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Cuban Journal of Agricultural Science

Print version ISSN 0864-0408On-line version ISSN 2079-3480

Cuban J. Agric. Sci. vol.53 no.1 Mayabeque Jan.-Mar. 2019  Epub Feb 05, 2019

 

Ciencia Animal

Efecto de la época de cosecha en las características químicas de la pulpa de remolacha azucarera (Beta vulgaris) granulada. Nota técnica

O.N. Arce1  * 

G. Alagón2 

L. Ródenas3 

E. Martínez-Paredes3 

V. J. Moya3 

J.J. Pascual3 

C. Cervera3 

1Facultad de Ciencias Agrarias y Naturales, Universidad Técnica de Oruro, Av. 6 de Octubre 5715, Cas. Postal 49, Oruro, Bolivia

2Facultad de Agronomía y Zootecnia, Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, Av. de la Cultura 733, Ap. Postal 921, Cusco, Perú

3Instituto de Ciencia y Tecnología Animal, Universidad Politécnica de Valencia, Camino de Vera 14, Valencia 46071, España

Resumen

Se caracterizó la composición química de pulpas de remolacha granuladas, procedentes del norte y sur de España, cosechadas en invierno y verano, respectivamente. La composición química y el contenido de ácidos grasos y aminoácidos de 12 muestras de pulpa de remolacha se compararon agrupadas según su procedencia. Las pulpas de invierno y verano difirieron en el contenido en cenizas insolubles (P<0.05), fibra detergente neutro (P<0.05), fibra soluble en detergente neutro (P<0.01) y almidón (P<0.01). El contenido en proteína bruta y aminoácidos fue bajo, así como el de grasa, cuyos ácidos grasos más representativos fueron linoleíco, palmítico y oleico, y en ningún caso mostraron diferencias entre grupos. El análisis de los componentes principales indicó que la fibra soluble en detergente neutro y los componentes fibrosos insolubles (fibra detergente neutro y fibra detergente ácido) explican 61.6 % de la variabilidad en la composición de la pulpa de remolacha. Se concluye que la pulpa de remolacha procedente de la industria azucarera de España es un subproducto que aporta alto contenido de fibras, solubles como insolubles, aunque es importante tipificar la naturaleza química de estos componentes fibrosos, dada su variabilidad según el origen.

Palabras clave: Ácidos grasos; aminoácidos; fibra insoluble; fibra soluble; pulpa de remolacha

La remolacha azucarera (Beta vulgaris) pertenece a la familia de las Quenopodiáceas y es una especie que contiene una alta concentración de sacarosa. Se cultiva comercialmente para la producción de azúcar y los subproductos que genera su extracción agregan 10 % al valor de la cosecha (Habeeb et al. 2017). Uno de esos residuos es la pulpa de remolacha (PR), que constituye un importante subproducto ampliamente utilizado en la alimentación animal, especialmente si se destina a rumiantes y conejos, en los que puede representar más del 20 o 10 % de la ración diaria, respectivamente (Omer et al. 2013, Münnich et al. 2017 y Delgado et al. 2018). Para que la PR se pueda destinar a la alimentación animal, el conocimiento de su valor nutritivo es esencial. Por las características de su composición química, la PR es rica en celulosa, hemicelulosa y pectina, y pobre en lignina y proteína (Foster et al. 2001), pero la variedad de remolacha, las condiciones de su cultivo y el proceso de extracción del azúcar pueden modificar su composición.

En España hay dos zonas productoras de remolacha, una en el norte que es recolectada en invierno, y otra en el sur que se recolecta en verano, en ambas zonas se cultivan varias variedades de remolacha y en ambas se incluyen cultivos de secano y de regadío. Este cultivo ocupó en la campaña 2013/2014, 26605 ha en el norte del país, con una producción de 2.135 millones de t de remolacha recolectada en invierno, y 8662 ha en el sur, con 749.5 mil t en verano (MAPAMA 2018).

Dado que existen diferencias importantes entre ambas zonas de producción, que podrían influir en la composición química de la PR, el objetivo del estudio fue caracterizar la composición química de las pulpas granuladas que se comercializan, procedente de una y de otra zona.

Se analizaron 12 muestras de pulpa de remolacha granulada, recogidas directamente de los almacenes de las plantas azucareras productoras, al principio y al final de la campaña remolachera, mediante muestreo en distintos puntos del almacén. Siete muestras procedían del norte (invierno) y otras cinco del sur (verano). Los análisis químicos se realizaron por los métodos oficiales de la AOAC (2016) para materia seca (MS), cenizas totales (CT), proteína bruta (PB), proteína bruta ligada a fibra detergente neutro (PBFDN), grasa bruta (GB), fibra detergente neutro corregida por cenizas y proteína (FDN), fibra detergente ácido corregida por cenizas (FDA) y lignina detergente ácido (LDA). También se determinó el contenido en almidón (ALRIE) y fibra soluble en detergente neutro (FSDN) por el método descrito por Martínez-Vallespin et al. (2011). El contenido de hemicelulosa se estimó por diferencia entre FDN y FDA y el de celulosa, por diferencia entre FDA y LDA. Las cenizas insolubles corresponden al residuo insoluble de las cenizas totales tratadas con ácido clorhídrico y ácido nítrico, lavado con ácido clorhídrico 1N y agua y nueva calcinación (van Keulen y Young 1977). Asimismo, se determinó el contenido de ácidos grasos por cromatografía de gases (O’Fallon et al. 2007) y el de aminoácidos, por cromatografía líquida de alto rendimiento HPLC (Liu et al. 1995).

Para realizar el análisis estadístico de los resultados, se utilizó el programa informático Statgraphics Centurion (Statgraphics 2010). El efecto del origen de la PR, verano o invierno, en su composición química se analizó mediante análisis de varianza (ANOVA). La comparación de medias se hizo con la t de Student, a nivel de significación de P < 0.05. Además, se realizó análisis de los componentes principales que intervienen en la composición de la PR.

En la tabla 1 se muestra la comparación, en cuanto a la composición química y los contenidos de ácidos grasos y aminoácidos de las PR producidas en invierno y en verano.

Table 1 Chemical composition, fatty acids and amino acids of beet pulp produced in Spain during the winter and summer seasons (mean and VC) 

Se pudo apreciar que hubo diferencias para las variables cenizas insolubles, FDN, hemicelulosa, FSDN y almidón (P < 0.05). Aunque los resultados obtenidos estuvieron en el intervalo de valores informados, hubo alta variabilidad (coeficientes de variación superiores al 10%), excepto para MS y PB; siendo especialmente reseñable la variabilidad registrada para hemicelulosa (21%), LDA (67%) y cenizas insolubles (33%).

El contenido de cenizas totales coincidió con los informados por Volek et al. (2003), con valores en torno a 7%, mientras que otros autores reportan valores entre 4.4-13.2% (NRC 2000 y De Blas et al. 2010). Algo más de la mitad de las cenizas totales (54%) fueron cenizas insolubles en las PR de invierno, mientras que en las de verano representaron solo 34% (P<0.05). La inclusión de otros subproductos en la PR, tales como vinazas, puede estar en el origen de estas diferencias.

Aunque la PB fue relativamente baja y no difirió entre grupos, con promedio de 8.8 %, estuvo en el rango de valores informados (7.4-15.6%) (De Blas y Carabaño 1996, DePeters et al. 2000, NRC 2000 y Habeeb et al. 2017). Más de la mitad de la PB (5.15 %) de la PR estuvo ligada a las paredes celulares. El contenido de GB fue relativamente bajo (1.2 %), y similar entre las PR de invierno y verano, y en el rango entre 0.5 % (NRC 2000) y 2 % (Volek et al. 2003).

Las pulpas poseen un alto contenido de fibras, solubles como insolubles, altamente digestibles (Habeeb et al. 2017). La fracción FDN mostró diferencias entre las dos épocas (P<0.001), siendo 16 % superior en las PR de verano, lo que parece asociarse a mayor contenido en hemicelulosa (P<0.05). Por su parte, el contenido de FDA no mostró diferencias significativas entre las muestras, con valor promedio de 22 %, menor que lo obtenido por otros autores, que los sitúan entre 25.7 y 27.0 % (De Blas y Carabaño 1996, Volek et al. 2003 y De Blas et al. 2010).

La celulosa es una fracción importante de la PR y los contenidos encontrados en verano e invierno están en el rango de 13.1-27.5 %, informado por otros autores (De Blas y Carabaño 1996; DePeters et al. 2000 y Pereira y González 2004).

El contenido en LDA de la PR fue similar en ambas épocas del año. Este fue un indicador muy variable. Mientras De Blas et al. (2010) observaron valores cercanos a 2 %, otros estudios refieren variaciones desde 2 hasta 6 % para muestras de distinta procedencia (Pereira y González 2004), que pueden estar relacionadas con la variedad y el cultivo de la remolacha.

En correspondencia con las diferencias encontradas en el contenido de FDN, el contenido en otros carbohidratos complejos más utilizables por los animales contenidos en la fracción FSDN fue mayor (P<0.01) en la PR de invierno. Por otro lado, el contenido en almidón fue bajo en ambas épocas, aunque mayores también en las PR de invierno (P<0.01), lo que podría estar relacionado con diferencias entre las variedades de remolacha, o de cultivo, o en la eficacia del proceso de extracción del azúcar entre las factorías, pero que también podría deberse a la incorporación de melazas dentro de la PR antes de granular, cuyos azúcares (glucanos) podrían quedar retenidos en esta fracción durante el análisis.

La PR contiene muy poca grasa, y, por tanto, los ácidos grasos están en proporciones menores al 1% de la materia seca, presentando además una variabilidad alta. Los ácidos grasos más representativos son el linoleíco, palmítico y oleico, con algunas diferencias entre la época de recolección, en cuanto al ácido palmítico, siendo mayor su contenido en invierno (P<0.05). El resto de ácidos grasos están en niveles menores a 0.1%.

La composición de aminoácidos fue similar entre las PR de ambos grupos. El aminoácido más abundante fue el ácido glutámico, seguido del ácido aspártico, leucina, lisina y valina, aunque todos ellos con valores muy bajos debido a que el contenido en PB de la PR fue también muy bajo. Estos valores están en el rango determinado por De Blas et al. (2010) para lisina (0.54 %) y metionina (0.16 %).

En términos generales, la pulpa de remolacha es un subproducto de alto contenido de carbohidratos fibrosos insolubles (celulosa y hemicelulosas) y carbohidratos solubles en detergente neutro, y con bajo contenido de lignina, lo que la hace excelente fuente de energía en aquellos animales que tienen una buena digestibilidad de este tipo de compuestos (Cobos et al. 1995 y Habeeb et al. 2017). Además, la fibra soluble en detergente neutro está formada por pectinas solubles e insolubles, hemicelulosas solubles (arabinoxilanos y β-glucanos), fructanos y oligosacáridos (Martínez-Vallespín et al. 2011), a los que se les otorga una función muy importante en la salud intestinal de los animales (Fishman et al. 2011), especialmente de los monogástricos (Carabaño et al. 2008 y Xiccato et al. 2011).

El análisis de los componentes principales de la composición química de la PR muestra que el componente principal está formado por FSDN, localizado en el lado izquierdo del gráfico y los componentes fibrosos insolubles (FDN y FDA) localizados en el lado derecho, los mismos que explican el 61.6 % de la variabilidad (figura 1). Por otra parte, el componente principal 2 muestra que parte de la variabilidad podría deberse también al contenido en FDA y a su grado de lignificación. Estos resultados, ponen en evidencia la importancia que tiene una detallada evaluación de la naturaleza de las fibras que contiene la PR.

Figure 1 Analysis of the main components of the chemical composition of beet pulp. 

Se concluye que la pulpa de remolacha procedente de la industria azucarera de España, independiente de la época, es un subproducto que aporta alto contenido de fibra, soluble como insoluble, aunque no es una fuente importante de PB, aminoácidos o ácidos grasos. Sin embargo, es necesario caracterizar la naturaleza química de estos carbohidratos complejos, ya que las pulpas obtenidas en invierno mostraron mayor contenido de FSDN y menor en FDN.

Agradecimientos

A la Universidad Técnica de Oruro, al Instituto de Ciencia y Tecnología Animal de la Universidad Politécnica de Valencia y a la oficina de Acción Internacional de la Universidad Politécnica de Valencia por el soporte financiero del trabajo de investigación.

REFERENCIAS

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Recibido: 10 de Mayo de 2018; Aprobado: 05 de Febrero de 2019

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