ESTUDIOS DE CONSERVACION DE FRIJOL DE SOYA COCIDO

 

E.J. Delgado, Carmen  María. Mederos y  J. Ly

Instituto de Investigaciones Porcinas

Gaveta Postal 1 Punta Brava 19200

La Habana, Cuba

 

RESUMEN

 

Se estudiaron dos métodos de conservación de frijol de soya cocido en reactor: adición de cloruro de sodio (sal común) y una zeolita cubana al 2% del peso fresco (tratamiento I) y adición de igual proporción de sal pero utilizando la zeolita para cubrir la superficie (tratamiento II). Se realizaron estudios a escala de laboratorio y piloto durante siete días utilizando un diseño de comparación simple. A escala de laboratorio se produjo una caída altamente significativa (P<0.01) del pH: I, 4.42 vs 3.93; II, 4.40 vs 3.88; un incremento marcado (P<0.01) del contenido de ácido láctico: I, 16.9 vs 22.4; II, 15.0 vs 63.4 mmol/100g de MS y una sensible disminución (P<0.01) del contenido de amoníaco: I, 10.8 vs 7.0; II, 12.5 vs 8.5 mmol/100g de MS. No se observó deterioro del aspecto exterior del producto conservado a los siete días para ningún tratamiento. En la prueba a escala piloto se descartó el tratamiento I debido al deterioro del aspecto exterior a partir de los cinco días. El tratamiento II manifestó una disminución acentuada (P<0.01) del pH (4.39 vs 3.96) con una apariencia, olor y color estables. Se sugiere que el tratamiento II es un método efectivo y sencillo, con posibilidad de aplicación en la producción porcina nacional.

 

PALABRAS CLAVES: Frijol de soya, conservación, sal común, zeolita, cloruro de sodio.

 

STUDIES ON THE PRESERVATION OF COOKED FULL-FAT SOYBEAN

 

SUMMARY

 

Two preservation methods of steam-heated-full-fat soybean were studied: the addition of sodium chloride and a Cuban zeolite, 2% fresh weight (treatment I) and the addition of equal amount of salt using zeolite as a covering surface layer (treatmen II). Laboratory and pilot trials were conducted during seven days using a simple comparisson design. At laboratory scale there was a significant fall (P<0.01) of pH: I, 4.42 vs 3.93; II, 4.40 vs 3.88. Lactic acid content increased significantly (P<0.01): I, 16.9 vs 22.4; II, 15.0 vs 63.4 mmol/100g of DM while ammonia content decreased significantly (P<0.01): I, 10.8 vs 7.0; II, 12.5 vs 8.5 mmol/100g of DM. External appearance of the storaged material remained stable during the trial in both treatments. Treatment I was rejected in the pilot test as external appearance was significanlty impaired at the fifth day. In contrast, treatment II showed a significant pH fall (P<0.01), 4.39 vs 3.96, and a stable appearance. It is suggested that treatment II is a simple-effective preservation method that could be applied in the national swine industry.

 

KEY WORDS: Full-fat soybean, preservation, sodium chloride, zeolite, common salt.

 

 

INTRODUCCION

 

En Cuba no se dispone de una infraestructura capaz de transformar el frijol de soya en harinas comerciales tradicionalmente usadas en la producción animal, proceso que generalmente comprende la separación del aceite y un tratamiento térmico adecuado que reduzca de forma eficiente el contenido de factores antinutricionales presentes en esta leguminosa.

 

 

La inestabilidad de los precios en el mercado, con tendencia al alza, ha devenido en la búsqueda de nuevas tecnologías que permitan la producción y el uso del frijol de soya integral, como alternativa de menor costo en la alimentación animal.

 

 

La cocción del grano de soya entero en el reactor termomecánico a 115 oC, 0.7 Bar, durante 30 min (Pineda 1998, datos no publicados) ha permitido obtener una pasta (30% MS) que al incorporarla en las dietas de cerdos se obtienen resultados alentadores en los rasgos de comportamiento y canal (Mederos et al 1998), lo que constituye una alternativa con gran potencial de aplicación en la producción porcina nacional. Sin embargo, la generalización de esta tecnología requiere de un sistema de conservación, sencillo, de bajo costo y efectivo durante al menos siete días, que garantice la disponibilidad diaria de frijol cocido. De este modo se establecería un ciclo de procesamiento que se adecua a los requerimientos de la producción comercial de cerdos en Cuba (Mederos, comunicación personal), semejante al propuesto en la tecnología de conservación de otros productos en esta rama ganadera (Martínez et al 1995).

 

En pruebas de conservación a escala piloto se ha utilizado el formaldehído (0.2% del peso fresco) como preservante de desperdicios procesados, con muy buenos resultados (Patterson et al 1989; Piloto et al 1998), pero que su alto costo y engorrosa manipulación podría dificultarse su empleo en la conservación a escala de producción. El uso de materias primas comúnmente utilizadas en dietas para cerdos, como la sal común, de reconocido carácter bacteriostático y la zeolita, no se ha estudiado hasta el momento como posible vía de conservación del frijol de soya cocinado o productos con características similares.

 

El presente trabajo tuvo como objetivo establecer un sistema de conservación para el frijol de soya cocinado que fuera sencillo, económico y efectivo durante al menos siete días.

 

MATERIALES Y METODOS

 

Se utilizó como materia prima el frijol de soya cocido en un reactor a 115 oC y 0.7 Bar durante 30 min. Este producto sale del reactor con alrededor de un 30% MS y 35-40% PB en base seca, como promedio (Mederos et al 1998).

 

Tomando como base pruebas de observación realizadas previamente se diseñaron dos tratamientos de conservación:

 

1.    Adición de 2% de cloruro de sodio (NaCl) y 2% de una zeolita cubana en base fresca

2.    Adición de 2% de NaCl en base fresca y aplicación de una capa superficial de zeolita de 2-5 cm de espesor

 

El tratamiento con formaldehído no se tuvo en cuenta ya que el objetivo del trabajo fue el de establecer un sistema de conservación alternativo. Por otra parte, se conoce que el formaldehído es un preservante efectivo para la conservación de otros productos de composición parecida a la del frijol de soya cocinado, como los desperdicios procesados (Piloto et al 1998) entre otros utilizados en la alimentación animal (Cook et al 1982, Peters y Froseth 1982). Además, ya se había comprobado la efectividad del formaldehído para conservar a escala piloto el frijol de soya cocinado (Mederos 1998, datos no publicados).

 

Se hicieron pruebas a escala de laboratorio y piloto. En la prueba a escala de laboratorio se prepararon para cada sistema seis réplicas de 300 g en frascos de vidrio. Estas se almacenaron durante siete días a temperatura ambiente y se tomaron muestras para el análisis a los 0 y 7 días. En la prueba a escala piloto se utilizaron para cada tratamiento tres tanques de metal con alrededor de 50-60 kg de capacidad. Estos se colocaron en naves de animales de experimentación y se analizó el producto almacenado a los 0 y siete días.

 

Para la evaluación de los métodos de conservación se decidió utilizar solamente indicadores físico-químicos y sensoriales. Para ello se tuvo en cuenta el menor costo de estas técnicas con respecto a los análisis microbiológicos, que en muchos casos brindan información suficiente para juzgar la efectividad del método de conservación empleado. Además, la efectividad de procesos de conservación de cítricos (Domínguez 1994) y pulpa de café (Romero 1994) ha sido descrita a través de indicadores físico-químicos y sensoriales exclusivamente; a pesar de que en ambos casos el material a preservar no sufre tratamiento térmico alguno y se almacena por períodos de tiempo considerablemente mayores a los empleados en este experimento.

 

En las muestras tomadas durante el experimento a escala de laboratorio se determinó el contenido de MS y PB (Nx6.25), según AOAC (1990). Adicionalmente, se pesaron 10 g de muestra, los cuales se diluyeron en 100 ml de agua destilada y se agitaron fuertemente para posteriormente centrifugar a 4000 rpm durante 20 minutos en centrífuga MLW. En el sobrenadante se determinó el pH, con un electrodo de vidrio HANNA 8418; el contenido de ácido láctico (Barker y Summerson, 1941) y el contenido de amoníaco (APHA 1980). También se observó diariamente el aspecto exterior del producto para detectar aparición de colores extraños u olores desagradables como indicadores de deterioro. En la conservación a escala piloto se midió solamente el pH y se observó periódicamente el aspecto exterior.

 

Para el análisis estadístico se utilizó el paquete Systat 5.04 para Windows (1990-1994). Los resultados se procesaron según diseño de comparación simple (Steel y Torrie 1980) y las medidas se agruparon por tiempo para discriminar las medias a través de la prueba t de student.

 

RESULTADOS Y DISCUSION

 

En el estudio de laboratorio se observó un patrón de comportamiento semejante para ambos tratamientos (tablas 1 y 2).

 

Tabla 1. Resultados de la prueba t para el frijol de soya cocido y conservado mediante la adición de 2% en base fresca de sal común y de zeolita (tratamiento 1)

 

 

Días de almacenamiento

Nivel de significación

 

0

7

 

MS, %

35.6 ± 1.5 (1)

37.2 ± 1.4

P>0.05

PB, % MS

37.7 ± 0.4

37.2 ± 0.2

P>0.05

pH

4.42 ± 0.06

3.93 ± 0.03

P<0.01

Acido láctico, mmol/100 g MS

16.9 ± 0.4

22.4 ± 0.6

P<0.01

Amoníaco, mmol/100 g MS

10.8 ± 0.3

7.0 ± 0.4

P<0.01

1Promedio de seis determinaciones ± desviación estándar

 

Tabla 2. Resultados de la prueba t para el frijol de soya cocido y conservado mediante la adición de 2% en base fresca de sal común y aplicación de una capa superficial de zeolita de 2-5 cm de espesor (tratamiento 2)

 

 

Días de almacenamiento

Nivel de significación

 

0

7

 

MS, %

31.6 ± 1.3 (1)

32.2 ± 0.5

P>0.05

PB, % MS

37.7 ± 0.4

37.3 ± 0.5

P>0.05

pH

4.40 ± 0.04

3.88 ± 0.03

P<0.01

Acido láctico, mmol/100 g MS

15.0 ± 0.5

63.4 ± 2.3

P<0.01

Amoníaco, mmol/100 g MS

12.5 ± 2.0

8.5 ± 0.3

P<0.01

1 Promedio de seis determinaciones ± desviación estándar

 

El pH disminuyó marcadamente (P<0.01); los valores finales de pH en ambos tratamientos son ligeramente superiores que los de ensilajes de cítricos (Domínguez 1979, 1994) y ligeramente inferiores a los de pulpa de café (Romero 1994) y pescado (Reyes et al 1991).

 

El contenido de ácido láctico final fue superior en los tratamientos estudiados con respecto al de ensilaje de cítricos (Domínguez 1994) o de café (Romero 1994). Los valores más altos correspondieron al tratamiento con cubierta de zeolita (ver tabla 2) aunque en ambos casos los valores finales fueron significativamente superiores (P<0.01) a los  iniciales.

 

El contenido de amoníaco sufrió una disminución significativa (P<0.01) con respecto a la concentración inicial. Los valores fueron generalmente bajos en ambos tratamientos si se compara con los valores típicos de forrajes (Wilkins 1972) y otros productos ensilados (Kompiang y Creswell, 1980; Rangkuti et al 1980; Romero 1994).

 

El comportamiento de los indicadores de la fermentación sugiere la ocurrencia de un proceso similar al que tiene lugar en los productos ensilados (Barnett 1957) fenómeno que pudo ser favorecido por el carácter bacteriostático selectivo de la sal añadida.

 

Al parecer la fermentación láctica fue la principal causante de la acidificación del medio. Esta hipótesis se refuerza por el hecho de haber encontrado niveles de amoníaco significativamente inferiores (P<0.01) a los siete días, indicativo de la limitación drástica de los procesos fermentativos colaterales, como la fermentación butírica (Barnett 1957, Wilkins 1972). La habilidad de la zeolita para absorber amoníaco (Milan et al 1996) es otro factor que pudo influir en la disminución de su concentración.

 

De cualquier manera, la evaluación sensorial periódica efectuada al frijol cocido y conservado sirvió para confirmar esta hipótesis. El aspecto exterior se mantuvo estable hasta el séptimo día en ambos tratamientos. No se produjeron cambios desfavorables en el color, solo se hizo perceptible un olor típico de productos fermentados por bacterias lácticas, parecido al de la leche fermentada.

 

En la prueba a escala piloto se descartó el tratamiento sin cubierta de zeolita, que ya había manifestado un patrón de fermentación más pobre en el ensayo a nivel de laboratorio. A partir del quinto día se produjo oscurecimiento de la superficie, con desarrollo de hongos y larvas de mosca, con olor putrefacto en las zonas oscurecidas. Estos resultados estuvieron influenciados por las condiciones imperantes en las naves de los animales. A diferencia del ambiente del laboratorio, la presencia de gran cantidad de moscas y otros vectores con acceso a la superficie del material pudieron acelerar de forma importante los procesos de deterioro.

 

En el tratamiento con cubierta de zeolita se repitió la disminución altamente significativa (P<0.01) del pH (4.39 ± 0.04 ó 3.96 ± 0.06) observada a nivel de laboratorio. Tampoco se produjeron modificaciones negativas en el aspecto exterior del producto. A excepción del olor típico de fermentaciones lácticas, se mantuvo una apariencia muy similar a la del material fresco. La utilización de la capa superficial de zeolita parece ser una barrera de contención muy eficiente contra el ataque de vectores y otras fuentes de contaminación.

 

La efectividad de este sencillo método de conservación a escala piloto, donde las condiciones son muy parecidas a las de la producción comercial de cerdos, evidencia la posibilidad de su empleo para la conservación del frijol de soya cocinado en reactor. Su adopción podría favorecer un mejor aprovechamiento de las materias primas de producción nacional. Tampoco requiere que se introduzcan cambios en la tecnología de procesamiento, manipulación o requerimiento de mano de obra con respecto al sistema de conservación con formaldehído, con la ventaja de sustituir la importación de este costoso preservante.

 

REFERENCIAS

 

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Mederos, C.M., Pérez, J.M., Carballar, J.M. y Pineda, A. 1998. Uso del frijol de soya en dietas de mieles de caña de azúcar para cerdos en crecimiento-ceba. ACPA 17(2):48-52

 

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