Producción de proteína microbiana a partir de manzana de desecho con fermentación en estado sólido a 32 ºc

D. Díaz-Plascencia

Description

Resumen
El objetivo fue estudiar las condiciones ideales para la producción de proteína microbiana a partir de desecho de manzana. En una primera fase, se estudiaron las condiciones de pH, temperatura y aireación con el
propósito de lograr una buena fermentación aeróbica. En una segunda fase se evaluaron cuatro tratamientos con diferentes fuentes de nitrógeno: manzana, únicamente (T1)
manzana más soya (T2)
manzana más soya y
maíz (T3) y
manzana más alfalfa (T4). En todos los tratamientos se utilizaron los siguientes ingredientes: Urea (1.5%), Sulfato de amonio (0.2%), y una premezcla de vitaminas y minerales traza (0.5%). Se utilizaron seis repeticiones, las cuales se depositaron en charolas de aluminio, bajo una temperatura controlada de 32 ºC por un periodo de 96 h. Los muestreos se realizaron en los siguientes tiempos de fermentación
0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72 y 96 h. Los datos se evaluaron con un diseño al azar con arreglo factorial 2x2. Las variables evaluadas fueron
potencial hidrógeno (pH), proteína cruda (PC), proteína verdadera (PV), humedad de la materia seca (MS) y conteos de levaduras (CL). Se notó un incremento en el pH a partir de las 48 h para T3 y T4 lo que afectó significativamente la fermentación (P<0.01) así como la producción de PC y PV. En el caso de T1 y T2 se mantuvo el pH en un rango de 4.4 a 4.7, lo que permitió una mayor producción de PC (44.3 y 39.2%) y de PV (39.6 y 27.6%), respectivamente.
Summary
The aim of this study was to assess the ideal conditions for microbial protein production from apple waste. Conditions were studied for pH, temperature and ventilation in order to get a good aerobic fermentation. In
a second phase, four treatments with different nitrogen sources were used: apple (T1)
apple + soybean meal (T2), a block soybean and corn (T3) and, apple + alfalfa (T4). To all treatments the following ingredients were added: urea (1.5%), ammonium sulphate (0.2%), and a premix of vitamins and trace minerals (0.5%), using six replicates, which were placed in aluminum trays, under a controlled temperature of 32 º C for a period of 96 h.
Samples were taken at the following times of fermentation: 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36 42, 48, 60, 72 and 96 h. The data were evaluated with a randomized design with 2x2 factorial arrangements. The variables
evaluated were potential hydrogen (pH), crude protein (CP), true protein (PV), moisture in the dry matter (DM) and yeast counts (YC). There was an increase in pH after 48 h for T3 and T4 which significantly affected
fermentation (P <0.01) and production of PC and PV. In T1 and T2 pH were maintained in a range of 4.4 to 4.7, allowing greater production of PC (44.3 and 39.2%) and PV (39.6 and 27.6%), respectively.

Sujets

• Levaduras
• Proteína
• Fermentación

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• Publié le: 01 janvier 2010
• Nombre de lectures: 16
• Langue: Español

Extrait

REDVET. Revista electrónica de Veterinaria 1695-7504
2010 Volumen 11 Número 10

REDVET Rev. electrón. vet. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet -http://revista.veterinaria.org
Vol. 11, Nº 10, Octubre/2010– http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101010.html


Producción de proteína microbiana a partir de manzana de
desecho con fermentación en estado sólido a 32 ºc

1 1 1
D. Díaz-Plascencia* , C. Rodríguez-Muela , P. Mancillas-Flores , C.
1 1 1 1 2 3
Angulo , F. Salvador , C. Arzola, J. A. Jiménez, S. Mena A. Elías .
Facultad de Zootecnia y Ecología. Universidad Autónoma de Chihuahua,
Chihuahua, México. Periférico Francisco R. Almada km 1. Chihuahua,
México. Fax [phone].
1. Facultad de Zootecnia y Ecología. Universidad Autónoma de
Chihuahua, México. [e-mail], [e-mail]
2. Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias.
Universidad de Guadalajara, Jalisco, México. [e-mail]
3. Instituto de Ciencia Animal, La Habana, Cuba. [e-mail]


RESUMEN

El objetivo fue estudiar las condiciones ideales para la producción de
proteína microbiana a partir de desecho de manzana. En una primera fase,
se estudiaron las condiciones de pH, temperatura y aireación con el
propósito de lograr una buena fermentación aeróbica. En una segunda fase
se evaluaron cuatro tratamientos con diferentes fuentes de nitrógeno:
manzana, únicamente (T1); manzana más soya (T2); manzana más soya y
maíz (T3) y; manzana más alfalfa (T4). En todos los tratamientos se
utilizaron los siguientes ingredientes: Urea (1.5%), Sulfato de amonio
(0.2%), y una premezcla de vitaminas y minerales traza (0.5%). Se
utilizaron seis repeticiones, las cuales se depositaron en charolas de
aluminio, bajo una temperatura controlada de 32 ºC por un periodo de 96 h.
Los muestreos se realizaron en los siguientes tiempos de fermentación; 0,
3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72 y 96 h. Los datos se
evaluaron con un diseño al azar con arreglo factorial 2x2. Las variables
evaluadas fueron; potencial hidrógeno (pH), proteína cruda (PC), proteína
verdadera (PV), humedad de la materia seca (MS) y conteos de levaduras
(CL). Se notó un incremento en el pH a partir de las 48 h para T3 y T4 lo
que afectó significativamente la fermentación (P<0.01) así como la
producción de PC y PV. En el caso de T1 y T2 se mantuvo el pH en un rango
de 4.4 a 4.7, lo que permitió una mayor producción de PC (44.3 y 39.2%) y
de PV (39.6 y 27.6%), respectivamente.

1Producción de proteína microbiana a partir de manzana de desecho con fermentacion en estado
solido a 32 ºc
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101010/101002.pdf

REDVET. Revista electrónica de Veterinaria 1695-7504
2010 Volumen 11 Número 10

Palabras clave: Levaduras, proteína, fermentación.


ABSTRACT

The aim of this study was to assess the ideal conditions for microbial
protein production from apple waste. Conditions were studied for pH,
temperature and ventilation in order to get a good aerobic fermentation. In
a second phase, four treatments with different nitrogen sources were used:
apple (T1); apple + soybean meal (T2), a block soybean and corn (T3) and,
apple + alfalfa (T4). To all treatments the following ingredients were added:
urea (1.5%), ammonium sulphate (0.2%), and a premix of vitamins and
trace minerals (0.5%), using six replicates, which were placed in aluminum
trays, under a controlled temperature of 32 º C for a period of 96 h.
Samples were taken at the following times of fermentation: 0, 3, 6, 9, 12,
15, 18, 21, 24, 30, 36 42, 48, 60, 72 and 96 h. The data were evaluated
with a randomized design with 2x2 factorial arrangements. The variables
evaluated were potential hydrogen (pH), crude protein (CP), true protein
(PV), moisture in the dry matter (DM) and yeast counts (YC). There was an
increase in pH after 48 h for T3 and T4 which significantly affected
fermentation (P <0.01) and production of PC and PV. In T1 and T2 pH
were maintained in a range of 4.4 to 4.7, allowing greater production of PC
(44.3 and 39.2%) and PV (39.6 and 27.6%), respectively.



INTRODUCCIÓN

La fermentación en estado sólido (FES) es un proceso que permite el
aprovechamiento de fuentes no convencionales de carbohidratos para la
alimentación animal mediante el uso de microorganismos. A nivel mundial
se producen aproximadamente 60 millones de toneladas de manzana al año
en una superficie de 5.6 millones de hectáreas, siendo China el principal
productor con más de 20 millones de toneladas, seguido de Estados Unidos
de América con 5.0 millones. Estos países aportan el 45% de la producción
mundial, mientras que México aporta 0.46 millones de toneladas al año; de
este total en la región Noroeste del Estado de Chihuahua, México; se
produjeron alrededor de 409,778 toneladas de manzana (SAGARPA, 2007)
de este total, cerca de 145,000 toneladas se comercializaron como manzana
de desecho (UNIFRUT, 2007). Este desecho se utiliza en su mayoría en la
industria de la extracción para la elaboración de jugo; proceso del cual se
obtiene un residuo o subproducto conocido como bagazo de manzana o
pomasa. Se estima una producción de pomasa de aproximadamente 32,000
2Producción de proteína microbiana a partir de manzana de desecho con fermentacion en estado
solido a 32 ºc
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101010/101002.pdf

REDVET. Revista electrónica de Veterinaria 1695-7504
2010 Volumen 11 Número 10

toneladas (UNIFRUT, 2007) la cual no es aprovechada, o en algunos casos,
se sub-utiliza en la alimentación animal.
Durante la fermentación en estado sólido de algunos subproductos
agroindustriales ricos en azúcares y celulósicos, la energía que se libera y la
urea como fuente de nitrógeno son utilizados para el crecimiento de la
microflora epifita de los subproductos (Pandey et al., 2001; Elías, 2004;
Becerra y Díaz 2006; Rodríguez, 2009). De esta manera, se logra duplicar
la biomasa en alrededor de 5 min (Valiño et al., 1992; Meyer et al., 1992;
Nigan, 2000), lo que permite un incremento en la población de bacterias y
levaduras principalmente, esto aun en la fase de secado, sin la utilización de
inóculo en el sistema (Elías y Lezcano, 1994). La utilización del desecho de
manzana ha recibido muy poca atención, a pesar de considerarse como una
fuente de energía barata y debido a su gran contenido de humedad
(7080%). Estos parámetros pudieran ser aprovechados por la flora microbial
nativa y potencialmente elevar su valor nutritivo mediante adiciones como
el caso de nitrógeno no proteico (Elías, 2004; Rodríguez-Muela et al., 2007;
Becerra et al., 2008). Tanto la manzana de desecho como los subproductos
que aporta la industrialización de esta fruta representan una potencial
fuente de alimento para los animales, con la ventaja de ser de bajo costo y
de poseer nutrientes altamente fermentables por microorganismos como
levaduras y bacterias (Rodríguez-Muela et al., 2006; Becerra et al., 2008;
Rodríguez-Muela et al., 2010). Como resultado de este proceso, se
permitiría la producción de proteína microbial de gran utilidad en la nutrición
animal.
El objetivo del presente estudio fue: determinar el efecto de la
fermentación de la manzana de desecho en condiciones aeróbicas y de
temperatura controladas con la adición de diferentes fuentes de nitrógeno.
Estos resultados permitirán mejorar los esquemas de alimentación y de
nutrición animal de los ganaderos establecidos en la región noroeste del
estado de Chihuahua, al bajar costos, incrementar la producción de carne y
leche, y participar en reducir los niveles de contaminación por estos
subproductos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Tratamientos y diseño experimental. El presente estudio se desarrollo en
el laboratorio de nutrición animal de la Facultad de Zootecnia y Ecología de
la Universidad Autónoma de Chihuahua, México; la cual se localizan el
Kilómetro 1 del periférico Francisco R. Almada, a una altitud de 1595 msnm.
El material utilizado para este experimento fue manzana de desecho, pasta
de soya, maíz molido, heno de alfalfa molida, premezcla de minerales y
MRvitaminas, urea, sulfato de amonio, molino de martillos , molino willey ,
3Producción de proteína microbiana a partir de manzana de desecho con fermentacion en estado
solido a 32 ºc
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101010/101002.pdf

REDVET. Revista electrónica de Veterinaria 1695-750