e) Harina de langostilla
Nombre común (científico): Langostilla, squat lobster, red crab, pelagic red crab, Langostino colorado, langostino, langostino zanahoria, munida, camaroncito rojo, cangrejo rojo, cangrejo mexicano (Pleuroncodes planipes y Pleuroncodes monodon),
Número Internacional del Alimento: No hay registro
Harina de langostilla
1. Diagnóstico
Se trata del producto del procesamiento (secado y molido) de pequeños crustáceos de la familia Galatheidae. De estos organismos se identifican dos especies, Pleuroncodes monodon y Pleuroncodes planipes.
En el Pacífico sur del continente americano se localiza la especie Pleuroncodes monodon, la cual se pesca en Chile. Se reporta que en Perú es considerada un recurso potencial ya que aún no se explota a escala comercial aunque se presenta en cantidades apreciables. Esta especie se comercializa para consumo humano, utilizando “la cola” en presentación fresco-congelada y la materia prima remanente (caparazones y vísceras) se utiliza para elaborar harinas (32% congelado y 68% de harina). En Chile este recurso se encuentra en estado y régimen de plena explotación y sometido a la medida de Límite Máximo de Captura por Armador y para 2005 presentó una cuota global de 2.550 toneladas (Gobierno de Chile, 2004, tabla 1).
Tabla 1. Cuota global anual de captura de Pleuroncodes monodon establecida en Chile para el período 2000 – 2004.
La especie Pleuroncodes planipes se distribuye en la región centro y norte del continente americano: México, Nicaragua, Guatemala y El Salvador. La pesca comercial de esta especie se lleva a cabo principalmente cerca de la costa del Pacífico de El Salvador en donde se comercializa para consumo humano en presentación fresco-congelada (tabla 2).
En México se trata de una pesquería potencial ya que aún no esta sujeta a explotación comercial; sin embargo forma parte de la fauna de acompañamiento de varias pesquerías de la costa occidental de Baja California Sur, zona en donde se ha reportado una abundancia aproximada de 735.929 t/año (Aureoles-Gamboa et al., 1995). Desde un punto de vista precautorio se recomienda para iniciar la pesquería, un nivel de captura biológicamente aceptable de 28.200 t/año (SAGARPA, 2004).
Tabla 2. Captura de langostilla Pleuroncodes planipes en El Salvador
El uso de este recurso se relaciona con el tamaño. La langostilla bentónica (grande) se puede dirigir al consumo humano como “cola fresco-congelada”. La bento-pelágica puede ser empleada como materia prima para la elaboración de harinas, concentrados proteicos y enzimáticos, hidrolizados, extractos lipídicos y de pigmentos, quitina, etc., con una gran cantidad de aplicaciones en las industrias de alimentos, entre otras, farmacéuticas, biotecnológicas y en la acuicultura.
2. Procesos de manufactura
La langostilla es un organismo de estructura frágil y alto contenido enzimático por lo que durante su manejo –captura y almacenamiento- la presión ejercida produce la liberación del contenido digestivo incrementando la velocidad de descomposición del producto. Esto hace necesario procesarla lo mas pronto posible ya que en muy corto tiempo (aproximadamente 4 horas dependiendo de las condiciones climatológicas) presenta una degradación muy sensible ocasionando un cambio en la textura y una pérdida de componentes por goteo (Castro, 1993). El congelado, escaldado (cocción) y/o secado son procesos que pueden aplicarse a bordo y detener el deterioro del producto; sin embargo el proceso al cual se someta tendrá un impacto en la composición química de los organismos.
Tabla 3. Composición química de harinas de langostilla sometidas a cuatro métodos de conservación
Valores expresados como g/100g materia seca
Para el procesamiento de la langostilla se pueden utilizar las mismas instalaciones utilizadas para la elaboración de harina de pescado (Civera et al., 2000), solo que se tiene que modificar la fuerza de compresión aplicada en el prensado, operación unitaria posterior a la cocción.
Figura 1. Esquema del proceso para la elaboración de harina de langostilla
3. Parámetros de referencia
La composición química proximal de la langostilla es variable según la zona de captura, la estación del año y la edad de los organismos, así como del proceso al cual se someta (Civera et al., 2000) siendo la proteína cruda y la cenizas los componentes más abundantes (tabla 4). Es importante considerar la participación que tiene el contenido en quitina cuando se reporta el contenido de proteína cruda (N X 6.25).
La proteína de la langostilla contiene todos los aminoácidos considerados como indispensables para los camarones, pero su concentración también depende de la zona, época y talla de captura (tabla 5). La grasa, (extracto etéreo) compuesto que mayor variación estacional presenta,- se caracteriza por su alto grado de instauración (tabla 6). La langostilla también puede ser considerada una buena fuente de pigmentos, los cuales en su mayoría están formados por Astaxantina (tabla 7).
Tabla 4. Composición proximal y contenido en energía bruta de harinas de langostilla
Valores expresados como g/100g materia seca. 1 Spinelli et al., 1974 ; 2 Jiménez, 1978 ; 3 Castro, 1993 ; 4 Goytortúa, 2000 / 5 Civera et al., 2000 (harina de langostilla elaborada a nivel industrial en dos periodos del año: verano e invierno); 6 Gutiérrez, 2002
Tabla 5. Contenido de aminoácidos de harinas de langostilla
Valores expresados como (g/100 proteína cruda)
Uno de los principales constituyentes de la harina de langostilla son los minerales, expresados como cenizas en el análisis químico proximal. En la tabla 8 se muestran los principales minerales de la harina de langostilla.
Tabla 7. Contenido de Astaxantina en harinas de langostilla
4. Valor alimenticio
La harina de langostilla puede ser considerada como una fuente de proteína de alta calidad y un buen sustituto de las harinas de pescado.
Tabla 8. Contenido de minerales de harinas de langostilla obtenida mediante diferentes procesos de preservación
Valores expresados como g/100g materia seca.
Tabla 6. Contenido de ácidos grasos de harinas de langostilla
1 Valores expresados como g/100g de aceite.
2 Valores expresados como % de lípidos totales extraídos.
3 Valores expresados como % de lípidos totales extraídos.
Los resultados demuestran que promueve el crecimiento de los camarones a través de un mejor aprovechamiento de los nutrientes del alimento (tablas 9 y 10) sin afectar negativamente la sobrevivencia, en condiciones de cultivo controladas (tabla 11).
4.1 Digestibilidad
Tabla 9. Digestibilidad aparente de materia seca, proteína y lípidos de alimentos con diferentes niveles de inclusión de harina de langostilla, determinada en juveniles de L. vannamei mediante evaluación in vivo utilizando óxido crómico como marcador en alimento.
Tabla 10. Digestibilidad de proteínas, in vitro e in vivo, de harina de langostilla en juveniles de L. vannamei
1 Se utilizaron enzimas extraídas de hepatopáncreas de juveniles L. vannamei
2 Se utilizó una mezcla de tripsina tipo IX de páncreas porcino + quimotripsina Tipo II de páncreas bovino + peptidasa de mucosa intestinal porcina + pronasa Tipo XIV de Streptomyces griseus
3 Se utilizó oxido crómico como marcador indirecto
1. Diagnóstico
Definición general según la National Renderes Association (NRA) (2005, 2006): “Fuentes moderadas a ricas en proteína, aminoácidos, energía, calcio, fósforo, ácidos grasos esenciales, y aunque no son degradables por rumiantes, pueden ser usados en organismos monogástricos.
​
Contienen niveles de moderados a altos de aminoácidos como la lisina, metionina, y treonina.
​
Si estos productos son bien procesados estos aminoácidos se encuentran altamente biodisponibles. Las materias primas de las que se obtienen estos productos son: a) subproductos de empacadoras (grasas de órganos, menudencias, huesos y sangres); b) material del deshuesamiento (huesos y recortes de carne); c) recortes de carne del mercado (tejido adiposo, hueso, cartílago y recortes de carne); d) animales muertos.
​
Las harinas de proteínas recicladas se producen a partir del material sólido que se obtiene después de haber sido térmicamente pasteurizado y separado de la porción de grasa.
4.2 inclusión en la dieta
Tabla 11. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de langostilla en el alimento
f) Subproductos cárnicos
Número Internacional del Alimento:
Harina de Carne y Hueso (HCH): 5-09-322
Harina de Carne (HC): 5-09-323
Harina de Sangre (HS): 5-09-381
Harina de carne y hueso
La harina de carne y hueso se forma a partir de los residuos de proteína que resultan del reciclaje de los desechos de la industria de la carne, una vez que se ha extraído la grasa y la humedad.
​
Aunque incluye hueso, no contiene pelo, pezuñas, sangre, cuernos y excremento de los animales de los cuales se obtiene (NRA, 2005).
Harina de carne
La harina de carne se obtiene del proceso de reciclaje de los desechos de la industria ganadera y porcina. La HC es el residuo de proteína sólido y no incluye la sangre, ni el hueso.
​
Se fabrica a partir de residuos de matadero y carnicería. La calidad de las harinas de carne es muy variable y a menudo limitada por el exceso de minerales y el contenido en cenizas, pudiendo alcanzar un 35% en las harinas de carne óseas.
Las de mejor calidad contienen entre 45 y 60% de proteínas de buen valor biológico, aunque en algunos casos faltan aminoácidos esenciales. La temperatura de cocción, que debe ser siempre elevada por razones sanitarias, no permite obtener proteínas tan digestibles como en el caso de la harina de pescados.
Esta harina puede provenir de desechos del ganado vacuno o puerco o aves. Forster et al. (2003) consignaron mezclas de tres orígenes diferentes de las fuentes de proteína (res-puerco-aves), provenientes de la Fundación de Investigación de Proteínas (Bloomington, IL, EE.UU
Harina de carne y hueso
Harina de carne
Los lípidos (entre 8 y 10%) contienen sobre todo ácidos grasos saturados o monoinsaturados y una cantidad insignificante de HUFA’s se comprobó que ciertas harinas de carne fabricadas en Inglaterra eran responsables de la transmisión de la encefalopatía espongiforme bovina (ESB), lo cual desacreditó a estos productos. La causa fue que las harinas en cuestión se habían fabricado a baja temperatura. Los únicos métodos hoy autorizados en la Unión Europea garantizan una inactivación del agente patógeno que origina la enfermedad, un prión.
Como consecuencia posteriormente se prohibió la utilización de vísceras de rumiantes o cadáveres tratadas en las desolladuras. Por otra parte, la ESB no se encontró nunca en los peces. Por lo tanto con los conocimientos actuales los riesgos de transmisión del agente patógeno al hombre por el consumo de pescado pueden considerarse nulos Sin embrago con la finalidad de tranquilizar a sus clientes y a los consumidores, algunos industriales fabrican alimentos garantizados sin harina de carne (Métailler y Guillaume, 1999).
Harina de sangre
La harina de sangre es un residuo de proteína finamente molido derivado de la sangre limpia y fresca, excluyendo todos los materiales extraños como pelo, contenido del estómago u orina.
Harina de sangre
Figura 1. Procesos de obtención de harina de carne y hueso
Producción mundial
La producción mundial anual consignada por la FAO es de 60 millones de toneladas, de las cuales se obtienen 8 millones/toneladas de proteína animal y 8.2 millones/toneladas de grasa. (Hamilton, 2005). De la producción anual mundial, 25 millones/toneladas se producen en Norte América (México, EEUU y Canadá), 15 en la Comunidad Económica Europea, y 10 en Argentina, Brasil.
2. Procesos de manufactura
Existen dos procesos de reciclaje (figura 1), mediante los cuales se obtiene la harina de carne y hueso. El primer proceso es húmedo: el tejido del animal se coloca en un recipiente cerrado a presión y se inyecta vapor super-calentado para proporcionar tanto calor como agitación; la mezcla se cocina a 110-120°C (230-250°F) durante 6 horas. Dicho proceso resulta peligroso para la calidad proteica.
​El segundo proceso, que se emplea en la actualidad, es el reciclaje en seco, en el cual el material se calienta en seco y se agita mecánicamente para extraer el vapor del agua, ya sea a presión atmosférica normal o a mayor presión (NRA, 2005).
Las plantas de procesamiento, funcionan de manera continua y automatizada, con sistemas de prevención de contaminación de aire y agua.
​
Al igual que la harina de carne y hueso, para la fabricación de la harina de carne (HC) existen dos procesos de reciclaje, bajo los cuales se obtiene la harina de carne y hueso. El primer proceso es húmedo: el tejido del animal se coloca en un recipiente cerrado a presión y se inyecta vapor super-calentado para proporcionar tanto calor como agitación; la mezcla se cocina a 110-120°C (230-250°F) durante 6 horas.
Dicho proceso puede deteriorar la calidad proteica. En la actualidad se emplea el reciclaje en seco, en el cual el material se calienta en seco y se agita de manera mecánica para extraer el vapor del agua, ya sea a a presión atmosférica normal o a mayor presión En el caso de la harina de sangre (HS), la humedad se elimina de la sangre por medio de la separación sólido-agua, seguida por el secado con anillo o por aspersión.
3. Parámetros de referencia
3.1 Harina de carne y hueso
El color que adquiere la materia prima es de dorado a café medio (carmelita), con olor a carne fresca. Aunque esta materia prima es variable debido al origen de las materias primas con las que se elabora, la National Renderes Association recomienda que la proteína no deba tener un coeficiente de variación mayor que el 3%. La composición de este tipo de subproductos es clásica, con 50% de proteína cruda y 10% de materia grasa.
El aporte de calcio y fósforo presentes en las cenizas, resultan útiles para la formulación de dietas para camarones (tabla 2)
​
El contenido en aminoácidos de la HCH de res parece un poco bajo para la lisina (tabla 4), si se compara con el contenido de la harina de carne y hueso de origen porcino, como se muestra en la tabla 5.
Tabla 1. Composición proximal de la harina de carne y hueso
Tabla 2. Composición proximal de la harina de hueso y carne porcina
Tabla 3. Análisis proximal de la harina de hueso y carne porcina
Composición expresada en %: HCH-A= 35 res; 35 puerco; 30 aves. HCH-B= 90 res; 5 puerco; 5 aves. HCHC= 50 res; 50 puerco.
Tabla 4. Contenido de aminoácidos de la HCH
Tabla 5. Contenido de aminoácidos de la harina de hueso y carne porcina
3.2 Harina de carne
El color que adquiere la materia prima es de color café dorado, con olor a carne fresca y se puede usar en alimentos formulados para todo tipo de aves, cerdos, animales exóticos y alimentos para mascotas. La NRA (2005) señala que el origen de las materias primas puede provocar cierto grado de variación del color y la composición del producto final.
El contenido de los aminoácidos sulfurados y de la lisina es un poco bajo comparado con las anteriores composiciones de mezcla de harina de carne. Sin embargo, este tipo de ingrediente asociado con otras fuentes de proteína, es una alternativa para la sustitución de la harina de pescado en las dietas para camarones.
Todos los aminoácidos indispensables para el crecimiento del camarón están presentes en la harina de carne y hueso de origen porcino, en particular la Arginina y la Lisina, en una buena proporción y con una buena relación (tabla 6).
​
Teniendo en cuenta la composición en aminoácidos, la mezcla HCH-B parece la mejor opción para la formulación de un alimento balanceado para camarones.
Tabla 6. Contenido de aminoácidos de tres mezclas de harina de carne y hueso
Composición expresada en %: HCH-A= 35 res; 35 puerco; 30 aves. HCH-B= 90 res; 5 puerco; 5 aves. HCH-C= 50 res; 50 puerco.
Tabla 8.- Contenido de aminoácidos de la harina de carne
Tabla 7.- Composición proximal de la harina de carne
3.3 Harina de sangre
El método para secar la sangre influye en la calidad del producto final. Las altas temperaturas por tiempos prolongados pueden provocar la desnaturalización de la lisina, así como de otros aminoácidos, lo cual los deja no disponibles. El secado por aspersión es un método que produce harina de sangre de alta digestibilidad (95%).
​
En la composición de aminoácidos se destaca la presencia de un alto porcentaje de lisina, que es muy importante para los camarones, especies con un rápido crecimiento.
Tabla 9. Composición proximal de la harina de sangre.
Tabla 10. Contenido de aminoácidos de la harina de sangre
4. Valor alimenticio
La harina de carne y hueso presenta un alto valor proteico (50%) además de aportar aminoácidos como la lisina, triptófano, treonina, metionina, cistina, isoleucina, histidina, y la arginina. Es necesario señalar que si bien la harina de carne puede tener alrededor de 50% de proteína, este contenido es variable debido al origen de los residuos proteicos reciclados.
Esta materia prima tiene menos del 3 % de fibra (carbohidratos no digeribles), derivados de la presencia de restos vegetales en la fuente de proteína a reciclar.
La harina de carne y hueso es rica en Calcio y Fósforo, con una relación 2.2:1 (9.5:4.5).
Respecto del contenido de vitaminas esta materia prima es rica en colina (2000 mg kgˉ¹).
La harina de carne tiene un alto valor proteico (55%) además de aportar aminoácidos como la lisina, triptófano, treonina, metionina y cistina. Esta materia prima tiene menos del 2% de fibra (carbohidratos no digeribles), derivados de la presencia de restos vegetales en la fuente de proteína a reciclar. Como parte de su valor alimenticio se puede considerar el contenido de colina que es de 2100 mg/kg.
La harina de sangre contiene 750 mg/kg de colina. Este producto puede usarse como una fuente de proteína en la formulación de alimentos balanceados para toda clase de animales exóticos y algunas especies de peces.
Digestibilidad: Harina de carne y hueso
Los valores de digestibilidad reportados para la harina de carne y hueso para el camarón Litopenaeus vannamei en proteína es 82% y en materia seca 69% (Beijin Tan y Yu, 2003).
Tabla 11. Coeficiente de digestibilidad de aminoácidos (%) de la harina de carne y hueso en juveniles de Litopenaeus vannamei
Tabla 12. Digestibilidad de la harina de desechos de puerco
Coeficiente de digestibilidad expresado en %
Tabla 13. Comparación de los requerimientos de aminoácidos de camarones y los perfiles de aminoácidos de la harina de carne y hueso y de desechos de puerco
Harina de sangre
Se ha consignado para la harina de sangre por el método del pH-stat, usando homogeneizados de hepatopáncreas de Farfantepenaeus paulensis (Lemos et al., 2003) un grado bajo de hidrólisis (0.7) y porcentajes de inhibición de entre 29 y 100% de la actividad de las proteinasas.
​
Los productos de sangre son una fuente rica de aminoácidos esenciales. La harina de sangre contiene 750 mg/kg de colina.
5. Consideraciones generales acerca del empleo de los productos derivados de la industria del reciclaje de subproductos de la carne
El reciclaje de los subproductos de la industria de la carne supone ventajas para el ambiente y el aprovechamiento de una serie de desechos producidos, en general, a partir de la alimentación humana, sobre todo en los países desarrollados. Existe una serie de limitaciones (normas de bioseguridad) que impiden el libre tránsito de estas materias primas entre las diversas regiones del mundo. También la presencia de contaminantes de origen químico bio-acumulables, impiden su uso como alimento de animales que estarán sujetos al consumo humano, y el camarón no es la excepción. Hamilton (2005) señaló que debido al proceso de manufactura y almacenaje correcto de estos productos, por los rangos de temperatura empleados (115-145 ºC), muchos microorganismos se desnaturalizan. Sin embargo se han determinado tres aspectos relacionados con la bioseguridad en los productos terminados:
​
a) Salmonella: esta bacteria se desnaturaliza con calor a 55 ºC por una hora y/o 60 ºC de 15 a 20 minutos (Trano, 1993, en Hamilton, 2005) y las temperaturas usadas en el procesamiento de los productos de la industria del reciclaje de los productos cárnicos, aseguran la muerte de bacterias en general, incluida la Salmonella.
Este producto puede usarse como una fuente de proteína en la formulación de alimentos balanceados para toda clase de animales exóticos y algunas especies de peces.
Tabla 14. Porcentaje de aminoácidos en harinas de sangre obtenidas por distintos
Inclusión en la dieta
Tabla 15. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de carne y hueso en el alimento
Sin embargo estas bacterias son oportunistas y pueden recontaminar los productos después del proceso de manufactura.
b) Riesgos de encefalopatía bovina espongiforme (síndrome de la vaca loca). La dosis D50 estimada es de 10¹³ BSE priones. El procesamiento a 134 ºC por 3 minutos causa una reducción 2.5 log en la infectividad.
c) Dioxinas: son compuestos aromáticos clorados (dibenzo-pdioxinas y dibenzo-furanos) que nunca han sido intencionalmente producidos.
​
Generalmente se forman por combustión de la madera y blanqueamiento de la pulpa y/o de papel y se fijan en el tejido graso. Estos compuestos pueden aparecer en los subproductos cárnicos de manera accidental y/o intencional, o debido a su presencia en la materia prima.
g) Subproductos de la industria avícola
Número Internacional del Alimento:
1. Diagnóstico
Los subproductos avícolas se producen a partir de partes limpias provenientes de mataderos de aves, tales como cabezas, patas y vísceras, libres del contenido fecal y material extraño.
En la Tabla 1 se muestra la definición de cada subproducto de acuerdo con la Association of American Feed Control Officials (AAFCO).
Harina de subproductos avícolas
Hidrolizados de pluma
Harina de huevo sin cáscara
2. Proceso de manufactura
El proceso de elaboración de productos de reciclado de subproductos de aves (figura 1) incluye la aplicación de calor, la extracción de agua y la separación de la grasa. El tiempo y la temperatura a los cuales se realiza el proceso de cocción son críticos y determinantes de la calidad del producto terminado.
Todos los sistemas de reciclado incluyen la colecta y el transporte sanitario de la materia prima a la planta donde son molidos y trasladados a un cocedor.
​La cocción generalmente se realiza a través de vapor a temperaturas de entre 120 y 145 ºC durante 40-90 minutos, dependiendo del tipo de sistema.
El agua se evapora y la grasa se separa por un proceso de prensado o extracción con solventes; finalmente el material es secado y molido. En la figura 1 se presenta el esquema del proceso de manufactura.
El cocimiento esteriliza inactivando bacterias, virus, protozoarios y parásitos (Pearl, 2005). Las leyes federales de Estados Unidos y Canadá prohíben a las plantas de reciclaje aceptar y procesar animales infectados con influenza aviar.
Harina de clara de huevo
Harina de yema de huevo
Aceite/Grasa avícola
Tabla 1. Definición de cada subproducto avícola según la CCHEO
2.1 Efectos del procesamiento
Un exceso de temperatura en el proceso de cocción y secado produce una reducción en la disponibilidad de nutrientes (Mendoza et al., 1998; Hertramp y Piedad-Pascual, 2000).
3. Parámetros de Referencia
​
En la siguiente tabla se presenta la composición proximal de algunos subproductos avícolas.
​
El contenido de aminoácidos, perfil de ácidos grasos, vitaminas y minerales son presentados en las siguientes tablas.
​
A nivel comercial existe una variedad de ingredientes que incluyen subproductos de aves y deben ser bien identificados. Las etiquetas de las harinas de subproductos avícolas deben incluir la materia prima usada y deben garantizar un mínimo de proteína cruda, de fibra cruda, de fósforo y de calcio.
Figura 1. Esquema del proceso para la obtención de subproductos avícolas
El nivel de calcio no debe exceder el contenido de fósforo en mas de 2.2 veces. Actualmente la harina de subproductos avícolas se usa principalmente en alimentos para animales (especialmente mascotas) debido a su palatabilidad, calidad y contenido de proteína, perfil de aminoácidos, ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales.
​
3.1. Criterios para la selección de estos productos
​
Debido a que durante el proceso de elaboración estos productos son sometidos a altas temperaturas, se encuentran libres de patógenos, que, normalmente, son destruidos (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000; Yu, 2004).
Tabla 2. Composición proximal de harinas de subproductos avícolas
Valores expresados como porcentaje
HSA: Harina de subproductos avícolas; HSAP: Harina de subproductos avícolas con alto contenido de plumas; HP: harina de plumas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo, PC: proteína cruda
Tabla 4. Contenido de ácidos grasos (% lípidos) en subproductos avícolas
HSA: Harina de subproductos avícolas; HSA-GM: Harina de subproductos avícolas grado mascota, HHSC: harina de huevo sin cáscara; HYHY: harina de yema de huevo.
Sin embargo, puede existir una recontaminación del producto después de su fabricación.
​
Al momento de recibirse la materia prima deberá inspeccionarse para asegurar que el producto no incluye producto apelmazado y/o enmohecido, cerdas, pelos, plumas y piel, contenido intestinal de vísceras y productos minerales ajenos a la harina, ni olor rancio (FEDNA,2003). En la Tabla 6 se indican algunas características físicas que deberían ser consideradas al momento de recibir la materia prima.
​
La composición química de los diferentes subproductos avícolas depende de la calidad y la composición de la materia prima (Dale et al., 1993). Por ello es importante mantener de manera continua un estricto control de estos ingredientes y evitar una posible alteración del producto.
Tabla 3. Contenido de aminoácidos (% de la proteína) en subproductos avícolas (Tabla no disponible)
HSA: Harina de subproductos avícolas; HSA-GM: Harina de subproductos avícolas grado mascota, HSAP: Harina de subproductos avícolas con alto contenido de plumas; HP: harina de plumas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo, PC: proteína cruda
Tabla 5. Contenido de vitaminas y minerales en subproductos avícolas
HSA: Harina de subproductos avícolas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo
Tabla 6. Características físicas empleadas para la selección de subproductos avícolas
La periodicidad con la que debe de ser realizado cada análisis dependerá del proveedor; FEDNA (2003) recomienda realizar un análisis de control de calidad de los productos con la siguiente regularidad.
​
Por otro lado, también es importante solicitar al proveedor la adición de antioxidantes a la materia prima al final del proceso de elaboración con la finalidad de garantizar su calidad y de mantener la estabilidad de la grasa (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000)
Tabla 7. Periodicidad de algunos análisis de control de calidad recomendados por HEDNC (2003) para subproductos avícolas
La harina de huevo tiene un uso restringido en algunos países. En Estados Unidos, por ley, la harina de huevo tiene que ser coloreada de café o verde para asegurar que no va a ser empleada para consumo humano (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000).
Tabla 8. Especificaciones para la selección de subproductos avícolas para su uso en alimentos para camarón
En el caso de los hidrolizados de pluma, el contenido de proteína es elevado, sin embargo, es poco digestible. Las harinas de subproductos avícolas son ricas en metionina y lisina, mientras que la harina de hidrolizados de plumas es rica en treonina, arginina, valina, fenilalanina, leucina y cisteína, pero deficiente en histidina, lisina y metionina (Tacón y Jackson, 1985).
Por otro lado, el grado de hidrólisis determina la calidad de la proteína: demasiada presión y temperatura o poca presión y temperatura durante el proceso de hidrólisis dará como resultado una harina sobre cocida (80% digestibilidad con pepsina) o cruda (<65% digestibilidad con pepsina) con una pobre calidad de la proteína (Mendoza et al., 1998; Hertramp y Piedad-Pascual, 2000).
​
La AAFCO y FEDNA (2003) señalan las siguientes especificaciones para algunos subproductos avícolas.
4. Valor alimenticio
Las mejoras del proceso de elaboración de los subproductos avícolas han permitido que estos ingredientes se conviertan en una opción para la elaboración de alimentos para camarón.
Además de ser una excelente proteína alternativa proporcionan fosfolípidos y colesterol, los cuales son importantes para el desarrollo del camarón (Cruz-Suárez et al., 2004). El uso de estos productos se ha dirigido a diferentes etapas de desarrollo del camarón; por ejemplo, la harina de subproductos avícolas, hidrolizados de pluma de aves y harina de huevo combinada con pasta de soya se emplean en la elaboración de alimentos para juveniles de camarón (García-Casas, 1990; Lawrence y Castille, 1991; Teshima et al., 1991, 1993; Cheng y Hardy, 1999; Davis y Arnold, 2000; Mendoza et al., 2001; Zhu y Yu, 2002; Tan et al., 2002; Cruz-Suárez et al., 2004; Yu, 2004; Samocha et al., 2004). La harina de huevo se ha empleado especialmente en la elaboración de alimentos para larvas de peces y crustáceos (Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; Indulkar y Belsare, 2004).
​
4.1. Digestibilidad
Existen muy pocos trabajos que reportan los valores de digestibilidad in vivo en camarones e in vitro por pepsina al 0,02% de los subproductos avícolas. En la tabla se resume la información disponible.
4.2. Inclusión en la dieta
La harina de subproductos avícolas grado mascota, es una excelente alternativa para reemplazar entre el 60 y el 100% de harina de pescado en fórmulas para camarón. La siguiente tabla resume los diferentes tipos y niveles de inclusión de subproductos avícolas empleados en alimentos para diferentes especies de camarón. En las siguientes tablas se muestran los resultados obtenidos en diferentes especies de camarones pendidos alimentados con subproductos avícolas.
Tabla 9. Coeficientes de Digestibilidad Aparente de subproductos avícolas en diferentes especies de camarón.
*: digestibilidad corregida por la pérdida de materia seca de la dieta;
**: valores de aminoácidos corregidos por la digestibilidad de la proteína. HSA-GM: harina de subproductos avícolas grado mascota; HSA: Harinas de subproductos avícolas
Tabla 10. Respuesta de juveniles de camarones peneidos a la inclusión de harina de subproductos avícolas
*: grado mascota; 1: harina de subproductos de aves desgrasada; 2: harina de subproductos de aves grado mascota y desgrasada
Tabla 12. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de huevo
Tabla 11. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de hidrolizados de pluma
Ingredientes de origen vegetal
a) Harina de soya
Nombre común (científico): soya (Glycine maxima)
Numero internacional del alimento:
Semillas procesadas con calor: 5-04-597
Semillas, harina por extracción mecánica: 5-04-600
Semillas, harina extraída con solventes: 5-04-604
Semilla sin cáscara, extraída con solventes: 5-04-612
Concentrado proteico con más de 70% de proteínas: 5-08-038
Harina de soya
1. Diagnóstico
La soya (Glycine maxima), es una leguminosa que ha sido reconocida desde años atrás como una excelente fuente de proteínas para la alimentación de muchas especies animales; también ha sido utilizada con éxito en la alimentación de organismos acuáticos y específicamente de camarones peneidos. Se la emplea bajo distintas formas de manufactura y se aprovecha su aceite y las pastas residuales, ricas en proteínas, después de la obtención del aceite.
Es la proteína vegetal más utilizada en la acuicultura y la que se considera que tiene mayores posibilidades de substituir a la de la harina de pescado como ingrediente en las dietas para cultivo de camarones (Lim et al., 1998; Hardy, 1999). Según las estadísticas de la FAO, la producción global de harina de soya se incrementó de 15 millones de toneladas en 1961 hasta alrededor de 107 millones de toneladas en el 2001 (Forster et al., 2002).
Producción mundial en millones de toneladas
En los últimos 6 años la producción mundial de harina de soya tuvo un aumento de 38,62 millones de toneladas, pasando de 110,26 millones en la campaña 2000/01 al récord de 148,88 millones de toneladas proyectados para la nueva campaña 2006/07, de acuerdo al último informe publicado por el National Nutrient Database for Standard Referente (USDA) en Julio del 2007.
La soya transgénica representa alrededor de un 34% de la soya sembrada en todo el mundo. El 50% del área dedicada a cultivos transgénicos está dedicada a soya transgénica, con el objetivo de lograr una mayor resistencia a los herbicidas y a los insectos (RAFI, 2000).
2. Procesos de manufactura
Puede utilizarse procesada de distintas formas:
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-
Harina integral
-
Harina desgrasada
-
Harina descascarada, desgrasada y tostada
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Harina integral doblemente extraída
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Harina extraída con solventes y reconstituida
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Concentrado de proteína de soya
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Proteína aislada
Existen varios procesos para tratar los frijoles de soya. El mas común consiste en remover la vaina, los frijoles se muelen a hojuelas que son desgrasadas con un solvente. Después de tostado para eliminar los factores antitrípticos el producto obtenido se denomina harina de soya, un producto con un alto contenido de carbohidratos, bajo en lípidos y que contiene alrededor de 48% de proteína cruda. Este producto puede ser molido (Forster et al., 2002). (Fig. 1).
2.1 Efectos del procesamiento
El grado de destrucción de los factores antitrípticos de la soya por el tratamiento térmico, depende de la temperatura, el tiempo de calentamiento, el tamaño de partícula y la humedad.
Todas estas variables son controladas en el procesamiento comercial de la soya. Casi todos los tratamientos industriales logran aproximadamente un 80% de inactivación de los factores antitrípticos.
Concentrado de proteína de soya
Proteína aislada de soya
Figura 1. Esquema del proceso para la obtención de harina de soya desgrasada y descascarada y de sus productos (Figura no disponible)
Harina integral (soya)
Harina desgrasada (soya)
Harina descascarada, desgrasada y tostada (soya)
Harina integral doblemente extraída (soya)
Harina extraída con solventes y reconstituida (soya)
La lectina de la soya es resistente al tratamiento con calor seco; por este motivo en algunos tratamientos de la soya existe un residuo de lectina activa.
La soya también contiene fitoestrógenos, caracterizados químicamente como isoflavonas (genisteína, genistina, daidzeina, daidzina, gliceteina y glucósido de gliciteína). La soya posee otros compuestos fenólicos que se considera que determinan el olor y sabor desagradable, pero que no son tóxicos (Maga y Lorenz, 1973)
Además de los inhibidores de tripsina, hay varios factores antinutricionales y compuestos alergénicos que están asociados a la fracción de carbohidratos, tales como la glicina, betaconglicinina, oligosacáridos, lectinas y saponinas (Liener, 1994)
Algunos tipos de carbohidratos en la soya le imparten un sabor característico que influye en su palatabilidad. Muchos de estos factores pueden eliminarse de forma efectiva con extracción con solventes o mediante tratamiento isoeléctrico, que produce un Concentrado Proteico de Soya con elevado contenido proteico (65%).
La duración y temperatura a la que se realiza este proceso, así como las modificaciones en el solvente utilizado pueden reducir los productos antigénicos. También se puede obtener un concentrado proteico texturizado mediante extrusión del concentrado proteico.
​
3. Parámetros de referencia
Los métodos más utilizados para determinar la calidad de las harinas de soya son la determinación de ureasa, la actividad inhibidora de tripsina y la solubilidad de la proteína en hidróxido de potasio 0,2% (Araba y Dale, 1990). Los dos primeros métodos evalúan si el tratamiento tecnológico no ha sido suficiente para eliminar los factores antinutricionales, pero no evalúan el sobrecalentamiento.
4. Valor alimenticio
La semilla de soya posee una composición proteica de alta calidad nutricional, probablemente la mejor de las semillas de leguminosas. Su contenido de aminoácidos indica que el aminoácido limitante es la metionina.
Tabla 1. Valores recomendados para el control de calidad de la harina de soya
Tabla 2. Análisis proximal de la soya y sus productos
Tabla 4. Contenido de aminoácidos de la proteína en harinas de soya Valores expresados como porcentaje
Valores expresados como porcentaje
Valores están expresados como % por peso del producto como alimento:Humedad; Proteína Cruda-PC; Extracto Etéreo-EE; Fibra Cruda-FC;Extractos Libres de Nitrógeno-ELN; Cenizas y Energía bruta. ms:materia seca
Tabla 3. Contenido de aminoácidos (%) de la soya y sus productos
Tabla 5. Contenido de aminoácidos del concentrado de proteína de soya
Tacon (1989) recomienda utilizar como factor de conversión del nitrógeno total de la soya, harina y subproductos a proteínas totales, 5.71 en lugar de 6.25
La harina de soya desgrasada tiene un nivel de proteína de 40-50% por lo que se sitúa entre las harinas que se consideran fuentes de alto valor proteico.
4.1 Factores antinutricionales
La soya contiene factores antinutricionales que afectan su valor nutricional y reducen la palatabilidad de los alimentos cuando se preparan con niveles altos de harina de soya (Tacón et al., 1983).
Tabla 6.Contenido de vitaminas en la soya y sus productos
Tabla 7. Contenido de minerales en la soya y sus productos
Tabla 8. Factores antinutricionales en la harina de soya*.
*Puede lograrse una ligera hidrólisis de los fitatos presentes en la soya mediante tratamiento con autoclave durante 2 horas o más; por lo tanto, con respecto al tratamiento industrial puede considerarse termoestable.
Posee factores antitrípticos, antiquimotrípticos y antivitaminas además de ácido fítico, lectina y factores goitrógenos. El tratamiento con calor destruye la mayor parte de estos antinutrientes. Hay otros factores que no se destruyen con el calor como se muestra en la tabla 8. Cada uno de estos factores debe ser considerado en cuanto a sus propiedades bioquímicas, su significado nutricional y su efecto para cada especie animal (Liener, 1994).
​
Las antivitaminas descritas son lipoxigenasa que oxida y destruye los carotenos, antivitamina B12, antivitamina D y antivitamina E aunque no se conocen con exactitud los compuestos químicos causantes de los efectos.
La soya también contiene compuestos alergénicos que se asocian con la fracción de carbohidratos.
El principal factor que debe considerarse cuando se evalúa la calidad de la harina de soya es el grado de calentamiento a que ha sido sometida durante el procesamiento. El calentamiento insuficiente no es recomendable porque se mantienen activos los factores antinutricionales termolábiles; el sobrecalentamiento afecta el valor nutricional al disminuir la disponibilidad de la lisina. Las harinas de soya de color muy claro, por lo general, han tenido un tratamiento insuficiente con calor mientras que las de color oscuro están por lo general, sobrecalentadas (Pike y Hardy, 1997).
4.2. Digestibilidad
Tabla 9. Digestibilidad de productos de soya
Tabla 10. Digestibilidad aparente de la soya en camarones
Tabla 11. Digestibilidad aparente de los aminoácidos de la harina de soya en L. vannamei
La biodisponibilidad del fósforo es de 40% para el camarón L. vannamei (Hertrampf y Pascual, 2000b).
Nivel de taninos: 45 mg/100g en el frijol de soya (Rao y Prabhavati, 1988).
5. Consideraciones generales
Los productos proteicos de la soya no están sometidos a ninguna restricción. Están descritos en el Codex Alimentarius, AAFCO (1995) y otras organizaciones que legislan el uso de alimentos.
En el Codex Alimentarius (1989) se establece para los productos de la soya que cuando se analice el producto con métodos adecuados de muestreo y examen, dicho producto:
a) deberá estar exento de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud;
b) no deberá contener sustancias que procedan de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud;
4.3. Inclusión en la dieta
Los niveles de harina de soya en los alimentos comerciales para camarones por lo general se encuentran entre el 10 y el 25%; el nivel máximo no debe exceder el 40% (Akiyama, 1988).
Tacon y Akiyama (1997) presentaron un compendio de los experimentos realizados con soya en diferentes sistemas de cultivo para la alimentación de camarones y el nivel de inclusión utilizado. Martínez Palacios et al. (1996) también informaron resultados de experimentos en los que se utilizó la soya procesada de formas diferentes como sustituto de harina de pescado y harina de calamar.
Existen diferencias entre especies y tallas en la habilidad de los animales para utilizar los productos de la soya como sustitutos de la harina de pescado.
Tabla 12. Respuesta de diferentes especies de camarones peneidos a la inclusión de productos de soya en la dieta
c) no deberá contener otras sustancias tóxicas en cantidades que puedan representar un peligro para la salud.
Solamente los productos obtenidos del frijol de soya, tratados con calor, pueden ser utilizados en la acuicultura y es recomendable utilizar solamente las harinas procedentes de semillas descascaradas para reducir el nivel de fibra cruda en la dieta (Hertrampf y Pascual, 2000b).
En varios países del mundo se produce y utiliza la soya transgénica para la alimentación animal y humana; su introducción a partir de 1996 se realizó con el objetivo de reducir el número y costo de aplicaciones de herbicidas. La soya biotecnológica posee el mismo valor nutricional que las otras variedades comerciales de soya y hasta el momento los estudios que se han realizado no indican que produzca cambios para los organismos que la ingieren.
b) Harina de algodón
Nombre común (científico): Algodón (Gossipium spp.)
Número Internacional del Alimento:
Semillas, harina extraída con solventes, 41% de proteínas #5-01-621
Semillas, harina con extracción mecánica, 41% de proteínas #5-01-617
Semillas sin cáscara, harina pre-prensada, extraída con solventes, 50% de proteínas #5-07-87
Harina de semillas de algodón
1. Diagnóstico
1.1 Definición del producto
​
El algodón es producido por una serie de árboles y arbustos que pertenecen a la familia de las Malváceas; varias especies se cultivan con fines comerciales.
La semilla es un subproducto muy valioso de la industria del algodón de la cual se puede obtener aceite, forrajes y harina. Esta última es una de las fuentes de proteína vegetal más utilizada en la alimentación animal en muchos países: Las características de las harinas de algodón dependen del tipo de proceso que utilizado para la extracción del aceite.
Muchos países en desarrollo están incrementando su producción. Los principales exportadores, como los Estados Unidos de América y la Unión Europea (UE), subvencionan la producción y las exportaciones de algodón, lo que favorece un descenso de los precios internacionales que limita el aumento de la producción en los países en desarrollo (FAO, 2003). Alrededor del 16% del algodón sembrado en el mundo es transgénico, con el objetivo de aumentar la resistencia a insectos y la tolerancia a herbicidas (RAFI, 2000).
La utilización de subproductos del algodón en alimentos comerciales para camarón está limitada por el contenido de gosipol y el bajo contenido de lisina disponible.
1.2. Producción mundial
2. Procesos de manufactura
En la figura 1 se muestra el esquema del proceso para la obtención de harina de algodón.
Etapas del proceso
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Limpieza: Las semillas se limpian para eliminar las hojas, ramas, piedras, insectos y otros materiales que pueden arrastrarse del suelo. Puede realizarse mediante una limpieza neumática y separación con tamices.
Eliminación de las fibras cortas o pelusas: Las semillas pasan a una etapa en la que se eliminan las fibras cortas o pelusas. Se emplean maquinarias específicas que las cortan y proyectan hacia un conjunto de varillas de acero, las semillas caen en las varillas y las fibras se eliminan mediante cepillos o por aire, se colectan y prensan.
​
De acuerdo con las características de este proceso pueden obtenerse distintos tipos de fibras.
Eliminación de las cáscaras: Después que se eliminan las pelusas, las semillas pasan a un equipo que quita las cáscaras mediante el uso de una serie de cuchillas que cortan la cáscara que protege el núcleo.
Figura 1. Esquema del proceso para la obtención de harina de algodón
Las semillas pasan a una serie de agitadores y separadores que separan la cáscara de la pepita; para la producción de aceite y harina de calidad es necesaria una buena separación. Después de este proceso las semillas están listas para la extracción del aceite y las cáscaras se envasan.
​
Extracción del aceite: Los procesos para la extracción del aceite de la semilla de algodón se han perfeccionado notablemente y en la actualidad se extrae por prensas mecánicas o mediante el uso de solventes o por la combinación de ambos procesos.
Los rodillos de la prensa permiten la extracción del aceite a altas velocidades y reducen las semillas a hojuelas finas. Los tornillos de la prensa llevan la pasta hasta un acondicionador donde es tratada con calor que reduce el nivel de humedad. Después de un proceso de enfriamiento se muele hasta harina; en ocasiones se somete a un proceso de peletizado. La harina que se produce por extracción mecánica tiene entre un 3 y un 4% de aceite residual.
La American Association of Feed Control Officials (AAFCO) define la harina de algodón extraída por proceso mecánico, como el producto obtenido por el molido fino de la pasta remanente de la extracción de la mayoría del aceite de la semilla de algodón por un proceso de extracción mecánica. Debe contener no menos de 36% de proteína cruda.
En el caso de la extracción con solventes que disuelven el aceite, la mezcla de aceite y solvente se coloca en una serie de evaporadores que eliminan a este último, que se recupera y reutiliza. Las semillas ya extraídas vuelven a procesarse para eliminar las últimas trazas de solvente y posteriormente se tuestan y muelen. La harina que se obtiene por extracción con solventes contiene entre un 0,5 y un 3% de grasa residual.
AAFCO define la harina de algodón extraída con solvente como el producto obtenido por el molido fino de las hojuelas que resultan de la extracción de la mayoría del aceite por un proceso de extracción. Debe contener no menos de 36% de proteínas.
Las plantas procesadoras de semillas de algodón pueden emplear una combinación de prensado con extracción con solventes que se conoce como “preprensado”.
3. Parámetros de referencia
Tabla 2. Composición proximal de la semilla de algodón y sus productos
Tabla 3. Contenido de aminoácidos de la harina de algodón
Tabla 4. Porcentaje de aminoácidos del algodón y de sus productos
4. Valor alimenticio
La harina de algodón puede considerarse una buena fuente de proteínas ya que normalmente contiene alrededor de 41% de proteína bruta, aunque también se encuentra disponible en el mercado con contenido variable de proteínas, entre un 38 y un 44%. Contiene valores altos de fósforo, potasio y hierro. La harina de algodón puede utilizarse en combinación con otras fuentes de proteína animal o vegetal para obtener una proteína de alta calidad ya que es deficiente en lisina y metionina.
Tabla 6. Contenido de minerales en el algodón y de sus productos
Tabla 5. Contenido de vitaminas del algodón y de sus productos
Valores expresados como alimento en materia seca (mg/kg)
Las características de las harinas están determinadas en gran medida por el tipo de proceso de obtención de la harina y la extracción del aceite. La fibra cruda es uno de los elementos limitantes para el uso de la harina de algodón como alimento.
4.1 Factores antinutricionales
El contenido de gosipol libre se utiliza como uno de los parámetros para el control de calidad de estas harinas.
El gosipol es un pigmento que se encuentra en las especies del Género Gossypium, en las cuales se incluye el algodón y está localizado en glándulas a lo largo de la planta. En la semilla se encuentra libre y se enlaza a la lisina y a otros compuestos durante el procesamiento de la harina. La sensibilidad al gosipol varía en las diferentes especies animales. Se recomienda el uso de variedades de algodón sin glándula de pigmento o de harinas desgrasadas con solventes para evitar su presencia (Robinson et al., 1984a y b).
También se ha informado sobre la presencia de otros factores antinutricionales en la semilla de algodón como el ácido fítico y un factor antivitamina E; además tiene facilidad para contaminarse con aflatoxinas
Las aflatoxinas producidas por las especies de Aspergillus pueden contaminar el algodón.
Divakaran (1992, en Pike y Hardy, 1997) encontró que los niveles de aflatoxinas superiores a 0.05 mg/kg afectaron el crecimiento de camarones.
Tabla 7. Contenido de gosipol de los productos obtenidos a partir de la semilla de almidón
Valores expresados en materia seca (mg/kg)
Tabla 8. Digestibilidad de la proteína y de los aminoácidos de la harina de algodón
Valores expresados como % del contenido total.
4.2 Digestibilidad
Tabla 9. Digestibilidad aparente de la materia seca, proteína cruda y energiza en ingredientes alimenticios para el camarón blanco L. setiferus
Harina de trigo
4.3 Inclusión en la dieta
En experimentos realizados con L. setiferus y L. vannamei con dos niveles de harina de algodón sin glándula, se observó una disminución del crecimiento al aumentar el contenido de la harina de algodón y disminuir el de proteína animal en la dieta.
El mayor efecto se manifestó en los animales de menor talla; en L. setiferus fue menor que en L. vannamei (Hertrampf y Pascual, 2000) Lim (1996) utilizó niveles entre 13,3% y 66% de harina de semilla de algodón (extraída con solventes) como sustituto de harina de animales marinos en dietas para L. vannamei.
Los individuos alimentados con los dos niveles más altos perdieron peso al final de la cuarta semana y todos los animales de esos dos tratamientos murieron entre la sexta y octava semana. Los autores atribuyeron esos resultados a la toxicidad del gosipol.
5. Consideraciones generales
Debido a la existencia de nuevas variedades de semilla de algodón que continuamente están siendo introducidas por fitomejoradores, es importante conocer los efectos de estos cambios en la composición de la semilla de algodón.
Las variedades transgénicas o genéticamente modificadas resistentes a gusanos, herbicidas o ambos representan una cantidad considerable del algodón sembrado en algunos países.
Tabla 10. Respuesta de los camarones peneidos a la inclusión de las harinas de algodón en el alimento
c) Harina de trigo
Nombre común (científico): Trigo (Triticum aestivum/T. vulgare/T. sativum/T. durum)
Número Internacional del Alimento:
Harina de trigo, menos de 1.5% de fibra: 4-05-199
Gluten de trigo: No hay registro
1. Diagnóstico
El trigo pertenece al Género Triticum, de la familia de las Gramíneas (Gramineae). El trigo diploide es la especie T. monoccum; el trigo tetraploide, la especie T. turgidum y el trigo hexaploide o trigo común es la especie T. aestivum
En la actualidad sólo tienen importancia comercial las variedades de trigo común, candeal y duro, aunque todavía se cultivan muchas otras adecuadas a las diversas condiciones locales; el color del grano depende de la variedad. Los principales productores son China, Estados Unidos, Francia, Rusia y Canadá.
Los productos del trigo, por lo general, se utilizan como aglutinantes en las dietas para camarones. El gluten de trigo es un excelente aglutinante y una buena fuente de proteínas, contiene un mínimo de 60% de proteínas (Akiyama, 1992).
La producción mundial de trigo durante el año 2004 fue de 627.130.584t La producción mundial de gluten es de alrededor de 250.000 toneladas.
​
2. Procesos de manufactura
Tabla 1. Producción mundial de trigo
Los pasos fundamentales para la obtención de las harinas de trigo son (figura 1):
​
1. Limpieza preliminar de los granos, mediante corrientes de aire que separan el polvo, la paja y los granos vacíos.
2. Selección de los granos mediante cilindros cribados que separan los granos por su tamaño y forma.
3. Despuntado y descascarillado: en esta fase se eliminan el embrión y las cubiertas del grano.
4. Limpieza por cepillado de la superficie de los granos.
5. Molienda por medio de rodillos metálicos de superficie áspera o lisa, que van triturando el grano y obteniendo la harina. Durante este proceso aumenta el área expuesta del cereal, lo que puede causar cambios en el valor nutricional debido a la oxidación de los ácidos grasos.
6. Refinado: la harina pasa a través de una serie de tamices que van separando las diferentes calidades de harina. De acuerdo con el tamaño de sus estructuras constitutivas se clasifican en afrecho o salvado (mayor que 1.1 mm), salvadillo o granillo grueso (entre 0.7 y 1.0 mm) y acemite o granillo fino (menor que 0.7 mm). También se obtiene un producto que es la combinación de todos y que se le llama mili-run
Figura 1. Esquema del proceso para la obtención de la harina y el gluten de trigo
La separación del afrecho reduce el porcentaje, la cantidad, y la concentración de las proteínas que se encuentran concentradas en la capa de aleurona. También se reduce el porcentaje, la cantidad, y la concentración de las vitaminas y los minerales que se encuentran en las capas externas (Guerra, 2003).La proporción de peso de harina obtenida de una cantidad de grano se denomina extracción de harina y significa la porción del endospermo que se separa para obtener una clase especial de harina.
Se utiliza como índice de eficiencia de la molienda y para describir el tipo de harina. El grado de extracción de 100% indica que el grano fue molido sin separar componentes por ello también se denomina harina completa; este tipo de harina puede contener 14% de proteína en base seca.
3. Parámetros de referencia
La harina de trigo debe ser suave al tacto, de color natural, sin sabores extraños, a rancio, moho, amargo o dulce. Debe presentar una apariencia uniforme sin puntos negros, libre de cuerpos extraños y olores anormales.
Tabla 3. Composición en cenizas, proteína cruda, lípidos totales y energía bruta (materia seca) del trigo evaluado como ingrediente para la sustitución parcial de la harina de pescado
Valores expresados como %/peso de alimento
Tabla 2. Composición química proximal del trigo y sus subproductos
Valores expresados como %/peso del producto como alimento. PC Proteína cruda, EE Extracto Etéreo, FC Fibra cruda, ELN Extractos libres de nitrógeno.
Tabla 4. Contenido de aminoácidos del trigo *T. aestivum, T. vulgare, T. sativum, T. durum+ y sus subproductos
4. Valor alimenticio
El valor nutricional de los productos obtenidos de cereales depende del proceso que se utilice para preparar los alimentos, así como de las condiciones de cultivo.
4.1 Factores antinutricionales detectados en el trigo
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Fitohemaglutininas, ácido fítico, factor flatulento, inhibidor de amilasa y posible contaminación con aflatoxinas. (Tacon, 1989).
4.2. Digestibilidad
Los productos del trigo tienen bajo contenido de proteínas, además la calidad proteica también es baja, presentan como aminoácidos limitantes a la lisina y a la valina. La mayoría del fósforo está en forma de fitatos lo que disminuye su Biodisponibilidad. Sin embargo, son buenas fuentes de vitaminas del complejo B.
Tabla 7. Digestibilidad aparente de alimentos utilizados en la dieta de crustáceos
Digestibilidad aparente de la materia seca (DAMS), Digestibilidad aparente de la proteína (DAP), Digestibilidad aparente de la energía (DAE). Algunos se han analizado solos (S) o mezclados (M).
5. Inclusión en la dieta
En la tabla 9 se presentan las recomendaciones para la inclusión de productos del trigo en las dietas de camarón.
6. Consideraciones generales. Aspectos legales
Durante el almacenamiento el trigo y sus subproductos pueden contaminarse con aflatoxinas El contenido máximo de aflatoxinas no debe superar 0.05 mg/kg.
Para el gluten de trigo, el Codex Alimentarius (2001), establece los siguientes parámetros:
El contenido de humedad no debe exceder el 10%. El rendimiento de ceniza en la incineración no debe exceder el 2%. El contenido de fibra cruda no excederá el 1,5%. La proteína cruda en base seca (N x 6.25) será de 80% o más.
Tabla 8. Coeficientes de digestibilidad aparente de ingredientes empleados en dietas para el camarón blanco Litopenaeus setiferus
Tabla 9. Respuesta de diferentes especies de camarones peneidos a la inclusión de trigo y sus productos en el alimento
*Los autores realizan una recomendación general para la inclusión del trigo y sus productos en dietas para crustáceos
Tabla 5. Contenido de vitaminas de la harina de trigo con menos de 1.5% de fibra
Tabla 6. Contenido de minerales de la harina de trigo con menos de 1.5% de fibra.
d) Harina de sorgo
Nombre común (científico): Sorgo (Sorghum bicolor /S. vulgare)
Número Internacional del Alimento:
Grano: 4-04-383
Gluten de sorgo: No hay registro​
Harina de sorgo
Se cultivan numerosas variedades del sorgo de grano como kafir, teterita, durra, milo y hegari. Los sorgos se cultivan para grano y también para forraje. Se dividen en dos tipos generales: los sorgos dulces y los sorgos uraníferos; los sorgos dulces se cultivan más bien para forraje que para grano. Aunque existen muchas variedades todas tienen una composición química bastante parecida. Es uno de los cereales más resistentes a la sequía.
​​​1. Diagnóstico
1.1 Definición del producto
​
Nombre común de una gramínea nativa de África y Asia:
1.2. Producción mundial de harina de sorgo
La producción anual en el año 2004 fue de 58.884.425 toneladas (FAOSTAT, 2005)
2. Procesos de manufactura
Los cereales en general pueden recibir tratamientos post-cosecha como secado, trillado, ventilado y almacenamiento por corto tiempo antes del procesamiento industrial. (fig. 1)
​
Limpieza: Eliminación de materiales como tallos, semillas, piedras, insectos y otros contaminantes. Este procedimiento consiste en una limpieza neumática con clasificadores de aire, seguida de separadores magnéticos (Guerra, 2003).
Molienda: La molienda tiene como objetivo separar los componentes del grano para mejorar la digestibilidad y aumentar la conservación. En el caso del sorgo durante el refinamiento se reduce el nivel de fitatos. La molienda que se aplica a los cereales para convertirlos en harina se logra mediante muelas, rodillos o cilindros de acero ranurados que quitan el salvado y el germen, separándolos del endospermo que puede ser reducido a pedacitos o quebrado y posteriormente molido más fino previo a la separación por tamices.
La molienda húmeda consiste en someter los granos a un proceso de maceración con agua a una temperatura y tiempo determinados; posteriormente se somete a la molienda para separar las fracciones del grano. La molienda húmeda se utiliza fundamentalmente para obtener almidones y gluten.
Tabla 3. Contenido de aminoácidos del sorgo
3. Parámetros de referencia
Tabla 1. Composición proximal de diferentes tipos de sorgo
Figura 1. Esquema del proceso para obtención de harina y gluten de sorgo
Tabla 2. Composición proximal del sorgo y sus subproductos
Valores expresados como % por peso del producto como alimento. PC-Proteína cruda, EE- Extracto Etéreo, FC-Fibra cruda, ELN-Extractos libres de nitrógeno.
4. Valor alimenticio
La proteína del sorgo puede considerarse de baja calidad y para la preparación de alimentos balanceados es necesario complementarla con otras fuentes proteicas. La mayoría del fósforo se encuentra no disponible.
Tabla 4. Composición de las vitaminas empleadas para la preparación de harinas de grano de sorgo
Valores expresados como materia seca (mg/kg)
Tabla 5. Composición de macro y micro elementos del grano de sorgo.
Valores expresados como materia seca (mg/kg)
4.1 Factores antinutricionales
Como para otros cereales, también en el sorgo se han identificado varios factores antinutricionales: inhibidores de proteasas, inhibidores de amilasa, cianógeno, ácido fítico, taninos y tendencia a contaminarse con aflatoxinas (Tacón, 1989)
​
En diferentes variedades de sorgo se ha determinado que el fósforo enlazado al ácido fítico se encuentra en un intervalo de entre 170 a 380 mg/100g. El 85% del fósforo total del grano entero se encuentra enlazado; descascarar el grano remueve del 40 al 50% del fósforo enlazado y del fósforo total. (FAO, 1995).
Algunas variedades de sorgo tienen alto contenido de taninos; también se han identificado inhibidores de amilasas y proteasas (tripsina, quimotripsina y elatasa).
4.2 Digestibilidad
5. Consideraciones generales
Contenido de taninos: El contenido de taninos de la harina de sorgo respecto de la materia seca no deberá exceder 0,3%. El Codex Alimentarius dictó la Norma 173-1989 (Rev.1-1995) para regular las características de la harina de sorgo.
Tabla 6. Calidad proteica de tres variedades de grano de sorgo entero
Tabla 7. Coeficientes de digestibilidad aparente de la materia seca, proteína cruda y energía en ingredientes alimenticios para el camarón blanco Litopenaeus setiferus
4.3 Inclusión en la dieta
Tabla 8. Respuesta de diferentes especies de camarones peneidos a la inclusión de la harina de sorgo en la dieta.*
e) Harina de amaranto
Nombre Común (Científico): prince’s feather, huautli, alegría (México), bledos (México, Guatemala), amaranto (Amaranthus sp.)
Número Internacional del Alimento: No hay registro
Harina de amaranto
contenido en aminoácidos esenciales, pero su semilla no tiene la misma resistencia al frío y a la variación de la salinidad y no posee saponinas (Jacobsen y Sherwood, 2002)
Durante los últimos años, Ecuador, a través del INIAP, pone a disposición de los agricultores una variedad mejorada de la especie Amaranthus caudatus L., llamada INIAPAlegría (Monteros et al., 1998). En México el cultivo de amaranto es tradicional desde la época de Tlahiicas. Sin embargo, en los últimos tres años la producción del amaranto ha bajado de manera considerable tanto en la superficie sembrada como en su producción (ton/ha): en 1995 la superficie sembrada superaba las 500 ha y para el 2000 apenas las 200 ha (Oliver et al., 2002). Se espera elevar la producción gracias a las investigaciones que se realizan para hacer mas eficientes los cultivos.
​
Las principales especies para producción de grano son A. hypocondriacus, A. cruentus y A. caudatus. Las especies silvestres con potencial de mejoramiento genético son: A. hybridus, A. dubius, A. spinosus y A. polygonoides.
Se reportan trabajos de dietas con amaranto utilizadas para alimentar animales terrestres (Cervantes, 1988; Ayala, 1992). El grano puede usarse para sustituir el grano de maíz en alimentos para aves disminuyendo parcialmente los costos para su elaboración. (Kabuage et al., 2002). En acuicultura, igual que para el grano de quinua, no hay información disponible del amaranto como alimento para peces; el principal trabajo que se reporta fue realizado por Cárdenas (2004) estudiando el camarón blanco Litopenaeus vannamei.
2. Proceso de Manufactura
​
El amaranto es utilizado como un cereal, aunque carece de gluten. Para el uso en panificación debe mezclarse con otros ingredientes.
1. Diagnóstico
El amaranto es una dicotiledónea de la familia de las Amarantáceas que por muchos años ha sido un alimento importante en América.
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Se le atribuye un valor nutricional similar a la quinua por su alto
3. Parámetros de referencia
Para mejorar las características organolépticas y de digestibilidad del amaranto el grano se somete a un proceso de tostado en el cual hay pérdidas considerables de algunos aminoácidos. Cuando se incorpora amaranto procesado como alimento, ya sea para humanos o para especies animales, se debe considerar la calidad proteínica, la disponibilidad de la energía, el efecto complementario y el suplementario.
Tabla 2. Fracciones que se producen durante el proceso de molienda del grano de amaranto
Tabla 1.Principales productos del grano de amaranto
El amaranto presenta un perfil de aminoácidos con niveles adecuados de lisina, triptófano y metionina, si se comparara con las bajas concentraciones que poseen otros granos de cereales y leguminosas de uso común (Avanza et al., 2004). El 20% del contenido de las proteínas en la semilla de amaranto corresponden a las globulinas, que al igual que el total de las proteínas de la semilla son ricas en lisina (3.7-7.6%) y aminoácidos azufrados (3.1-71%) (Martínez y Añón, 1996). Es decir que el contenido de aminoácidos esenciales cumple con los requerimientos recomendados para una óptima nutrición en humanos (Soriano y Vasco, 1999). Además, por sus propiedades reológicas de gelificación, se plantea como un desafío incorporar amaranto en la formulación de alimentos para modificar su calidad funcional y nutricional, así como crear nuevos productos tipo gel (Avanza et al 2004).
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Existe una gran variación en la composición química de estos granos, que depende de su variedad genética, la edad de maduración de la planta, la localización del cultivo y la fertilidad del suelo.
Tabla 3. Composición proximal de algunas variedades de amaranto
a: valores promedio de algunas variedades de amaranto, FAO, 1999 b: A. hypochondriacus http://www.prodigyweb.net.mx/centeotlac/pages/valor.htm c: Monteros et al., 1998, d: Spillari et al., 1989
Tabla 4. Contenido de aminoácidos del grano de amaranto
Tabla 5. Contenido de minerales del amaranto
a: Amaranthus caudatus variedad INIAP-Alegría
b: variedad alegría.
Valores expresados como g AA/100 g de proteína
Valores expresados como porcentaje de materia seca
a: valores promedio de algunas variedades de amaranto. FAO, 1999
b: Monteros et al. (1994)
El amaranto está compuesto por entre 70 y 76% de ácidos grasos no saturados. En trabajos realizados en el Centro de Investigación Regional Occidental (USDA) se determinó que contiene alrededor de 7% de triterpeno (escualene), que es abundante en el hígado de tiburón y está presente en pequeñas cantidades en el germen de trigo, arroz, aceitunas y levaduras y que generalmente se utiliza en cosméticos (Lyon y Becker 1987). Para Amaranthus cruentus se reporta un 92.4% de lípidos neutros, 2,6% de glucolípidos y 5% de fosfolípidos; el principal ácido graso es el ácido linoleico (40%), seguido del oleico (25%) y el palmítico (20%) (Soriano, 1992).
Tabla 6. Composición de ácidos grasos en el aceite amaranto A. caudatus
Tabla 7. Contenido de algunas vitaminas en las hojas y granos de amaranto
4. Valor alimenticio
El contenido de aminoácidos de las semillas de amaranto presenta un balance adecuado por la gran cantidad de lisina en niveles semejantes a los de la soya, duplicando los valores encontrados para el trigo y el maíz (Bourges, 1986)
Respecto de otros cereales, el germen contiene la mayor concentración de proteína (Bressani, 1989).
4.1 Factores antinutricionales
El amaranto contiene inhibidor de a-amilasa de tipo knottin (Franco et al., 2002) Pelaez et al. (1991) encontraron otros factores antinutricionales como oxalatos y nitratos con un mayor contenido en las hojas que en las semillas.
4.2 Digestibilidad
Existe poca información sobre el empleo de harina de amaranto (A. caudatus) en dietas para animales acuáticos.
Tabla 8. Digestibilidad aparente de materia seca (DAMS) y proteína (DAP) de la harina de amaranto en dietas para camarón Litopenaeus vannamei
4.3 Inclusión en la dieta
Tabla 9. Respuesta de los camarones peneidos a la inclusión de la harina de amaranto en el alimento
Cárdenas, (2004), evaluando su empleo en dietas experimentales para camarones Litopenaeus vannamei reporta un Coeficiente de Digestibilidad de Proteína alto y de Materia Seca bajo, al reemplazar el 35 y el 45% de harina de pescado por amaranto (tabla 8).