Tal vez el desafío más grande de usar los granos secos de destilería con solubles (DDGS) en los alimentos para animales es conocer el contenido y digestibilidad de los nutrientes de la fuente a usarse.
• Hasta que se desarrollen procedimientos in vitro más precisos, la medición del color con espectrofotómetros Minolta o Hunter Lab parecen ser el predictor más consistente de la digestibilidad de lisina entre las fuentes de DDGS.
• El uso del nitrógeno insoluble ácidodetergente (NIAD) como predictor de la
digestibilidad de proteína y aminoácidos en los DDGS no es tan preciso como lo es para forrajes dañados térmicamente.
• Aunque el uso de los análisis de enzimas como los procedimientos IDEA,
pepsina/pancreatina y el de lisina reactiva, son procedimientos in vitro prometedores para predecir el contenido de proteína cruda y aminoácidos digestibles, se necesitan refinarse más para mejorar su precisión.
• Las calibraciones para aminoácidos y energía en los DDGS se puede desarrollar con NIRS, pero la calidad de estas calibraciones va a depender de la calibración del método usado. En general, la calidad de estas calibraciones es razonable, pero es más baja de la que se obtiene para otros ingredientes de alimentos.
Color
El color de los granos secos de destilería con solubles (DDGS) puede ir de un dorado muy claro a café oscuro (figura 1). Las diferencias en color se deben al color del grano inicial, a la cantidad de solubles añadidos a los granos para hacer los DDGS y al tiempo y temperatura de secado que se utilicen.
Figura 1: Diferencias en color entre las muestras de DDGS.
Noll et al. (2006) mostraron que la cantidad de solubles añadidos a los granos afecta el color, tal y como se muestra en el cuadro 1. Ganesan et al. (2005) también mostraron que la claridad (L*) del color de los DDGS disminuye con el aumento de la adición de porcentaje de solubles (r2 = 0.76), mientras que los valores de la rojez (a*) y el amarillo (b*) aumentaron con el incremento de la adición de porcentaje de solubles (r2 = 0.63 y 0.72, respectivamente).
Cuadro 1: Efectos de aumentar la adición de solubles a la fracción de granos durante la producción de los DDGS sobre color, contenido de nutrientes y energía mecánica total
(TME)n (aves) y la digestibilidad de aminoácidos (con base al 100% de materia seca).
Medición 0 L/min. 45.42 L/min. 94.64 L/min. 158.99 L/min. Coeficiente de correlación de Pearson Valor P Color L* 59.4 56.8 52.5 46.1 - 0.98 0.0001 Color a* 8.0 8.4 9.3 8.8 0.62 0.03 Color b* 43.3 42.1 40.4 35.6 - 0.92 0.0001
La claridad del color de las muestras de DDGS parece estar moderadamente correlacionada con el contenido de lisina total, en donde las muestras de color más claro tendieron a tener más lisina total y mayor de digestibilidad de lisina. La cantidad y duración del calentamiento está altamente correlacionada al color y a la digestibilidad de lisina, y debido a la amplia gama en las temperaturas de la secadoras hay una gran variedad en la digestibilidad de lisina entre las fuentes de DDGS. Una digestibilidad de aminoácidos más baja puede conducir a una reducción en el desempeño del crecimiento cuando se alimenta a cerdos y aves.
Cuando se aplica calor a los ingredientes de alimentos balanceados, sucede la reacción de encafecimiento o de Maillard, que resulta en la formación de compuestos poliméricos de alto peso molecular conocidos como melanoidinos. El grado de encafecimiento (medido a través de la absorbancia a 420 nm) se usa para evaluar el alcance de la reacción de Maillard que ha habido en los alimentos. La digestibilidad de la lisina es la más afectada por el alcance de la reacción de
Maillard. La claridad y el color amarillo de los DDGS parecen ser predictores razonables del contenido de lisina digestible entre las fuentes de DDGS de color claro para aves (figura 1; Ergul et al., 2003) y cerdos (Cromwell et al., 1993; Pederson et al., 2005). Sin embargo, entre las fuentes de DDGS de color claro, Ergul et al., (2003) mostraron que los coeficientes de digestibilidad verdadera de la lisina iban del 59% al 83 % para aves y Stein et al. (2005) mostraron un intervalo similar en los coeficientes de digestibilidad verdadera de lisina para cerdos (44% a 63%). Cromwell et al. (1993) evaluaron la relación entre las calificaciones de color de Hunter Lab de varias fuentes de DDGS y esta relación con el nitrógeno insoluble ácidodetergente (NIAD) y el desempeño del crecimiento de cerdos (cuadro 2).
Se han utilizado en la industria de alimentos para consumo humano los colorímetros Hunter y Minolta para medir el color. El color está definido por la Commission Internationale
d’Eclairage, en Viena, Austria, como la claridad o L* (0 oscuro, 100 claro), a* para el amarillo – rojo y b* para el azul – verde. Estos colorímetros no se han usado ampliamente en la industria de alimentos para animales como métodos para predecir la concentración de aminoácidos y su digestibilidad en los ingredientes para alimentos balanceados. Sin embargo, con la variación en el color entre las fuentes de DDGS y la correlación relativamente alta entre la claridad (L*) y el amarillo del color (b*) y la alta digestibilidad de lisina, los colorímetros Hunter y Minolta se usan ahora para evaluar la calidad de los DDGS.
Cromwell et al. (1993) fueron los primeros en demostrar que el color de los DDGS se
correlaciona con el desempeño del crecimiento de cerdos y aves. En ese estudio, las fuentes de DDGS se combinaron para mezclar tres diferentes dietas de cerdos en crecimiento que contenían DDGS de color claro, medio y oscuro. Como se muestra en el cuadro 2, los cerdos alimentados con la dieta hecha de la combinación de fuentes de DDGS oscuras (A y E) tuvieron un
crecimiento más lento, una reducción en el consumo de alimento y una reducción de la eficiencia del alimento en comparación con los cerdos alimentados con la dieta que contenían los DDGS de color claro (B y D). Los investigadores concluyeron que mientras más oscuros sean los DDGS, peor será el desempeño del crecimiento de los cerdos.
Cuadro 2: Efecto del nitrógeno insoluble ácidodetergente y la calificación de color sobre el desempeño del crecimiento de cerdos alimentados con tres fuentes mezcladas de DDGS
Color Hunter Lab3 Fuente L* a* b* NIAD % GDP, g 2 CDPA, g2 A/G2 A 29.0 6.5 12.7 27.1 E 31.1 6.1 13.1 36.9 218 1,103 5.05 G 38.8 6.8 16.5 16.0 I 41.8 6.5 18.8 26.4 291 1,312 4.52 B 53.2 4.7 21.8 8.8 D 51.7 7.1 24.1 12.0 390 1,416 3.61 1
Modificado de Cromwell et al., 1993.
2
Diferencia entre dietas P < 0.01
3
L = claridad (0 = negro; 100 = blanco). Mientras mayores fueran los valores a* y b*, mayor el grado de rojez y amarillo, respectivamente.
La figura 2 se desarrolló (Urriola, 2006) con datos de Cromwell et al. (1993), que incluyen la composición de aminoácidos de nueve fuentes de DDGS y sus lecturas de color. Hubo una correlación moderada (r2 = 0.47) entre la claridad del color de los DDGS y el contenido de lisina, donde las muestras de color más claro tendían a tener más lisina total. Otros investigadores han
Lisina = 0.0092x + 0.359 R2 = 0.47 Metionina = 0.0003x + 0.502 R2 = 0.01 Triptofano = 0.0005x + 0.178 R2 = 0.06 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 20 25 30 35 40 45 50 55
Claridad Hunter Lab (L*)
mostrado relaciones similares entre el daño térmico extremo de los ingredientes de alimentos (color oscuro) y la concentración reducida de lisina total (Finot 2005; Friedman 1992, van Barneveld et al., 1994a).
Figura 2: Correlación entre el color claro de los DDGS (L*) y la composición de aminoácidos de 9 fuentes de DDGS (adaptado de Cromwell et al. (1993).
Otros investigadores también han mostrado que están correlacionados el color de los DDGS y el contenido de aminoácidos digestibles (Ergul et al., 2003; Fastinger et al., 2006; Batal y Dale, 2006). Ergul et al. (2003) recolectaron 22 muestras de DDGS de cuatro diferentes plantas de etanol que utilizan los procesos de producción modernos de etanol, para determinar los aminoácidos digestibles con gallos cecotomizados. El color (L*, a* y b*) se midió en cada muestra con el colorímetro Minolta y se encontró que la claridad y el color amarillo de las muestras de DDGS se correlacionaban al contenido de lisina digestible (r2 = 0.67 y 0.77 para L* y b*, respectivamente). Fastinger et al. (2006) también utilizaron gallos cecotomizados para determinar la correlación de la claridad de los DDGS (L*) de cinco muestras de DDGS con la digestibilidad de lisina, de lo que informaron una correlación de r2 = 0.86. De la misma forma, Batal y Dale (2006) encontraron una alta correlación (r2 = 0.74) entre la claridad del color y el contenido de lisina digestible para aves de muestras de DDGS.