Utilização de derivados de soja na alimentação animal Parte II – Controle de Qualidade
Os grãos da soja contém quantidades variáveis de fatores antinutricionais (FAN), entre os quais destacam-se os inibidores de tripsina (IT), por seu efeito negativo sobre a atividade da tripsina e quimotripsina sobre a digestibilidade dos aminoácidos (AA).
Os fatores antitrípsicos são termolábeis, razão pela qual seu conteúdo e atividade são reduzidos após o correto processamento térmico.
Portanto, o processamento adequado do grão aumenta a digestibilidade dos AA e melhora notavelmente o valor nutricional da farinha de soja (FS) correspondente
Devemos considerar que o excesso de calor reduz a presença de IT, porém aumenta as reações de Maillard, com a conseguinte redução da digestibilidade da proteína, especialmente da Lys e Cys (Fontaine et al., 2007; González-Vega et al., 2011).
O aquecimento insuficiente deixaria sem ativar uma grande parte dos IT presentes.
Para conhecer a qualidade real da proteína das FS não basta analisar o nível de IT presente, mas também determinar a quantidade de Lys que permanece ativa ao final do processo de aquecimento.
A farinha de soja com valores de IT inferiores a 1-2 mg/g poderia ser um indicativo de produtos superaquecidos, se a incidência de reações de Maillard for alta.
As técnicas existentes para a determinação e quantificação tanto dos IT, como das reações de Maillard são complicadas e custosas e, por isso, é fundamental utilizar corretamente os métodos disponíveis no laboratório para quantificar os compostos resultantes destas reações.
Métodos para o controle de qualidade da proteína da farinha de soja
Em nível comercial, existem inúmeros métodos para o controle da qualidade da proteína da FS. Entre eles, os mais utilizados pela indústria são:
- Teste de urease
- Solubilidade em KOH (KOH)
- índice de dispersão da proteína (PDI)
Teste de urease
Os grãos da soja contém quantidades variáveis de urease, enzima termolábil cuja destruição por tratamento térmico segue, “grosso modo”, uma dinâmica similar à dos IT (Balloun, 1980; Waldroup et al., 1985).
Este teste mede o aumento do pH resultante da produção de amoníaco, a partir da ureia na presença da enzima urease, presente nas farinhas não processadas, ou inadequadamente processadas. O método mede indiretamente o grau de processamento térmico que foi aplicado a uma Farinha de Soja e, portanto, o grau de destruição dos fatores antinutritivos.
Características do método
⇑ Facilidade e baixo custo, razão pela qual é o mais utilizado pela indústria.
⇓ Sua principal limitação é que não tem valores negativos. Um valor de zero não nos permite saber se o processamento térmico foi “perfeito”, destruindo todos os fatores antinutritivos do grão, ou se foi excessivo.
Os altos valores de urease são indicativos de Farinhas de Soja cruas, ou insuficientemente processadas, enquanto os valores próximos a zero podem ser indicadores de FS bem processadas, ou superaquecidas.
Solubilidade da proteína em KOH
Em seu estado natural, o procedimento mede a redução na solubilidade da fração proteica da FS em KOH como resultado do processamento térmico.
A solubilidade das globulinas, principais proteínas de armazenamento do grão, é alta. Porém, diminui com o processamento térmico.
» Antes do processamento, a proteína dos grãos é muito solúvel e o valor de HOH estará acima de 90-95%.
» O teste de solubilidade em HOH nos permite medir a solubilidade das proteínas da soja em uma solução 0,2% KOH e, assim, determinar indiretamente o grau de desnaturação da fração proteica.
Deve-se considerar que a manipulação das amostras durante sua análise – tamanho e tempo da moagem, agitação, temperatura, pH da solução, tempo etc. – influencia no resultado (Whittle e Araba, 1992).
O método é efetivo para determinar o superaquecimento do grão, ou farinha. Porém, é menos eficaz para detectar grãos insuficientemente processados (AndersonHafeman et al, 1992).
Em qualquer caso, o índice de KOH é menos afetado pelo tempo de armazenagem que outros métodos, como o PDI, Índice de Dispersão de Proteína (Serrano et al., 2013).
Índice de dispersão da proteína (PDI)
O PDI mede a solubilidade do nitrogênio da amostra de soja em meio aquoso.
O método permite determinar, de forma mais precisa, o nível ideal de processamento de um grão, ou FS que o teste de urease e, às vezes, que a solubilidade em KOH, segundo Hsu and Satter (1995), Batal et al. (2000) e Dudley-Cash (2001).
Da mesma forma que o indicado para o método da solubilidade em KOH, manipulação e características dos processos da amostra aplicados durante sua análise, podem afetar os resultados laboratoriais obtidos.
Em particular, a diração do período de armazenagem tende a reduzir muito mais os valores do PDI, que o efeito sobre os valores de KOH e IT (Sueiro et al., 2009a, b; Serrano et al., 2013) (Tabela 1).
Talvez os valores de PDI de uma amostra individual de FS possam ser possivelmente inferiores, quando analisados no país de destino, que no país de origem.
Apesar dos diferentes critérios existentes (Lee et al., 2007; de Coca-Sinova et al., 2008), a solubilidade em KOH e, em menor medida, o PDI, estimam melhor a qualidade do processamento da FS, que a atividade ureásica.
Deve-se considerar que as Farinhas de Soja dos EUA apresentam, em média, valores para KOH e PDI 4-5 pontos superiores às FS procedentes do Brasil, ou Argentina (García-Rebollar et al., 2016).
Provavelmente, com base nos conhecimentos atuais, seja mais conveniente, ou mais adequado, utilizar FS com valores de urease próximos, ou iguais a zero e solubilidade em KOH superiores, inclusive, a 85-88%.
Estes valores de KOH são superiores às recomendações atuais da maioria dos autores (Tabela 2).
Na Tabela 2 são detalhados os valores aceitaveis da qualidade da proteína da soja (solubilidade em KOH, PDI, atividade ureásica e IT), segundo Van Eys (2012).
Inibidores de Tripsina (IT)
Para os IT, os valores se apresentam como unidades de atividade (AIT) e não em unidades (UIT) de IT.
Ambas unidades não são equivalentes, porém, estima-se que guardam uma relação muito estreita (1 x UIT – 1.9 x AIT).
Para efeitos práticos, os IT presentes no grão pertencem a dois grupos diferentes: Kunitz e Bowman-Birk. Estes dois tipos não têm os mesmos efeitos antinutricionais e, além disso, têm diferente sensibilidade ao calor. Por isso, a redução da quantidade (mg/g) não indica necessariamente uma melhora proporcional da inativação e dos resultados produtivos.
Diferentes efeitos dos IT sobre o fisiologismo das diferentes espécies animais.
Os inibidores de Tripsina aumentam o tamanho do pâncreas em aves, a fim de compensar a perda de enzimas. Porém, não ocorre o mesmo no caso do suíno.
Estaquiose e rafinose
Os oligossarídeos (estaquiose e rafinose), hidratos de carbono simples, que não são digeridos pelo animal, mas podem ser fermentados no intestino grosso, são outros FAN de interesse presentes nas FS.
⇓ O excesso destes oligossacarídeos pode levar a problemas devido ao crescimento desordenado de microorganismos no ceco.
⇑ Concentrações moderadas de oligossacarídeos podem fermentar proporcionando um aporte extra de energia (ácidos graxos voláteis), especialmente em suíno adulto.
⇑ Além disso, os ácidos graxos de cadeia curta, resultantes da fermentação dos oligossacarídeos, reduzem o pH do intestino grosso, o que poderia ser benéfico para a saúde intestinal, especialmente no caso do ácido butírico.
De fato, a pequenas concentrações, os oligossacarídeos são considerados prebióticos em substituição do FAN, em determinadas circunstâncias (Grizard e Barthomeuf, 1999; Conway, 2001; Rycroft et al., 2001).
Conclusão
Os altos níveis de uso da farinha de soja tornam necessário um exaustivo controle de qualidade.
A origem do grão, o tipo de processamento, o tempo e as condições de armazenamento afetam diretamente as características da farinha de soja.
Utilizar corretamente os diferentes métodos disponíveis para a detecção de FAN como os IT e as reações de Millard é fundamental para a avaliação adequada do produto.
As consequências da presença destes compostos sobre a fisiologia animal, assim como a presença de outros FAN como os oligossacarídeos, devem ser considerados na formulação prática de alimentos para espécies monogástricas.
A solubilidade em KOH, apesar de suas limitações, poderia ser o método de escolha para controlar a qualidade do processamento da Farinha de Soja. De fato, em países desenvolvidos, com uma indústria de processamento de soja bem estabelecida, a determinação dos valores de atividade ureásica tem escasso valor proteico.
Autores: G. Fondevila, L. Cámara, J. L. Archs & G.G. Mateos – Departamento de Produção Agrária, UP Madri.
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