INFORME FINAL Proyecto: USO DE SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA QUESERA Y

CERVECERA EN LA ALIMENTACIÓN ANIMAL Clave de registro 2007: 20070291 Clave de registro 2008: 20080096

Responsable: JESÚS HERRERA CORRAL CIIDIR IPN U. DURANGO

RESUMEN La utilización de residuos industriales en la alimentación animal es una alternativa para eliminar una fuente potencial de contaminación, además de obtener un producto final a bajo costo. El lactosuero y la malta están considerado como elementos de contaminación cuando no se les da un tratamiento adecuado para su disposición, por ello es importante buscar alternativas que permitan cumplir con la normatividad. Por ello el objetivo de este trabajo fue la búsqueda de alternativas de tratamiento, conservación y uso del lactosuero y la malta. Para ello se realizaron pruebas de ensilado de malta, fermentación del lactosuero, y pruebas de alimentación. Durante las pruebas del ensilado de malta se demostró que este proceso es eficiente para la conservación de las propiedades nutritivas de la mata al perder solo el 2% de la proteína cruda, y al ser combinada con forrajes de maíz lo enriquece con 3.3 % de proteína cruda; además se obtiene un pH de 3.5. Al emplear la malta en la fermentación del lactosuero no se obtuvo variaciones en proteína cruda ni grasa, pero si en la degradación de lactosa, siendo el tratamiento donde se empleo el 20% de malta en condiciones de agitación quien tuvo una mayor tasa de degradación. Al emplear el lactosuero como sustrato para el crecimiento de Saccharomyces con la finalidad de degradar la lactosa se obtuvo una buena respuesta al utilizar una dosis inicial de 55x106 UFC en condiciones estáticas. Bajo estas condiciones se obtuvo un producto de lactosuero fermentado con solo un 0.8% lactosa. Una vez obtenido el lactosuero fermentado bajo en lactosa se realizaron las pruebas de comportamiento animal, para ello se utilizaron cerdos de destete hasta el peso al mercado, suministrando el suelo ad libitum. Las pruebas demostraron que al usar el suero fermentado en las dietas se mejora la conversión alimenticia hasta en un 31%, sin afectar la calidad de la canal y con ello se obtiene mayor ganancia.

INTRODUCCION

El lactosuero es uno de los materiales más contaminantes que existen en la

industria alimenticia. Cada 1,000 litros de lactosuero generan cerca de 35kg de

la demanda biológica de oxigeno y cerca de 68kg de demanda química de

oxigeno. Esta fuerza de contaminación es equivalente a la de las aguas negras

producidas por 450 personas. Más aun, no usar el lactosuero como alimento

es un enorme desperdicio de nutrientes. Actualmente, en la lucha de la

polución ambienta prohíben la práctica de vertido de lactosuero en un curso de

agua y solo se autoriza si es precedido necesariamente de una depuración

costosa. Ahora bien esta operación tiene como objeto eliminar la lactosa y las

proteínas, es decir los componentes más valiosos del lactosuero y que

pudieran ser usados en la alimentación animal obteniendo un valor agregado.

Por otro lado, la industria cervecera en México produce más de 800 mil

toneladas de malta, residuo que se emplea en la alimentación animal y por ser

de rápida descomposición debe ser consumido antes de 15 días después de

ser producido, transformándose después de este tiempo en un residuo

peligroso para la salud. Tanto el suero como la malta pueden ser conservados

y utilizados para la alimentación animal después de ser tratados con métodos

convencionales y de fácil aplicación para que los productores se apropien y

aprovechen las bondades de dichos subproductos. Por ello el objetivo de este

trabajo fue obtener suplementos alimenticios a partir de los subproductos en

cuestión, que pudieran ser suministrados en las dietas para los animales. Para

lo anterior se realizaron cuatro experimentos: 1) Se realizaron pruebas donde

se sometió a la malta al proceso de ensilado, 2) se probó el proceso de

fermentación del lactosuero al ser adicionado con malta, 3) se realizaron

pruebas de fermentación del lactosuero con inoculación de Saccharomyces y

4) se efectuaron las pruebas de comportamiento animal cuando se les

suministró el suero tratado a lotes de cerdos en proceso de engorda. Los

resultados obtenidos en este trabajo permiten al sector agropecuario tener

alternativas para mejorar los sistemas de producción silo-leche y silo-carne al

contar con la metodología que les permita tener mejor calidad de forraje

preservado con aditivos de bajo costo. Por otro lado al utilizar el lactosuero

tratado para la engorda de cerdo permite mejorar la producción sin riesgos de

salud y con mayor eficiencia alimenticia, además de eliminar una fuente

potencial de contaminación.

Meta 1 Caracterización de la leche actividades Pruebas de laboratorio: (grasa, proteina, minerales, solidos totales, solidos no grasos,acidez. Esta meta se realizó con la finalidad de establecer el parámetro de calidad de la leche que se recibe en la planta elaboradora de queso de la cooperativa menonita y con ello hacer comparación con el suero obtenido y definir los cambios necesarios en el proceso. Las técnicas empleadas para las determinaciones fueron: Proteína: método Kjedhal Grasa: Babcock 1980 Lactosa: reacción de Fehling Sólidos totales: por la lectura corregida del lactómetro Acidez: uso del potenciómetro Meta 2 Caracterización del lactosuero Las actividades realizadas en esta meta fueron las mismas que las hechas para la meta 1 con la finalidad de compararlas. Como resultado obtuvimos que el suero contenía gran cantidad de grasa; por lo que se sugirió descremar el suero para evitar tener exceso de sólidos, además de darle valor a un producto que se desperdiciaba. La crema obtenida se expende al público o se agrega a la elaboración de un nuevo tipo de queso que se formuló y que actualmente está a la venta al público. Meta3 Caracterización del residuo de cervecería actividades: Pruebas de laboratorio Esta caracterización nos permitió establecer la calidad nutrimental de la malta obtenida un día después de su elaboración. Las determinaciones que se le realizaron fueron la de proteína cruda mediante el método de Kjeldahl citado por la A.O.A.C (1980), el Extracto etereo o grasa cruda método citado por la A.O.A.C (1980), fibras Van Soes (1979), cenizas por el método citado por la A.O.A.C (1980), solubles ácido detergente. Los resultados obtenidos fueron los siguientes (Tabla 1): Tabla 1. Evaluación nutrimental de la mata tratamiento humedad pc ceniza fda lig cel sda phinicialReciduo de cerveza 79.61 18.9 4.26 30.5 14.4 15.9 69.5 3.41Reciduo de cerveza 79.61 16.8 4.26 32.6 14.2 18.4 67.4 3.4Reciduo de cerveza 80.51 19.95 4.51 28.2 8.9 18.9 71.8 5Reciduo de cerveza 80.51 17.85 4.51 30.6 10.4 20.1 69.4 5 Podemos observar que el residuo de cervecería (malta) se puede considerar potencialmente con un sustituto proteico de buena calidad, dado que su contenido de proteína cruda fluctúa entre 16 y 19.95% de proteína cruda y una solubilidad considerada como alta de 67.4 a 71.8%. Otro elemento a considerar es el pH inicial que marca una tendencia ácida, pero que al utilizarlo

en los proceso de fermentación puede desviarse hacia la putrefacción por la presencia de pH de 5 y considerando que el proceso se lleva con la carga microbiana con la que se recibe puede ser receptáculo para el cultivo de clostridios y con ello un factor potencial de enfermedad para el ganado. Por ello la literatura marca a la malta como un alimento de poca durabilidad de almacenaje, considerando un tiempo no mayor de 15 días. Sin embargo, en el proceso del ensilado al agregar el residuo con el pH de 3.5 a 5 se logra una acidificación del forraje lo que permite disminuir la fase aeróbia y con ello disminuir la pérdida de materia seca y alcanzar en menor tiempo conservación deseada. Meta4 Pruebas in vitro Esta meta se cumplió elaborando las mezclas de malta con otros cultivos como el maíz y sometiéndolos a un proceso de ensilado, además de las mezclas elaboradas con suero de leche en condiciones de agitación y reposo. Además al suero de leche se le trató con cultivos de levaduras (Saccharomyces sp) con la finalidad de eliminar la lactosa y poderlo considerar como un sustituto alimenticio en la alimentación de cerdos.

EXPERIMENTO 1

PRUEBA DE ENSILADO DE MALTA Y MAÍZ

MATERIALES Y MÉTODOS Elaboración de micro-silos El residuo fue traído de la Cervecería Modelo ubicada en Torreón Coahuila. Para elaborar los micro-silos se utilizo maíz forrajero (Aspros® 948) establecido en siete hectáreas, durante el ciclo primavera-verano 2007 en los campos agrícolas del Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana, con una densidad de siembra de 72 mil plantas por hectárea. El ensilaje se llevo acabo en el mes de octubre, utilizando una picadora 3295 John Deere® con un ajuste de cuchillas de ¾ de pulgada para un mejor picado y homogenización del corte. Los microsilos se realizaron bajo un diseño completamente al azar en los que se evaluaran tres tiempos de ensilado y cinco dosis de residuo de cerveza (Cuadro 1), se elaboraron por duplicado en recipientes plásticos con capacidad de 4 L. Para el llenado de los micro-silos, se elaboro el primero el tratamiento 1 (100% de forraje) con un peso de 2.402 kilogramos de forraje ya compactado, al valor obtenido se le resto el 10, 20 y 30% de forraje

remplazándolo con residuo de cerveza, de esta forma se obtuvieron los tratamientos 3, 4 y 5. El tratamiento 2 fue el 100% de residuo de cerveza. Cada micro-silo al ser llenado se compacto para expulsar el aire contenido, al sellado se empleo una tapa con cinta de seguridad para evitar la entrada de aire

Cuadro 1. Distribución de tratamientos

Tratamientos Tiempo cero Tiempo uno Tiempo dos

T1 T0* t1 T1*t1 T2*t1

T2 T0*t2 T1*t2 T2*t2

T3 T0*t3 T1*t3 T2*t3

T4 T0*t4 T1*t4 T2*t4

T5 T0*t5 T1*t5 T2*t5 *T1 Ensilado de maíz (EM) 100%, T2 Residuo de cerveza (RC) 100%, T3 EM+10%RC, T4 EM+20%RC, T5

EM+RC30%.

Variables de estudio Las variables fueron evaluadas antes de llenar el micro-silo y después de ser destapados. Variables evaluadas: Materia seca (MS), potencial de Hidrogeno (pH), nitrógeno amoniacal (N-NH3) por la técnica de Tejada 1979; proteína verdadera (PV) (King C. 1959); proteína cruda (PC) (kjaldahl); fibra detergente acido (FDA), celulosa (Cel), lignina (Lig), ceniza detergente acido (CDA) y soluble detergente acido ( SDA) por Van Soest 1973. Los resultados obtenidos se evaluaron mediante el análisis de ANAVA.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Materia seca El contenido de materia seca del forraje de maíz (Tratamiento 1) al momento de ensilar era de 35.37% y al finalizar el proceso de ensilado quedo en 33.81% teniendo una pérdida de 4.38% del forraje inicial ensilado. Los tratamientos 3,4 y 5 adicionados con el residuo de cervecería presentaron 32.66, 30.11 y 30.31% de materia seca inicial y manifestaron un 5.35, 0 y 9.41% de pérdida de respectivamente (Cuadro 2). La perdida de materia seca que se obtuvo en el tratamiento 2 fue la más alta que el resto de los tratamientos, sin embargo según la literatura se considera aceptable ya que lo común es encontrar perdidas de hasta el 30% ( Stephen et al, 1981). La pérdida en los tratamientos 1, 3, 4 y 5 se pudo deber a la falta de compactación ya que se tenía un 65% en el forraje de humedad y lo que se recomienda para el ensilaje de maíz es el 70%. Al no compactar de forma

adecuada quedo atrapado aire entre las partículas del forraje provocando el crecimiento de microorganismos aerobios, los cuales incrementaran la degradación de nutrientes provocando un aumento de la temperatura así como disminución de nutrientes y producción de nitrógeno amoniacal.

Cuadro 2. Contenido de matéria seca (MS) del ensilaje de maíz.

Tratamientos Inicial Intermedia Final Perdida T1 35.36 34.5 33.81 4.38 b T2 20.67 18.21 17.95 13.15 d T3 32.66 32.19 30.91 5.35 b T4 30.11 30.87 30.41 0a T5 30.31 29.44 2.41 9.40 c

*T1 Ensilado de maíz (EM) 100%, T2 Residuo de cerveza (RC) 100%, T3 EM+10%RC, T4 EM+20%RC, T5 EM+RC30%.

Potencial de hidrogeno El análisis de varianza para la variable pH, nos indica que hay diferencia significativa entre los tiempos de fermentación, siendo a los 30 días cuando el pH se estabiliza en los tratamientos de los ensilajes de maíz alcanzando un valor de 3.6 y solo el residuo de cervecería alcanza un valor de pH de 3.2 a los 60 días de ensilaje (Cuadro 3.) El pH alcanzado en los tratamientos se considera el adecuado para establecer un proceso de conservación del ensilaje ya que se inhibe el crecimiento de otras bacterias, tales como los clostridios, así como de las mismas bacterias ácido lácticas. De acuerdo con Hiriart, 1998 el ensilaje con pH de 3.8 a 4 permanece estable hasta su apertura.

Cuadro 3. pH del ensilaje de maíz.

Tratamientos Tiempo 0 Tiempo1 (30 días)

Tiempo 2 (60 días)

T1 4.6 3.64 3.65 b T2 4.5 3.34 3.2 a T3 5.98 3.6 3.6 b T4 6.58 3.6 3.6 b T5 6.72 3.5 3.5 ab

*t1 Ensilado de maíz 100%, t2 Residuo de cerveza 100%, t3 EM+10%RC, t4 EM+20%RC, t5 EM+RC30%.

Proteína cruda La variable proteína cruda, analizada mediante el análisis de varianza, como fuente de variación considerando el tiempo de fermentación y los tratamientos no arroja diferencia estadística en ambos análisis, siendo el tiempo cero el que mayor cantidad de proteína reporta. Para el caso de los tratamientos, el mayor

promedio de proteína cruda lo presentó el tratamiento 2 con 19.8% al final del experimento, por lo que se considera una buena alternativa para conservar eficientemente el residuo de cervecería (malta). Los tratamientos en los que se mezcló el residuo de cervecería presentaron diferentes porcentajes de proteína cruda (Cuadro 4) siendo el tratamiento 5, al que se le agrego un 30% de residuo, el que presentó un incremento promedio final de 3.30 unidades porcentuales en relación al tratamiento 1,el que no recibió adición alguna. El agregar residuo de cerveza incrementa la proporción de proteína cruda mejorando el valor nutrimental del ensilaje obtenido.

Cuadro 4. Proteína cruda de ensilaje de maíz.

Tratamientos Tiempo 0

Tiempo1 (30 días)

Tiempo 2 (60 días)

Perdida en unidades porcentuales

T1 7.89 7.15 7.17 0.625 T2 18.9 19.01 19.8 0 T3 8.4 7.89 8.5 0 T4 10.05 8.26 8.82 1.13 T5 11.02 9.37 10.47 0.565

*T1 Ensilado de maíz (EM) 100%, T2 Residuo de cerveza (RC) 100%, T3 EM+10%RC, T4 EM+20%RC, T5 EM+RC30%.

Proteína verdadera En el análisis de varianza para proteína verdadera se observa una diferencia significativa en la fuente de variación tratamientos y tiempo de ensilaje. Los datos manifiestan una clara diferencia entre los tiempos de ensilado, siendo mayor la concentración al momento de ensilar y disminuyendo conforme pasa el tiempo de fermentación (Cuadro 5). En lo que respecta a los tratamientos, la proteína verdadera manifestó cambios conforme se le agregó al forraje el residuo de cerveza, siendo el tratamiento 5 quien se vio más favorecido al incrementar 1.75 unidades porcentuales con respecto al tratamiento 1. Cabe hacer notar que el residuo de cerveza puede ser ensilado conservando sus cualidades, aportando 6.82% PV. El tratamiento 3 es quien presenta mayor degradación de proteína durante el proceso de fermentación y con ello el de mayor producción de nitrógeno amoniacal, a pesar de haber alcanzado un pH que se considera como optimo para la conservación del forraje.

Cuadro 5. Proteína verdadera de ensilaje de maíz.

Tratamientos Tiempo 0 Tiempo1 Tiempo 2 Perdida en unidades

porcentuales (30 días) (60 días)T1 2.84 2.8 2.8 0.04 T2 7.3 7.3 6.82 0.48 T3 3.41 2.8 2.8 0.61 T4 3.98 3.9 3.41 0.57 T5 4.55 3.41 4.55 0

*T1 Ensilado de maíz (EM) 100%, T2 Residuo de cerveza (RC) 100%, T3 EM+10%RC, T4 EM+20%RC, T5 EM+RC30%.

Nitrógeno amoniacal La variable de nitrógeno amoniacal (N-NH3) muestra diferencia significativa en cuanto al tiempo de fermentación y tratamientos. Durante el tiempo cerol el forraje sin ensilar mostró el porcentaje más alto, reduciéndose durante los siguientes 30 y 60 días, esta reducción se da durante el mezclado del forraje con el residuo debido a que el N-NH3 es volátil. Analizando el contenido de nitrógeno amoniacal con respecto a los tratamientos se observa diferencia significativa, siendo el tratamiento 1 el que produjo la mayor cantidad de N-NH3 (Cuadro 6) debido al manejo de este al ensilar. La producción de nitrógeno amoniacal es un indicador de la degradación de las proteínas por microorganismos que participan en el proceso de fermentación del ensilaje. En este caso, a pesar de haber agregado proteína por la inclusión del residuo de cervecería al forraje de maíz se obtuvo un producción de solo el 3% del nitrógeno total en todos los tratamientos, lo que indica que los microsilos se realizaron en forma adecuada atendiendo los principios de elaboración, al evitar la inclusión de aire y controlar la humedad. El nitrógeno amoniacal al igual que el pH, pueden ser utilizados como indicadores de calidad de la fermentación. Un ensilaje de buena calidad puede tener un 10% de nitrógeno amoniacal con relación al nitrógeno total. Si la cantidad del nitrógeno amoniacal es mayor del 20%, será de mala calidad el ensilaje (Hiriart, 1998). La mayor proporción de nitrógeno amoniacal que presentó el forraje sin ensilar se debe a que durante el transporte del forraje picado hay degradación de proteínas por bacterias aeróbicas que dependen de ella para su crecimiento, por ello se recomienda que el proceso de picado y llenado se debe realizar en el menor tiempo posible.

Cuadro 6. % deNitrógeno amoniacal (N-NH3) de ensilaje de maíz con relación

al contenido Nitrógeno total.

*T1 Ensilado de maíz (EM) 100%, T2 Residuo de cerveza (RC) 100%, T3 EM+10%RC, T4 EM+20%RC, T5 EM+RC30%.

Tratamientos Tiempo 0 (cero días)

Tiempo1 Tiempo 2 (30 días) (60 días)

T1 8.4 5.38 5.38 T2 1.75 1.44 1.11 T3 1.96 4.12 2.9 T4 2.1 3.33 2.5 T5 4 2.05 2.1

Fibra detergente ácida El análisis de varianza para la variable fibra detergente ácida (FDA) presenta diferencia significativa en lo que respecta al tiempo de fermentación y tratamientos. El tratamiento 5 presenta mayor concentración (31.93%) y el tratamiento 1 el menor porcentaje (25.18) (Cuadro 7).

La variación en la concentración de FDA conforme al tiempo, corresponde a la fermentación de la celulosa por los microorganismos presentes. La variación de FDA, que los tratamientos presentan se debió a que el residuo aporta una buena parte de este compuesto al ser introducido al forraje de maíz. Esta inclusión es positiva para el ensilado debido a que aporta celulosa que pudiera ser digerida en el rúmen del animal, y con ello se obtengan ácidos grasos volátiles, los cuales son la fuente de energía para el bovino, además que la FDA estimula la rumia y salivación, lo que permite tener un ambiente sano en el rúmen y mejora el crecimiento de las bacterias rúmiales (Shimada, 2003).

Cuadro 7. ANOVA de Fibra detergente acido de ensilaje de maíz. Maíz Duncan's .01

ANOVA Tiempo Forraje

FDA Significancia Rango Media Significancia Rango Media Significancia

Tiempo xxx 0 33.1 a 5 31.93 a

Forraje x 2 30.16 a 3 31.47 a

Tm-Fo xx 1 25.51 b 4 30.57 ab

2 28.79 ab

1 25.18 b Tm=tiempo, Fo=forraje

Lignina La concentración de lignina en maíz ensilado no reporta diferencias, en tiempo de fermentación (Cuadro 8). El no encontrar diferencias significativas en la concentración de la lignina se debe a que los microorganismos presentes durante el proceso de fermentación no tienen la capacidad de utilizarla como fuente de carbono, debido a que la lignina está considerada como un polisacárido de difícil degradación (Pérez, 1995). Las diferencias en la concentración de lignina en los tratamientos se debió a la adición del residuo al forraje de maíz.

Cuadro 8. ANOVA de la variable Lignina del ensilaje de maíz. Maíz Duncan's .01

ANOVA Tiempo Forraje

Lignina Significancia Rango Media Significancia Rango Media Significancia

Tiempo ns 0 8.32 a 2 9.85 c

Forraje Xx 1 6.64 a 3 7.13 b

Tm-Fo Xx 2 6.68 a 4 7.02 b

5 6.4 b

1 5.15 a Tm=tiempo, Fo=forraje, ns= no hay significancia

Celulosa El análisis de varianza realizado en la variable celulosa reporta diferencias significativas en tiempo y tratamientos. Los tratamientos iniciaron con un promedio de 24.62% y culminaron a los 60 días con 23.19%. Para el caso de los tratamientos el que mayor porcentaje reportó el tratamiento 5 con 25.09%. El tratamiento 2 presenta la menor concentración, cuyo porcentaje no varía en tiempo (Cuadro 9). Este comportamiento sugiere que durante el proceso de fermentación las bacterias ácido lácticas tienen la facultad de degradar la celulosa en 1.36 % de unidades porcentuales, con la finalidad de obtener una fuente de carbono (Tabaré, 2008). En el caso del residuo de cervecería no hay variación de ésta variable en el tiempo y entre tratamientos debido a la concentración de azúcares solubles que éste residuo contiene debido a la gelatinización del almidón durante el proceso de malteo.

Cuadro 9. ANOVA de variable Celulosa de ensilaje de maíz. Maíz Duncan's .01

ANOVA Tiempo Forraje

Celulosa Significancia Rango Media Significancia Rango Media Significancia

Tiempo xxx 0 24.62 a 5 25.09 a

Forraje xx 2 23.19 a 3 23.89 ab

Tm-Fo xxx 1 18.38 b 4 23.23 ab

1 19.59 ab

2 18.51 b Tm=tiempo, Fo=forraje

Ceniza detergente ácido El análisis de varianza para la variable ceniza detergente ácido (CDA) marca que no existe significancia (Cuadro 10).

Cuadro 10. ANOVA de Ceniza detergente acido (CDA) de ensilaje de maíz.

Maíz Duncan's .01

ANOVA Tiempo Forraje

CDA Significancia Rango Media Significancia Rango Media Significancia

Tiempo xxx 2 0.59 A 3 0.45 a

Forraje ns 1 0.49 A 1 0.435 a

Tm-Fo x 0 0.16 B 5 0.433 a

2 0.42 a 4 0.32 a

Tm=tiempo, Fo=forraje, ns=no hay significancia.

Soluble detergente acido Los solubles detergente acido (SDA) (Cuadro11), presentan diferencia significativa con respecto al tiempo de fermentación y tratamiento. Este

comportamiento es de esperase con respecto al proceso de fermentación, ya que cuando esto ocurre los elementos solubles contenidos en el forraje van siendo utilizados por los microorganismos por ser los elementos más disponibles y con ellos producir los productos que permiten la conservación del ensilaje (Tabaré, 2008).

Cuadro 11. ANOVA de Soluble detergente acido de ensilaje de maíz.

Maíz Duncan's .01

ANOVA Tiempo Forraje

SDA Significancia Rango Media Significancia Rango Media Significancia

Tiempo xxx 1 74.49 A 1 74.81 a

Forraje x 2 69.83 B 2 71.2 ab

Tm-Fo xxx 0 66.7 B 4 69.42 ab

3 68.52 b

5 68.06 b

Tm=tiempo, Fo=forraje

CONCLUSIONES

• La adición de residuo de cervecería disminuye la pérdida de materia seca en el ensilaje de maíz.

• La inclusión de residuo de cervecería no afecta negativamente el pH en el ensilaje de maíz. El pH alcanzado en los tratamientos se considera el deseable para establecer un proceso de conservación del ensilaje.

• El incluir el residuo no incrementa el nitrógeno amoniacal, ello depende de la eficiencia del proceso.

• El agregar residuo de cervecería incrementa la producción de proteína cruda y proteína verdadera mejorando el valor nutrimental del ensilaje obtenido.

• El proceso de ensilaje es un buen método para conservar el residuo de cervecería, ya sea solo o incluido con algún forraje.

EXPERIMENTO 2 PRUEBA DE LACTOSUERO FERMENTADO CON MALTA

MATERIALES Y METODOS

Se realizaron in vitro tres mezclas de lactosuero (obtenido de la colonia menonita ubicada en el municipio de Nuevo Ideal, Dgo.) con tres niveles diferentes de inoculo de malta (10, 20 y 30%, obtenida de la cervecería Modelo ubicada en Torreón Coah.) con dos condiciones de agitación (con y sin agitación) y siete tiempos de fermentación (1,2,…….7 días), distribuidos bajo un diseño completamente al azar, con arreglo trifactorial y dos repeticiones. A la malta se le realizó antes y después de la fermentación el análisis proximal correspondiente (proteína cruda por el método de Kjeldahl, extracto etéreo por el método de Soxtec (A.O.A.C., 1976); así como la cuenta de unidades formadoras de colonias en placa (Stanier, 1986), pH según la técnica de Tejada (1979). Al lactosuero se le realizó la caracterización mediante el análisis de proteína y grasa, pH y lactosa. El contenido de lactosa se evaluó por medio de la técnica de Lane y Eynon (A.O.A.C., 1976). Para lo cual, se pasaron cuantitativamente 10mL de muestra a un matráz aforado de 100mL. Se añadieron 50 mL de agua destilada, 5mL de acetato de zinc al 20% y 5mL de ferrocianuro de potasio al 10%, se mezcló y se llevó al aforo con agua destilada y se agitó. Se dejó reposar 10min y se filtró. En un matráz Erlenmeyer de 500 mL, se pasaron 5 mL de cada una de los reactivos de Fehling y 200 mL de agua destilada, se calentaron adicionándole trozos de piedra porosa limpia y se llevaron a ebullición (así permanecieron hasta el final de la valoración). Se colocó en una bureta el filtrado de la muestra preparada, el cual tenía un pH alcalino (logrado por adición de hidróxido de sodio al 40%, gota a gota, pH aproximadamente igual a 8), se filtró a través de papel filtro poro medio, hasta que su apariencia fue cristalina. Se valoró con la solución de Fehling hasta que el color azul casi desapareció, se tituló hasta que se observó la aparición de un precipitado, y se continuó titulando hasta que se observó el precipitado rojo nítido de oxido de cobre y la desaparición del color azul. Se repitió la titulación, llevando la solución de Fehling a ebullición y entonces se agregó de una sola vez el volumen del filtrado empleado en la primera prueba, menos un mililitro, se permitió la ebullición y se continuó la adicción de la solución, lentamente hasta el punto final. Cálculos: Lactosa = F x V x 1000 gxm

F= Gramos de lactosa equivalente a 10 mL de Fehling. V= Volumen al que se aforo. g= mL de la solución de azúcar empleados en la titulación. m= masa de la muestra en gramos. El pH se determino empleando un potenciómetro (MCA Hanna Instruments pH211). Los datos obtenidos fueron analizados mediante un diseño completamente al azar, con arreglo trifactorial y prueba de medias.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos en la determinación de la proteína de la malta y el suero mostraron que no existen diferencias entre las concentraciones iniciales en ambos productos y las concentraciones finales de los mismos (Tabla 1). Esto se debe a que la proteína de la malta se insolubilizó debido al tratamiento que se le da durante la elaboración de la cerveza (Hoseney, 1991). Tabla 1. Resultados de las variables que se cuantificaron en el suero y la malta

Producto Proteína % Grasa % pH Lactosa % Malta sin fermentar

18.8

3.2

5.6

_

Malta fermentada

16.4

_

***

_

Suero sin fermentar

1.0

0.1-0.3

5.0

4.0-4.5

Suero fermentado

1.0

0.1-0.3

5.0-3.7***

***

*** varia de acuerdo al tratamiento La concentración de grasa en el suero final de cada tratamiento no tuvo variación con respecto a la concentración inicial, se encontraron concentraciones finales de 0.1 a 0.3% (Tabla 1). Esta concentración se ha observado en la literatura como cantidad normal presente en los sueros provenientes de la industria quesera (Alais, 1970). Por lo que se puede establecer que los tratamientos que se probaron no afectaron las grasas y que los microorganismos presentes en la fermentación no tuvieron la capacidad para degradarla. Con respecto a las unidades formadoras de colonias, el número vario de acuerdo al tratamiento. El tratamiento uno en el que se le agregó al suero el 10% de malta en agitación, se obtuvo un crecimiento máximo al día 6 de

aproximadamente 18 x 108 UFC/ mL decayendo rápidamente el día 7 (tabla 2 y figura 1). El pH alcanzó un valor de 3.7 el día 4 manteniéndose hasta el día 5 lo que concuerda con el crecimiento exponencial en la curva de los microorganismos presentes en este tratamiento. El día 6 se elevó el pH a 3.8 y se estableció la fase estacionaria de la población viable de microorganismos (Tabla 2). Esto demuestra la interrelación entre el pH y la viabilidad de los microorganismos según (Stanier, 1996).

Tabla 2. UFC y pH en el lactosuero, con adición de 10 % de malta en

condiciones de agitación. Días de

fermentación UFC/mL pH

1 200 5 2 850 3.9 3 3150000 3.8 4 20000000 3.7 5 129000000 3.7 6 1800000000 3.8 7 1600000000 3.8

0200400600800

100012001400160018002000

1 2 3 4 5 6 7

Días de Fermentación

UFC

(10-8

)/ m

L

Figura 1. UFC en lactosuero adicionado con 10 % de malta en agitación

En el tratamiento dos en el que se le agregó 20% de malta en agitación se obtuvo un crecimiento máximo al día 6 con aproximadamente 19 x 108 UFC/mL disminuyendo rápidamente el día 7 (tabla 3 y figura 2). El día 4 se alcanzó un pH de 3.7, el día 6 se presentó la fase estacionaria con un pH de 3.8, presentándose una disminución de los microorganismos para el día 7 lo que nos indica que se presenta la fase muerte. Tabla 3. UFC y pH en el lactosuero con adición de 20 % de malta en agitación.

Días de fermentación UFC / mL pH

1 2350 5 2 125000 3.9 3 2000000 3.8 4 10550000 3.7 5 52500000 3.8 6 1900000000 3.8 7 900000000 3.8

0200

400600

8001000

12001400

16001800

2000

1 2 3 4 5 6 7

Dias de Fermentación

UFC

(108 )/

mL

Figura 2. UFC en lactosuero adicionado con 20 % de malta en agitación

En el tratamiento tres donde se agrego el 30% de malta en condiciones de agitación se alcanzó un pH de 3.8 al tercer día, y se presentó un crecimiento máximo el día 7 de 13 x 108 UFC (tabla 4 y figura 3). En la curva de crecimiento se puede distinguir la fase de adaptación de los microorganismos

en el medio, del día 1 al día 5, alcanzando la fase de crecimiento exponencial los días 6 y 7, Tabla 4. UFC y pH en el lactosuero con adición de 30 % de malta en agitación.

Días de fermentación UFC/ mL pH

1 1150 5 2 175000 3.9 3 1700000 3.8 4 4100000 3.9 5 40500000 3.8 6 850000000 3.8 7 1300000000 3.8

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1 2 3 4 5 6 7Días de Fermentación

UFC

(108 )/m

L

Figura 3. UFC en lactosuero adicionado con 30% de malta en agitación En el tratamiento cuatro, donde se agregó el 10% de malta sin agitación, se presentó un crecimiento máximo el día 5 con aproximadamente 18 x 108 UFC/mL disminuyendo para el día 7 (tabla 5 y figura 4). El pH que se alcanzó fue de 3.7 el día 3 manteniéndose así hasta el día 4. El día 5 se elevó el pH a 3.8 presentándose la fase de crecimiento, para el día 7 disminuyó la viabilidad de la células debido al agotamiento de alguno de los nutrientes indispensables.

Tabla 5. UFC y pH en el lactosuero con adición de 10 % de malta sin agitación. Días de fermentación UFC/ mL pH

1 1250 5 2 3350 3.9 3 3200000 3.7 4 17000000 3.7 5 1800000000 3.8 6 1600000000 3.8 7 1100000000 3.8

0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5 6 7

Días de Fermentación

UFC

(108 )/m

L

Figura 4 UFC en lactosuero adicionado con 10% de malta sin agitación En el tratamiento cinco en el que se agrego 20% de malta sin agitación obtuvimos un crecimiento de 315 x 107 UFC/mL el día 3 alcanzando un pH de 3.7 (tabla 6 y figura 5). Se observó nuevamente un incremento en el crecimiento de los microorganismos el día 5 y se mantiene hasta el día 6 presentándose la fase estacionaria. Tabla 6. UFC y pH en el lactosuero con adición de 20 % de malta sin agitación

Días de fermentación

UFC pH

1 258 5 2 1150 3.9 3 3150000000 3.7 4 43500000 3.8 5 6000000000 3.8 6 6000000000 3.8 7 4700000000 3.8

01000200030004000500060007000

1 2 3 4 5 6 7Días de Fermentación

UFC

(108 )/m

L

Figura 5 UFC en lactosuero adicionado con 20% de malta sin agitación

En el tratamiento seis en el que se le adicionó un 30% de malta sin agitación, se presentó el día cuatro un crecimiento aproximadamente de 26 x 108 UFC/ mL con un pH de 3.8 (tabla 7 y figura 6). Para el día 6 se alcanzó un crecimiento máximo de 4 x 109 UFC/ mL, manteniéndose hasta el día 7 presentando un pH de 3.8. El día 4 se observó una fase de crecimiento, y un decremento celular rápido, para nuevamente mostrar una fase de crecimiento para el día 6 manteniéndose hasta el día 7.

Tabla 7. UFC y pH en el lactosuero con adición de 30 % de malta sin agitación. Días de

fermentación UFC pH

1 3750 5 2 2800 3.9 3 46500000 3.7 4 2600000000 3.8 5 370000000 3.9 6 4000000000 3.8 7 4000000000 3.8

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 2 3 4 5 6 7

.

Dias de Fermentación

UFC

(108 )/m

L

Figura 6. UFC en lactosuero adicionado con 30% de malta sin agitación Según (Brock, 1993) esto puede deberse a la lisis celular y al aprovechamiento de los restos celulares, presentándose un segunda generación o a un crecimiento diáuxico, debido al agotamiento de una fuente de energía y a la utilización de una segunda fuente, lo que involucra la muerte de un número de microorganismos mientras se realiza la adaptación al nuevo sustrato, ya que esto representa la síntesis de enzimas especificas para su degradación. Así mismo, este comportamiento es sustentado por la mayor degradación de lactosa que ocurre a partir del día cuatro o cinco que es cuando los microorganismos utilizan este sustrato (Tabla 8). El análisis estadístico mostró diferencias altamente significativas para el crecimiento de microorganismos y el pH. Se observó el máximo crecimiento para el tratamiento con un 20 % de inóculo y sin agitación, durante los días 5 y 6 (6.05 X 109 UFC/día) y el menor crecimiento para el tratamiento con agitación y todos los niveles de inoculo, durante los días 4 y 5 que es cuando termina la fase de adaptación de los microorganismos (Figuras 1,2 y 3). El pH mas alto fue al inicio de la fermentación y los valores de pH mas bajos correspondieron a los tratamientos con menor crecimiento (todos los niveles de inoculo con agitación, días 4 y 5). El la tabla 8 se muestran las diferentes concentraciones de lactosa, y en las figuras 7 y 8 se observa el comportamiento de la degradación de la lactosa con los diferentes tratamientos al que fue sometido el lactosuero. En ella se puede observar que en todos los tratamientos hay una disminución de la lactosa presente, ello debido a que los microorganismos inoculados utilizaron éste azúcar como fuente de carbono en las condiciones y tiempos que a continuación se mencionan:

En el tratamiento uno donde se agregó 10% de residuo de cervecería y se mantuvo en agitación, se presenta al día seis el número más alto de UFC y un pH de 3.8 degradando la lactosa hasta alcanzar 0.5%. En el tratamiento dos (20% con agitación) presentó el día seis un máximo número de UFC con un pH 3.8 degradando la lactosa hasta alcanzar una concentración de 0.3%. El tratamiento tres (30% con agitación) el día siete presento un máximo número de UFC y un pH de 3.8 degradando la lactosa a un 0.5%. En el tratamiento cuatro (10% sin agitación) se presentó el día cinco un máximo número de UFC y un pH de 3.8 degradando la lactosa a 1.3%. El tratamiento cinco (20% sin agitación) el día cinco obtuvo un crecimiento máximo de UFC y un pH de 3.8 degradando la lactosa a 1.2 %. El último tratamiento (30% sin agitación) para el día seis obtuvo el máximo número de UFC y un pH de 3.8 con una degradación de lactosa de 0.6%.

Tabla 8. Resultados de la concentración de lactosa en el lactosuero fermentado con malta.

Días

Concentración de lactosa % Tratamientos con agitación Tratamientos sin agitación

10% 20% 30% 10% 20% 30% 1 3.4 3.1 3.4 3.5 3.3 3.3 2 2.1 2 2 2 2.1 1.8 3 1.1 0.9 1.6 1.8 2 1.8 4 0.8 0.7 1.3 1.5 1.7 1.4 5 0.6 0.5 0.7 1.3 1.2 1.2 6 0.5 0.3 0.5 0.8 1 0.6 7 0.4 0.3 0.4 0.4 0.6 0.3

Taza de degradación

(% de lactosa degrad. / día 0.453 0.534 0.460 0.435 0.396 0.428

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1 2 3 4 5 6 7

DIAS DE FERMENTACION

% D

E LA

CTO

SA 10 % SIN AGITACION

20 % SIN AGITACION

30 % SIN AGITACION

Figura 7. Concentración de Lactosa en Malta sin Agitación

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1 2 3 4 5 6 7

DIAS DE FERMENTACION

% D

E LA

CTO

SA

10 % CON AGITACION

20 % CON AGITACION

30 % CON AGITACION

Figura 8. Concentración de Lactosa en Malta con Agitación

La mayor velocidad de degradación de lactosa se observó en los tratamientos con agitación con respecto a los no agitados (Tabla 8 y Figuras 7 Y 8). Los microorganismos del tratamiento dos, degradaron la lactosa a una mayor velocidad con respecto a los otros tratamientos (0.534% de lactosa degradada/día), lo que nos indica que al agregar 20% de malta en el lactosuero en condiciones de agitación los microorganismos encontraron

mejores condiciones de adaptación. Resultados similares de degradación de lactosa se obtuvieron en el tratamiento seis, (30% de inoculo, sin agitación y durante 7 días de fermentación), en el cual un incremento del inoculo (30%) y del tiempo de fermentación compenso el efecto de la agitación. Por otro lado una condicionante para el crecimiento de los microorganismos que participaron en la fermentación del lactosuero usado en nuestro estudio fue el pH, el cual inició con 5 y al llegar 3.8 disminuyó la población, descenso que concuerda con la máxima degradación de lactosa (correlación pH vs. lactosa = 0.83) que fue de 90% para los tratamientos 1, 3 y 4; 92.5% para los tratamientos 2 y 6; y 85% para el tratamiento 5. Carpenter (1980), señala que la multiplicación de las levaduras es más rápida en condiciones aerobias, y que el carácter del microorganismo y del substrato, en consecuencia, rige el aumento o disminución de pH del medio a medida que ocurre el crecimiento, así la reacción puede continuar cambiando hasta que llega a un pH máximo o mínimo del microorganismo, en el que muere el cultivo. Los resultados sugieren que esta tecnología puede desarrollarse en comunidades en donde el lactosuero sea inoculado y fermentado en un recipiente tapado, sin necesidad de equipo sofisticado, requiriendo solo un día más de fermentación y más inóculo, o bien que si se incorpora la agitación se puede diminuir el tiempo de fermentación y la cantidad de inoculo.

CONCLUSIONES Los resultados obtenidos muestran que la inoculación del lactosuero con malta es una alternativa para emplear este subproducto en la alimentación animal, sin daños a la salud. Se logra degradar la lactosa en condiciones aeróbicas y anaeróbicas en un periodo de 4 a 6 días, lo que permite tener un producto seguro para la alimentación animal. Tomando en cuenta el porcentaje de degradación (92.5 %) y la velocidad a la cual se degrada la lactosa (0.53 % de lactosa degradada/día) los mejores tratamientos para el lactosuero fueron en condiciones aerobias y adicionando 20 % de extracto de malta durante seis días de fermentación y 30 % de extracto de malta durante siete días de fermentación sin agitación, lo que permite adaptar este procedimiento a las comunidades que generan este subproducto dependiendo de la tecnología con que cuenten.

La metodología empleada en el laboratorio puede trasladarse al o los productores y escalarse de una manera sencilla, utilizando recipientes de uso común como tambos de plástico de 200 L para la fermentación y simulando las condiciones del tratamiento recomendado.

EXPERIMENTO 3 PRUEBAS REALIZADAS CON SUERO Y LEVADURA

Se realizó un experimento in vitro, en el cual se trabajo dos niveles de inóculo con la cepa Saccharomyces cerevisiae, una máxima y una mínima, en el lactosuero en condición de agitación y sin agitación, durante ocho tiempos de fermentación, distribuidos bajo un diseño completamente al azar, con arreglo trifactorial y dos repeticiones, esto nos dio un total de 64 unidades experimentales. El lactosuero utilizado fue recolectado en la comunidad de los menonitas del municipio de Nuevo Ideal Durango. La activación de la levadura Saccharomyces cerevisiae la llevamos a cabo en un matráz Erlenmeyer de 1500 ml en el cual vertimos 75g de harina, 100 g de azúcar en un litro de agua y se le agregó 1 g de levadura Saccharomyces cerevisiae, se dejó a temperatura ambiente con agitación durante 2 días. Obteniendo así la dosificación de máximo y mínimo correspondiente al crecimiento que presentó la cepa mediante la cuenta viable de microorganismos por medio de la técnica de barrido en placa propuesta por Stanier(1986). La dosis máxima y mínima fue de 1 y 0.1ml de levadura activada en un litro de lactosuero. La inoculación en el lactosuero se llevo a cabo ajustando el pH en 4.32. En 4 matraces Erlenmeyer de 2000 ml se colocaron 1500 ml de lactosuero y seleccionamos dos para cantidad máxima de inóculo y dos para cantidad mínima de inóculo, uno de cada dosis se puso en agitación y el resto permaneció estático. Una vez seleccionados colocamos el inóculos correspondiente al máximo que fue de 1.5ml, y de mínimo de 0.15ml de levadura activada dejándolos a temperatura ambiente durante 8 días. Por cada dosificación se realizo la cuenta viable de microorganismos por medio de la técnica de barrido en placa propuesta por Stanier(1986). Con lo cual se construyeron las cinéticas de crecimiento y determinamos el pH mediante un potenciómetro. Se evaluó el contenido de lactosa en el lactosuero por medio de la técnica de Lane y Eynon para lo cual se pesó cuantitativamente 10 ml de muestra a un matráz aforado de 100 ml. Se añadió 50 ml de agua destilada, 5 ml de acetato de zinc al 20% y 5 ml de ferrocianuro de potasio al 10%, mezclar y llevar al aforo con agua destilada y agitar. Reposar 10 min y filtrar. En un matráz

erlenmeyer de 500ml, pasar cuantitativamente 5 ml de cada una de los reactivos de Fehling y 200ml de agua destilada, llevar a ebullición adicionándole unos trozos de piedra porosa limpia (así deberá permanecer hasta el final de la valoración). Colocar en una bureta el filtrado de la muestra preparada el cual deberá tener un pH alcalino de lo contrario neutralizar gota a gota con NaOH al 40% (pH aproximadamente igual a 8), filtrar a través de papel filtro poro medio, hasta que su apariencia sea cristalina. Titular con esta solución hasta que el color azul casi haya desaparecido, continuar titulando hasta que se observe el precipitado rojo nítido de oxido de cobre y que el color azul haya desaparecido. Repetir la titilación, llevar la solución de Fehling a ebullición y entonces agregar de una sola vez el volumen del filtrado empleado en la primera prueba, menos un mililitro, permitir la ebullición y continuar la adicción de la solución, lentamente hasta el punto final. Cálculos: Lactosa = F x V x 1000 gxm F= Gramos de lactosa equivalente a 10 ml de fehling. V= Volumen al que se aforó. g= ml de la solución de azúcar empleados en la titilación. m= masa de la muestra en gramos Los datos obtenidos se analizaron mediante un anova y prueba de medias.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Crecimiento de la levadura en el lactosuero y su pH Los trabajos iniciaron con la caracterización del lactosuero que se empleo en el estudio, para ello se determinó la concentración de lactosa y pH (Tabla1). Las concentraciones obtenidas fueron similares a las reportadas por Alanis en 1970 y ASAHI GLASS CO,1993.

TABLA 1. Caracterización del lactosuero empleado en la prueba

COMPUESTO CONTENIDO

Lactosa 4.0 % pH 3.75

El pH era ácido para el crecimiento de la Saccharomyces cerevisiae por lo que lo adecuamos con NaOH hasta llegar a un pH de 4.32, con la finalidad de proporcionarles un pH más adecuado para su crecimiento (Carpenter 1980).

En la tabla 2, se muestran las UFC presentes en los tratamientos con la dosificación máxima de Saccharomyces cerevisiae, donde se puede observar un mayor crecimiento en condiciones sin agitación alcanzando el máximo crecimiento al cuarto día con 46000 x108 UFC. Bajo las condiciones de cultivo con agitación, se obtuvo el máximo crecimiento al tercer día, alcanzando 680 x 108 UFC. Basándonos en los valores que se obtuvieron se realizó la curva de crecimiento (figuras 1 y 2) donde se puede observar el comportamiento de la levadura en los tratamientos con y sin agitación. En ambas condiciones presenta una doble curva de crecimiento que coincide con las dos etapas de mayor degradación de lactosa y mayor población de UFC.

Tabla 2. UFC en el lactosuero adicionándole la dosis máxima en agitación y sin agitación

DIAS UFC c/a (108) UFC s/a (108) 1 300 1600 2 564 1680 3 680 68400 4 556 46000 5 204 8886 680 2120 7 328 156000 8 3560 332

Figura 1. UFC del lactosuero inoculado con dosis máxima de Saccharomyces sp en

agitación

0500

1000150020002500300035004000

1 2 3 4 5 6 7 8

Dias

UFC

(10-8

)

0

50000

100000

150000

200000

1 2 3 4 5 6 7 8

UFC

(10-8

)

DiasFigura 2. UFC en lactosuero

inoculado con dosis máxima de Saccharomyces sp sin agitación

En la tabla 3 se muestran la cantidad de UFC obtenidas en los tratamientos de dosificación mínima de Saccharomyces cerviceae cultivadas en el lactosuero. Los tratamientos con una dosificación mínina y con agitación obtuvieron su máximo crecimiento al tercer día de crecimiento, alcanzando 12888 x 108 colonias por mililitro de suero tratado. Los tratamientos que no se sometieron a agitación alcanzaron su máximo crecimiento al quinto día, produciendo 324 x 1014 unidades formadoras de colonias por mililitro.

Tabla.3 UFC en el lactosuero adicionándole la dosis mínima en agitación y sin agitación

DIAS UFC c/a (108) UFC s/a (108)

1 0.55 3000 2 1.8 3040 3 12888 184000 4 88 5440000 5 348 324000000 6 1000 50800 7 4080 2840 8 3760 45600

La curva de crecimiento de la levadura en el tratamiento a dosis mínima con agitación se muestra en la figura 3, donde se puede observar que en el día 2 se presenta la fase de crecimiento exponencial (Stanier,1986), siendo el día donde 4 se presenta una disminución del crecimiento, indicando la fase de muerte; pero el día 5 se registra nuevamente una curva de crecimiento, lo cual

nos indica que al momento de presentarse la muerte celular hay liberación de nutrientes que una nueva generación de células los aprovecha para su reproducción, aunque de menor producción celular.

02000400060008000

100001200014000

1 2 3 4 5 6 7 8

UFC

(10-

8 )

DiasFigura 3. UFC en lactosuero inoculado con

dosis mínima de Saccharomyces sp con agitación

La figura 4 corresponde a la curva de crecimiento de la levadura en el tratamiento sin agitación, donde se puede observar la fase de crecimiento exponencial el día 4, alcanzando el día 5 su máximo crecimiento y el día 6 se da la fase de muerte (Stanier,1986).

050000000100000001500000020000000250000003000000035000000

1 2 3 4 5 6 7 8

UFC

(10-

8 )

DiasFigura 4. UFC en lactosuero inoculado

con dosis mínima de Saccharomyces sp sin agitación

Las concentraciones obtenidas de lactosa en el lactosuero una vez tratado con Saccharomyces cerevisiae se presentan en las tablas 4 y 5. La lactosa contenida en el lactosuero fue reducida por el crecimiento de la levadura en un 73.5 y 74.25 en condiciones de dosis de inoculación máxima y con y sin agitación respectivamente. Al utilizar la dosis mínima con agitación y sin agitación, la lactosa se redujo en un 80 y 72.5% respectivamente.

Tabla.4 Concentración de lactosa en el lactosuero después del la fermentación

DOSIS MAXIMA DIA % LACTOSA C/A % LACTOSA S/A 1 3.04 3.12 2 3.1 3.12 3 3.04 2.9 4 1.83 2.19 5 1.78 2.196 1.07 1.66 7 1.19 1.09 8 1.06 1.13

TABLA 5. Concentración de lactosa en el suero después de la fermentación

DOSIS MÍNIMA DIAS % DE LACTOSA C/A % DE LACTOSA S/A

1 2.5 2.9 2 2.5 2.6 3 2.5 2.3 4 1.9 1.9 5 1.4 1.8 6 1.3 1.1 7 1.4 1.2 8 0.8 1.1

En la figura 5 se observa gráficamente la concentración de lactosa en el tratamientos de dosis máxima en el cual nos indica que el con agitación presentó a una disminución considerable en la concentración de lactosa los dias 2 y 3 de tratamiento. La concentración de lactosa del tratamiento mínimo con agitación y sin agitación en el lactosuero la que obtuvo una disminución constante y significativa fue la del tratamiento con agitación como lo muestra la figura 6. Recapitulando sobre las curvas de crecimiento de cada uno de los tratamientos, pudimos observar que la declinación que presentan cada una las curvas coincide cuando la concentración de lactosa en el suero disminuye por abajo del 50% de su contenido, es decir cuando baja de 4 a menos del 2%. Con respecto a las condiciones de cultivo empleadas podemos determinar que no hay diferencias significativas entre los tratamientos para la degradación de la lactosa, por ello el empelar la dosis mínima con y sin agitación durante ocho días, es una buena alternativa para los usuarios. Si se quiere establecer un proceso considerando el tiempo mínimo de cultivo, se puede sugerir un tiempo de cuatro días mínimo con dosis mínima y con o sin agitación.

1 2 3 4 5 6 7 8

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

% D

E LA

CTO

SA

DIAS DE FERMENTACION

FIGURA 5.CONCENTRACION DE LACTOSA EN EL LACTOSUERO EN EL TRATAMIENTO DE DOSIS MAXIMA

% LACTOSA C/A % LACTOSA S/A

1 2 3 4 5 6 7 8

00.5

11.5

2

2.5

3

% D

E LA

CTO

SA

DIAS

FIGURA 6. COMCENTRACION DE LACTOSA EN EL LACTOSUERO EN EL TRATAMIENTO DE

DOSIS MINIMA

% LACTOSA C/A % LACTOSA S/A

EXPERIMENTO 4 PRUEBA DE DIETAS EN CERDOS

Elaboración de dietas Se utilizó un lote de 70 lechones destetados con un peso vivo inicial promedio de 12 Kg con la finalidad de probar la adición del lactosuero tratado con cepa de levadura en la conversión alimenticia durante las dos primeras etapas de la engorda (de 12 a 25 y de 25 a 55 Kg de PV). Para ello se dividió el lote en dos grupos de 35 animales cuidando que los grupos estuvieran conformados con el mismo número de machos y hembras. Se les proporcionó la dieta correspondiente (16% de PC) y únicamente se le vario la adición de lactosuero a uno de ellos (lote 1). Para las pruebas de alimentación para la última fase de engorda se seleccionaron 24 cerdos y con ellos se probaron tres dietas las cuales contenían el 14% de proteína cruda, el balaceo de los nutrientes se realizó mediante el procedimiento de tanteo y las mezclas se peletizaron utilizando melaza como aglomerante. Las dietas quedaron compuestas de la siguiente manera: MATERIA PRIMA DIETA 1

Kilos por tonelada

DIETA 2 Kilos por tonelada

DIETA 3 Kilos por tonelada (Dieta comercial)

Maíz 138 138 138 Pasta de soya 140 100 198 Threonina 0.7 0.7 0.7 Salvado 37 37 37 Vimifos 21% 16.4 16.4 16.4 Melaza de caña 36 36 36 Vitamina cerdo 5.5 5.5 5.5 Sal comun 2.5 2.5 2.5 Agrodox 5.5% 0.4 0.4 0.4 Sorgo 400 400 555.2 Carbonato de calcio

10 10 10

Fríjol extruido 180 250 Lactosuero Libre acceso Animales Se seleccionaron un total de 24 cerdos de la línea York-Large white-Hamshire a los cuales se les registró el peso corporal y se identificaron mediante aretes plásticos numerados. Para la selecciona de los cerdos se tomó en cuenta el

sexo y peso, considerando que el lote se encontraba en la última fase de la engorda. Por ello se estableció una estratificación de 4 pesos por sexo. Una vez estratificados se formaron tres grupos de animales los cuales fueron distribuidos aleatoriamente en los tres lotes de pruebas, donde cada cerdo se consideró como una unidad experimental, quedando de la siguiente manera: Distribución de tratamientos LOTE 1 PESO LOTE 2 PESO LOTE 3 PESO 1 65 9 61 17 58.5 2 70.5 10 59 18 73 3 63 11 58 19 71 4 61 12 77 20 71 5 56.5 13 67 21 58 6 73.5 14 73 22 57 7 67 15 78.5 23 60 8 69 16 73 24 70 PROMEDIO 65.68 68.3 64.8

Alimentación Los animales en experimentación iniciaron con un periodo de 8 días de acondicionamiento a la nueva dieta. Con la finalidad de evitar trastornos digestivos se agregó paulatinamente el alimento prueba hasta completar el 100% de la dieta. El alimento y el agua de bebida se administraron a libre acceso proporcionando un espacio del comedero de tolva y un bebedero de chupón por animal. Una vez cumplido este periodo se volvió a registrar el peso corporal. Durante 40 días de prueba se midió el consumo diario de alimento. Variables medidas Durante el desarrollo de la prueba se estableció un horario para realizar los registros de las siguientes variables:

a) Incremento de peso. Cada 7 días se registró el aumento de peso corporal con la finalidad de establecer el rendimiento por tratamiento. Dicha medición se realizó a las 8:00 de la mañana

b) Consumo de alimento. Esta variable se midió a diario registrándose el

alimento consumido y el servido. El horario establecido para esta actividad fue de 9:00 a 10:00 horas

c) Incidencia de enfermedades. Una vez concluidas las actividades se estableció media hora de observación con la finalidad de detectar síntomas de enfermedades. Se contabilizaron número y frecuencia de tosidos, presencia de diarrea, problemas de pododermatitis, presencia de exudado nasal o laríngeo.

RESULTADOS

Incremento de peso Durante la dos primeras fases de engorda no se encontraron diferencias estadísticamente hablando entre grupo y fase obteniendo una ganancia promedio de 750 g para la primera fase y 850 para la segunda. El análisis de los datos obtenidos durante la última fase de engorda reportan una diferencia significativa en el incremento de peso obtenido por los animales en experimentación al ser estratificados por peso corporal en la misma etapa de engorda (final), obteniendo mayor peso por unidad de tiempo los animales que tenían más de 80 kilogramos al iniciar el experimento. Este comportamiento se dio en los tres grupos experimentales. Los incrementos de peso corporal promedio se reportan en los cuadros 1, 2 y 3. Este parámetro no manifiesta diferencia significativa entre tratamientos, lo que permite asegurar rendimiento similar con cualquiera de las dietas. Cuadro 1. Peso inicial e incrementos de los cerdos alimentados con la dieta 1

Arete lote 1 Peso inicial (KG)

Peso final (Kg)

Incremento /total(Kg)

Incremento Kg/dia

H1 65 78.4 23.4 0.585 M2 70.5 106.2 36 0.9 H3 63 77.2 14.2 0.355 M4 61 90 29 0.725 H5 56.5 95.6 39.1 0.997 H6 73.5 117.6 44.1 1.102 H7 67 97.2 30.2 0.755 M8 69 121.6 52.6 1.315 promedio 65.68 97.97 32.29 0.843

Cuadro 2. Peso inicial e incrementos de los cerdos alimentados con la dieta número 2.

Arete lote 2 Peso inicial (Kg)

Peso final (Kg)

Incremento total (Kg)

Incremento Diario (Kg)

M9 61 87 26 0.65 H10 59 79 22 0.55 M11 58 87.6 29.6 0.74 H12 77 110 33 0.825 M13 67* 75 18 0.45 M14 73* 112.4 39.4 0.735 M15 78.5 117.5 39 0.975 H16 73 94.2 21.2 0.53 Promedio 68.3 95.3 28.525 0.713 Cuadro 3. Peso inicial e incrementos de los cerdos alimentados con la dieta 3. Lote 3 Peso inicial

Kg) Peso final (Kg)

Incremento total (Kg)

Incremento/día

H17 58.5 85.6 20.1 0.502 H18 73 101 31 0.775 H19 71 115.4 34.4 0.860 H20 71* 89 18 0.450 M21 58 82.6 24.6 0.615 H22 57 79.9 22.9 0.572 H23 60* 81.2 21.2 0.53 M24 70 98.8 28.8 0.72 Promedio 64.8 90.43 25.63 0.64 Consumo de alimento El consumo de alimento se reporta en el cuadro 4, donde podemos observar un menor consumo por parte de los animales alimentados con las dietas 1. Dicho grupo consumió 78.26Kg menos que el grupo alimentado con la dieta tradicional y tan solo 16 Kg menos que la dieta 2 adicionada con la granza. Los animales del grupo testigo manifestaron el menor consumo promedio.

La conversión alimenticia se vio mejorada en un 31 y un 20 % al incluir en las dietas el suero y el fríjol extrudido respectivamente, lo que permitió tener una mayor ganancia para el productor. De acuerdo a los datos marcados en la literatura, se han logrado conversiones alimenticias hasta de 2.6:1 bajo condiciones ambientales controladas y con líneas genéticas de alta convertibilidad y para nuestro caso se vieron superadas al obtener una conversión de 2.16, 2.51 y 3.12 para las dietas 1,2 y 3 respectivamente. . En el cuadro 4, se muestran las conversiones y los costos de alimentación, así como el costo del kilogramo de carne producida. Se observa claramente que las dietas a base de fríjol son la más costeables por ser la más barata y de rendimiento similar y mejor que el del grupo testigo. El incluir suero y fríjol extrudido en la dieta permite obtener una ganancia mayor de 4.78 y 4.06 pesos por kilogramo de carne producido con respecto a lo obtenido al usar dieta comercial. Cuadro 4. Consumo y rendimiento de los cerdos de los diferentes lotes y costo producción del kilogramo de carne de cerdo Lote 1 Lote 2 Lote 3 Consumo total 558.52 574.52 636.78 Consumo diario promedio

1.7437 1.7953 1.999

Conversión alim. 2.16:1 2.51:1 3.12:1 Costo del alimento /ton

3846.2** 3602.2** 4200

Costo kg de carne 8.316 9.04 13.10 Presencia de enfermedades Los animales presentaron un brote de pleuroneumonía por Actibacillus pleuronominae el cual fue controlado con ceftiofur a dosis de 5 mg por cada Kg de peso. Una vez restablecida la salud se procedió a establecer los lostes experimentales. Durante el experimento el lote testigo alimentado con la dieta 3 tuvo que ser tratado nuevamente durante 2 ocasiones, a diferencia de los otros dos lotes, los cuales no necesitaron tratamiento. Esto nos hace pensar que el contenido de antioxidantes que contiene el fríjol permitió a los animales tener una mayor resistencia a las enfermedades resultando una dieta nutraséptica. Calidad de la canal Para evaluar la calidad de la canal se utilizó el sistema local de despiezado considerado para la venta, con el cual se obtuvo los siguientes rendimientos:

Corte Animales prueba 1y 2 Animales testigo sangre 4.5 Kg 3.2 Kg Viscera 13 Kg 15.86 Kg Cuero 22 Kg 21.3 Kg Patas y orejas 4.2 Kg 4.2 Kg Grasa Interna 1.4 Kg 2.0 Kg piernas 21 Kg 19.4 Kg Costilla 10 Kg 8.5 Kg Espinazo 5.6 Kg 5 Kg Lomo 7 Kg 9.5 Kg cabeza 4.2 Kg 4.3 Kg Grasa 0.5 cm 10° costilla 0.8 cm paleta 13 Kg 13 Kg Grasa interna 4 Kg 5.8 Kg

CONCLUSIONES

La combinación de suero y granza de fríjol bajo el proceso de extrudido muestra ser una buena alternativa para la alimentación en la engorda de los cerdos ya que se obtienen ganancias de peso superiores a las dietas que contienen soya en cualquiera de sus modalidades; logrando mayor conversión alimenticia y un menor costo del kilogramo de carne producida. La etapa de mayor productividad de los cerdos es a partir de los 80Kg de peso vivo, ya que a partir de éste se logra mayor conversión alimenticia. Partiendo del concepto de que cada granja tiene condiciones de producción particulares y con ello mayores o menores ganancias, se hace necesario realizar el estudio del uso lactosuera y granza en las diferentes condiciones que las granjas presenten (automatizadas, semiautomatizadas o rústicas).