Revista de la Facultad de Agronomía (LUZ) 7(2):90-95
El potencial que tiene la hoja vegetal como fuente protéica así como el follaje existente en los trápicos húmedos, obliga a investigar las posibilidades de obtener concentrados protéicos para ayudar a resolver el problema de la alimentación de los monogástricos.
La extracción de estas proteínas de la hoja ha sido altamente exitosa, lo mismo a nivel de laboratorio que a escala industrial (6, 9, 13 y 17). La buena calidad de esta proteína ha sido también demostrada (25 y 26) y su perfil de aminoácidos ha mostrado ser de excelente calidad, siendo el aminoácido limitante, la metionina (l, 14 y 16). No existe problema en cuanto a la naturaleza de la hoja, ya que todas muestran una composición similar en sus aminoácidos (1 y 27), si bien, algunos autores, encuentran diferencias en cuanto al valor nutritivo (10, 11 y 12).
Los concentrados obtenidos muestran un contenido de grasa muy variable, entre 3 y el 12 por ciento, pero siempre hay un mínimo del 70 por ciento de ácidos grasos no saturados (5, 19 y 23). Se conoce el contenido de sales minerales (27), el contenido de sustancias fenólicas (7), el destino de los pigmentos (3) y la estabilidad de estos concentrados (18).
Los aspectos de la producción o de la obtención de estos concentrados han sido motivo de estudios exhaustivos, existiendo plantas industriales en Francia, Dinamarca y Estados Unidos (20).
Existe una abundante bibliografía sobre equipos y métodos de obtención, algunos de ellos protegidos por patentes (8, 17, 21 y 25).
Si bien el trabajo se ha desarrollado sobre la Clitoria ternatea (zapatico de la reina), con las modificaciones del caso, es válido para cualquier leguminosa (23 y 24).
El trabajo se realizó en la Granja Experimental de la Facultad de Agronomía de LUZ. Las hojas se cosecharon en parcelas de 20 x 6 metros. Las plantas usadas fueron: yuca (Manihot sculenta), pasto guinea (Panicum maximun) y zapatico de la reina (Clitoria ternatea). La cosecha de las hojas de yuca se realizó a mano, la guinea y el zapatico se cosecharon con rotativa. Se realizaron pruebas a nivel de laboratorio y lo que aquí se denomina planta piloto. El total de muestras trabajadas fue de 58.
En el laboratorio las hojas fueron cortadas con una guillotina y después en una licuadora. Previamente a la licuadora se añade agua del grifo o un buffer de pH 8,3 (tris-glicina) o bien una solución de hidróxido sódico (2 ml de NACH l/10 N por litro de agua) a temperatura normal o bien enfriada a 10oC. La proporción de agua/pasto empleada fue de 1/1 ó de 2/1. El líquido resultante se filtraba en un paño o liencillo, obteniéndose dos productos: el líquido filtrado y una masa de hojas trituradas.
El líquido filtrado se colocaba en baño maría a diferentes temperaturas y se coagulaba, sedimentaba, centrifugaba o se filtraba, según el fin del ensayo y el sedimento obtenido se secaba en estufa a temperaturas inferiores a 65oC durante 12-24 horas. El producto seco se trituraba en una licuadora.
La masa de hojas trituradas se prensaba en una prensa hidráulica, obteniéndose lo que aquí se denomina "torta" y un líquido que se sumaba al líquido filtrado anteriormente para su coagulación.
En el modelo que aquí se denomina piloto se cortaba la planta con una cortadora "Atlas" modelo 16-5001. Después de pesarse se añadía agua (o solución alcalina) y se trituraba en un molino de martillos marca "Nogueira" 3000/3200, obteniéndose un líquido pastoso que inmediatamente se centrifugaba en una lavadora G.E. doméstica, obteniéndose un líquido y una masa de hojas trituradas. El líquido se hacía pasar por una "Y" donde se mezclaba con vapor para alcanzar la temperatura deseada (70-80oC), según la finalidad del ensayo. El precipitado se separaba mediante un colador de sencillo y el líquido se desechaba. El colador se deja escurrir en la cava durante 12 horas y luego su contenido se secaba a una temperatura de 55-6OoC para su posterior trituración o pulverización. La masa de hojas se exprimía en una prensa y el líquido obtenido se sumaba al anterior para su coagulación. Las hojas prensadas constituyen lo que aquí se denomina "torta".
El liencillo usado para retener el coágulo tiene una malla de 0,02 mm de luz, pero esta luz está cruzada por fibras que permiten la retención del coágulo perfectamente.
Los análisis de laboratorio se realizaron de acuerdo a la AOAC (2) y la determinación del N se realizó de acuerdo a la técnica de Müller (22).
Con las hojas de yuca y guinea sólo se realizaron cinco pruebas de extracción ya que las dificultades de recolección de la hoja o los bajos rendimientos así lo justificaban. La yuca dio rendimientos del 35 por ciento de nitrógeno extraído, pero la recolección de las hojas ha de realizarse a mano. El alto contenido de fibra de la guinea, hace que la trituración de la hoja sea difícil, produciéndose calentamiento de la pulpa y por esta razón sólo se consiguen rendimientos del 20 por ciento del nitrógeno de la hoja.
Los resultados de los ensayos con zapatico de la reina se muestran en las tablas 1, 2, 3, 4 y 5.
El contenido de sólidos totales y proteínas del zapatico en relación a la edad de corte se muestra en la Tabla 1. Como era de esperarse el porcentaje de proteínas es alto (promedio 21,4 por ciento) y está de acuerdo con los resultados de otros autores (4). La importancia del pH y la temperatura en que se realiza la extracción se describe en las tablas 2 y 3. Con agua se obtienen buenos rendimientos que en algunos casos han llegado al 60 por ciento del nitrógeno total, pero si se trabaja con agua, sólo se puede trabajar a temperaturas bajas pues en caso contrario los rendimientos no se mantienen. Con el incremento del pH se incrementan los rendimientos como indica toda la bibliografía (7, 15).
La extracción disminuye con la edad de la planta (Tabla 4), dado que a ménor edad hay menor rendimiento de hojas por hectárea, se considera que los rendimientos óptimos están entre los 30 y 40 días.
En la Tabla 5 se expone la composición de los productos finales para poder hacerse una idea de las posibilidades de la metodología expuesta.
Los rendimientos por corte y hectárea variaron de acuerdo a las condiciones del cultivo, corte, etc., entré 3.000 y 37.000 kilos.
|
Edad (días)10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
|
Sólidos Totales |
24,3 |
23,0 |
25,0 |
24,7 |
24,7 |
24,6 |
27,4 |
|
Proteínas* |
23,7 |
25,1 |
20,0 |
20,5 |
18,9 |
19,2 |
18,3 |
|
Temperatura del Jugo |
29oC |
37oC |
43oC |
5OoC |
|
Buffer |
40 |
48 |
- |
43 |
|
Agua |
33 |
40,6 |
28 |
26 |
|
Solución Alcalina |
32 |
36 |
26.5 |
26 |
|
pH del jugo |
menos de 5,6 |
de 5,7 a 5,9 |
de 6 a 6,5 |
mayor de 6,5 |
|
Rendimiento |
29,3 |
39 |
41 |
44 |
|
Edad del pasto |
por 100 kilos de pasto |
por 100 kilos de proteína |
|
20-30 días |
1,58 kilos |
48,12 kilos |
|
30-40 días |
1,62 kilos |
42,40 kilos |
|
40-50 días |
1,43 kilos |
29,60 kilos |
|
50-60 días |
0,99 kilos |
25,75 kilos |
|
- |
Materia Seca |
Cenizas |
Proteína Cruda |
Extracto etéreo |
Fibra |
Extracto libre de N |
|
Hojas secas |
91,94 |
7,O7 |
20,71 |
3,72 |
27,14 |
41,36 |
|
Torta o bagazo |
90,28 |
5,77 |
11,33 |
1,24 |
45,87 |
35,77 |
|
Concentrado |
92,21 |
5,54 |
54,53 |
10,48 |
2,85 |
26,60 |