiza con un estricto control, el producto que se obtiene es de alta calidad nutricional y con un nivel mínimo de factores antinutricionales.

El programa de Economía Campesina de CORPOICA del Centro de Investigación La Libertad viene trabajando con un sistema de tostado que consiste en utilizar un tambor con capacidad para 200 kilos de soya el cual se hace girar mediante un moto reductor de 32 revoluciones por minuto (RPM), para asegurar un homogéneo calentamiento del grano de soya.  Este calentamiento se produce a través de una parrilla que esta situada en la parte inferior del tambor la cual es alimentada por A.C.P.M. hasta elevar la temperatura a 118 ºC, tiempo en el cual se ha estandarizado la prueba para la óptima utilización del grano de soya sin que se desnaturalice la proteína, ni se destruyan los aminoácidos esenciales como la lisina y la metionia y se observe una destrucción de los factores antinutricionales.  Este método es de fácil aplicación y se recomienda en explotaciones pecuarias en donde se elaboran alimentos en finca permitiendo el uso alterno de alimentos y fuentes de proteína y energía producidas en finca como la soya, reduciendo hasta un 42% los costos de alimentación (Garzón 1998).

Método de extrusión:

Se recomienda para ser utilizado a nivel empresarial y puede ser extrusión seca o húmeda.  En el primer caso se involucra el uso de presión y fricción mecánica, para generar el calor requerido en el calentamiento del grano de soya. En este proceso el grano previamente molido se pasa por un cilindro mediante un tornillo sin fin.  El calor originado por la fricción en el cilindro es suficiente para desactivar los factores antinutricionales.  Estos equipos trabajan con temperatura entre 150 a 170 ºC y un tiempo de retención del grano de 30 a 60 segundos presentándose disminución de un 15% de humedad. La extrusión húmeda incluye el uso de vapor durante el proceso y en el mismo no hay pérdida de humedad.

VENTAJAS COMPARATIVAS DE LA SOYA

Independiente del método utilizado para la disminución de los factores antinutricionales, una vez procesado el frijol soya y elaboradas las dietas minerales, proporciona altas concentraciones de energía aprovechable y de aminoácidos con alta disponibilidad biológica, lo que permite alcanzar ganancias diarias de peso superiores a los 700 gramos en cerdos y 46 gramos en pollos de engorde.

El parámetro de producción, donde generalmente se evidencia con mayor claridad el efecto positivo de las raciones con grano de soya es la eficiencia de conversión alimenticia.  Como se puede apreciar  en la Tabla 2  el Índice de Conversión para la soya tostada es de 3.13 en relación con la torta de soya que es de 3.24 o de la soya cocida que es de 4.0.  Este índice de conversión más bajo  permite reducir los costos de alimentación y acortar el tiempo de salida al mercado  de los cerdos en crecimiento y en engorde al alcanzar importantes incrementos en las ganancias de peso diario.

Otra de las características importantes del grano de soya es el contenido de aminoácidos esenciales como: Lisina, metionina, metionina + cistina y triptófano, los que a través del procesamiento térmico del grano se hacen biodisponibles con valore bastante altos en comparación con otros aminoácidos de origen vegetal y animal.  Tabla 3.

Tabla 2. Evaluación de la torta de soya, soya tostada, soya extruida y soya cruda en raciones para cerdos en crecimiento y engorde (20 - 100 Kg)

Alimento	Ganancia peso diario (g)	Índice de conversión
Torta de soya	780	3.23
Soya tostada en seco*	820	3.13
Soya extruida **	830	3.13
Soya cruda	570	4.0

Fuente: Hanke et al, 1972 citado por Buitrago, Portela y Eusse 1992.

*   Temperatura de salida: 141ºC

**  Temperatura de salida 125ºC

Tabla 3.  Contenido de proteína, aminoácidos, energía y fibra del grano de soya frente a otras fuentes de origen vegetal.

Alimento	Proteína (%)	E.D. Kcal/kg	Lisina (%)	Metionina + Cistina %	Fibra %
Fríjol soya	37.5	4.140	2.42	1.08	5.5
Torta de soya	46	3.565	2.9	1.41	3.4
Maíz	10	3.695	0.26	0.38	2.2
Torta de algodón	40	3.054	1.52	1.24	13.5
Sorgo	9.5	3.695	0.23	0.34	2.0
Harina de arroz	12	3.391	0.60	0.52	5.0

Fuente: Condensado NRC, 1978- ABBE 1996.

Estudios realizados por la comercializadora internacional ABBE Ltda.  demuestran cómo la soya entera tostada tiene altos porcentajes de digestibilidad en cuanto se refiere a la proteína y los aminoácidos esenciales Lisina y Metionina frente a otras fuentes de origen vegetal y animal  Tabla 4.

Tabla 4.  Coeficiente de digestibilidad de la proteína, Lisina y metionina de materias primas para animales.

Materia Prima	Coeficiente de digestibilidad
	Proteína (%)	Lisina (%)	Metionina (%)
Soya entera tostada	82	79	83
Torta de soya	89	88	91
Sorgo rico en taninos	60	63	73
Maíz	88	79	91
Arroz paddy	85	71	83
Harina de carne	66	62	68

Fuente: ABBE Ltda. 1996

La Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria "CORPOICA", en los programas de Sistemas de  producción y porcinos del C.I. La libertad, realizó en el año 2003 estudios sobre costos de producción de los principales cultivos del departamento del Meta, encontrando que la fuente de proteína más barata para la elaboración de dietas de animales, la constituía el fríjol soya como se puede apreciar en la Tabla 5.

Tabla 5. Costos de producción de cultivos en el departamento del Meta 2003.

Cultivo	Costos ($/ha)	Rendimiento (kg/ha)	Valor kilo ($)	Proteína (%)	Valor punto proteína ($)
Fríjol soya	1.200.000	2.5	480	37.5	12.8
Maíz	1.400.000	5.0	340	10	34
Arroz riego	2.864.759	6.0	421	12	35.10
Arroz secano	2.657.307	5.2	511	12	42.58

Fuente: Corpoica C.I. La Libertad 2003

IMPORTANCIA DE LA SOYA EN LA ALIMENTACIÓN ANIMAL

Son muchos los trabajos realizados en lo que respecta  la utilización de la soya como fuente de proteína en la elaboración de dietas para animales, ya sea aprovechando el grano de soya integral al cual se le hace un proceso de cocción o tostado para eliminar los factores antinutricionales o a través de un proceso más industrializado en donde se separa el aceite del grano y se utiliza el subproducto (torta de soya) como fuente proteica.

Independiente del método utilizado en el proceso de industrialización se hace necesario diseñar estrategias que conlleven a incentivar los productores de soya para alcanzar óptimos rendimientos con bajos costos de producción y así permitir la competitividad en los mercados regional, nacional e internacional.

Como complemento a la información descrita a continuación se presentan una serie de trabajos realizados en diferentes regiones del país y en el programa de porcinos del C.I. La Libertad de Corpoica, tanto en cerdos como en pollos de engorde donde se muestra claramente las bondades y el rendimiento en peso de animales alimentados con soya como única fuente proteica (Tabla 6).

Tabla 6. Alimentación de cerdos con soya integral tostada (SIT), como única fuente de proteína.

Parámetros	Fuente*
	1	2	3	4	5
No. Cerdos en evaluación	144	89	10	92	20
Peso inicial (kg)	30.6	51.6	20	17.5	20.4
Peso final (kg)	71.6	89.9	87	83.6	105
Días en ceba	57	44.5	96	132	112
Ganancia de peso diaria (g)	710	860	700	502	755
Consumo alimento día (kg)	2.0	2.62	2.3	0.6	2.3
Índice de conversión	2.8	3.0	3.2	-	3.0
Valor kilo alimento			230	420	360

·         Fuente

1/ Resumen 3 granjas en Antioquia, 1996 Fuente ABBE Ltda, 1996

2/ Resumen 2 granjas en Antioquia, 1992 Fuente ABBE Ltda. , 1996

3/ Investigación Corpoica C.I. La Libertad, programa porcinos, 1997

4/ Investigación en fincas del dpto del Meta proyecto Pronatta-Corpoica utilizando soya como núcleo proteico del 42% . 1996-1997.

Tesis de grado Corpoica-Unillanos, 1998

López y Portela en 1986 en  trabajos de investigación con soya en cerdos concluyeron que los porcinos que consumieron las dietas con soya integral tostada  (TIS) tuvieron un menor consumo y fue menor el aumento de peso, pero con una conversión alimenticia muy similar a la de los cerdos de las dietas con soya integral cocida (SIC).  No obstante, los rendimientos de los cerdos tanto con SIT como con SIC fueron superiores a los obtenidos con la dieta control a base de sorgo más torta de soya (Tabla 7).

Tabla 7. Soya integral cocida y tostada en raciones a base de sorgo y arroz paddy para cerdos en crecimiento y acabado (27 a 100 kg).

	TS sorgo	SIC1/ Más arroz paddy (50%)	SIC 1/ Más arroz paddy (100%)	SIT 2/ Arroz 50% y sorgo 50%	SIT 2/ Arroz paddy 100%
Aumento diario (kg)	0.839	0.969	0.928	0.845	0.877
Consumo diario (kg)	3.15	3.28	3.11	2.90	2.91
Consumo/ganancia	3.75	3.39	3.35	3.43	3.34
Días para alcanzar peso	84	77	77	84	82

1/. Grano de soya cocido en agua a 100ºC por 35 minutos T3= Torta de soya

2/ Grano de soya tostado a 140ºC por un minuto                                  SIC= soya integral

Fuente: López y Portela 1986                                                                     SIT= soya integral

Trabajos de investigación realizados por el grupo multidisciplinario del programa de avicultura del ICA en Palmira demostraron que la soya integral cocida (SIC), puede reemplazar la totalidad de la torta de soya como fuente de proteína en la elaboración de dietas para pollos de engorde, con mejores aumentos de peso, menor consumo de alimento y mejor conversión alimenticia.

En el C.I. La Libertad en el programa de Economía Campesina se llevó a cabo una investigación en alimentación de pollos de engorde comparando la soya integral tostada (SIT) con la torta de soya y un concentrado comercial donde se pudo observar que la inclusión de soya integral tostada (SIT) como única fuente de proteína, garantiza los requerimientos proteicos de los pollos en las fases de iniciación y acabado, observando igualmente alta concentración de energía metabolizable y ácido linoleico.  Los resultados de investigación permiten concluir que con el uso de la soya integral tostada en pollos se pueden reducir al máximo las grasas y aceites como fuente de energía y la harina de pescado como fuente de proteína.  En este estudio se observó que el grupo alimentado con SIT, la calidad del pollo terminado mejoro en cuanto a pigmentación de la piel y la carne menor cantidad de grasa, mejor distribución de la grasa y los costos de producción fueron inferiores lo que permitió una mayor ganancia económica frente al grupo de pollos alimentados con concentrado comercial (Tabla 8. fuente: 3,4,5)

Tabla 8. alimentación de pollos con soya integral tostada (SIT) como única fuente de proteína.

Parámetros	Fuente*
	1	2	3	4	5
No. De pollos	351.683	135.014	100	100	100
Peso inicial (g)	40	40	39.8	39.8	39.8
Peso final (g)	1.888	2.004	2.375	2.139	2.326
Días en ceba	40	41.8	49	49	49
Ganancia de peso/día (g)	47.2	46.9	47.6	42.8	46.6
Consumo alimento/día  (g)	89.3	89.8	99.8	100	99.5
Indice de conversión	1.89	1.9	2.0	2.3	2.1
Costo kilo alimento ($)			410	395	575

Fuente*

1.     resumen 6 granjas comerciales Costa Atlántica, 1997. soyanoticias

2.     resumen 4 granjas comerciales Antioquia, 1997, Soyanoticias

3.     Proyectro investigación Tesis Grado ICA Corpoica Unillanos, 1998. torta de soya

4.     Proyecto investigación Tesis grado ICA-Corpoica-Unillanos, 1998. Soya integral tostada

5.     Proyecto investigación. Tesis grado ICA-Corpoica- Unillanos,1998 comercial.

CONCLUSIONES

El grano integral de soya, es un recurso nutricional en la alimentación de cerdos y aves que se caracteriza por su alta concentración proteínica (38%) y energética (3.4000 a 4.200 Kcal/kg de energía metabolizable.

El grano de soya crudo contiene principios antinutricionales los cuales pueden ser inactivados, mediante un proceso de color adecuado, obteniendo al final un producto de excelente calidad que puede ser utilizado como fuente parcial o total de energía y proteína en la elaboración de dietas para cerdos y aves.

La soya procesada por un método efectivo de calor proporcionan altas concentraciones de energía útil y de aminoácidos con alta disponibilidad biológica.

Cuando se utiliza la soya integral tostada en niveles altos en raciones para cerdos y aves, se obtienen importantes beneficios en lo que respecta al rendimiento animal reducción en los costos de producción y mayores ingresos económicos por cerdo/o pollo engordado.