Composición química de los alimentos · Capítulo 5 de 14
Proteína cruda
Nitrógeno y proteína cruda por Kjeldahl, factores de conversión del nitrógeno, nitrógeno no proteico y aminoácidos de productos de origen animal.
Autoría: Luz Stella Muñoz Arboleda (Profesora asociada, Departamento de Ciencia Animal)
Contenido del capítulo
En un análisis elemental de un alimento, lo más frecuente y menos complejo es investigar la proteína bruta de los diferentes alimentos o proteínas específicas.
No obstante, los procedimientos más utilizados no determinan directamente esta proteína, sino el contenido en nitrógeno, que se expresa como nitrógeno total. Las grasas, ni los carbohidratos, tienen en sus moléculas N, este, está presente solo en las proteínas, es por esta razón que para la determinación de Proteína Cruda se mide primero la cantidad de N.
Método de análisis
El N, que se obtiene mediante una combustión líquida en la que, en un primer paso, el nitrógeno de la muestra se convierte en sulfato amónico, el cual luego se transforma en amoniaco. Este amoniaco se destila y se valora en una solución ácido normalizada (anexo 4).
Esta técnica desarrollada por Kjeldahl, se ha convertido en método de referencia con múltiples modificaciones. Determina la materia nitrogenada total, que incluye tanto al nitrógeno proteico como al no proteico. Luego de medir el N total de la muestra, se convierte este resultado a un valor total de proteína cruda, mediante una multiplicación por el factor empírico 6.25 (este factor de conversión se basa en la suposición de que la proteína promedio, contiene alrededor de 16% de nitrógeno por unidad de peso, aun cuando en la práctica es posible una variación entre 12 y 19% de nitrógeno entre proteínas individuales). Por ejemplo, en la tabla 11, se muestra el rango de factores de conversión de proteína usados para convertir valores de nitrógeno a proteína cruda en diferentes materiales. De manera general, se observa que las materias primas de origen animal tienen factores de conversión más altos, lo que indica que el contenido e Nitrógeno en la proteína en estos alimentos es más bajo, que en las de origen vegetal.
Milton y Dintzis, 1981, en un trabajo de investigación con especies vegetales tropicales, encontraron que el factor de conversión más apropiado para estos, era 5.3, es decir que el contenido promedio de Nitrógeno en la proteína de estas especies, era de 19%.
Es importante remarcar que, a pesar las investigaciones tendientes a determinar el contenido de Nitrógeno de las especies vegetales forrajeras, como el mencionado anteriormente, el factor de conversión que se sigue utilizando a nivel mundial es el factor 6.25 para los forrajes.
La determinación de un factor de conversión propio para los forrajes, no es sencillo, debido al grado de heterogeneidad de los forrajes.
Con el método de Kjeldahl, de determinación de proteína cruda, no se puede determinar la calidad de una proteína de una materia prima o alimento, para esto es necesario realizar un perfil de Aminoácidos - AA, que nos indica que tipo y contenidos de AA están haciendo parte de esa proteína, es decir se puede en qué proporción o porcentaje están los AA esenciales y los AA no Esenciales.
En los forrajes los contenidos de proteína son variables, dependiendo de la familia botánica a la que estos pertenezcan, en general las gramíneas poseen contenidos de proteína bajos, entre 7 – 12%, comparadas con las leguminosas que se encuentran entre 17 – 25% aproximadamente. Tabla 12.
| Ingredientes | Factor de conversión |
|---|---|
| CEREALES | |
| Harina, harina integral de trigo | 5.83 |
| Harina, extracción media o baja de trigo | 5.70 |
| Macarrones, espagueti, pastas de trigo | 5.70 |
| Salvado | 6.31 |
| Arroz | 5.95 |
| Centeno, cebada y avena | 5.83 |
| LEGUMINOSAS, NUECES Y SEMILLAS | |
| Cacahuate | 5.46 |
| Soya, semillas, harina o productos | 5.71 |
| NUECES | |
| Almendra | 5.18 |
| Nuez de Brasil | 5.46 |
| Coco (sin corteza), castaña y otras nueces | 5.30 |
| SEMILLAS | |
| Ajonjolí, cártamo, girasol | 5.30 |
| LECHE Y QUESO | |
| Leche, todo tipo, fresca o seca | 6.38 |
| ACEITE Y GRASAS | |
| Margarina y Mantequilla | 6.38 |
| OTROS ALIMENTOS² | 6.25 |
| Clara de Huevo³ | 6.70 |
| Yema de Huevo³ | 6.62 |
| Huevo Entero³ | 6.68 |
¹Fuente: MAFF (1975). ²Incluye todas las carnes y pescados. ³García Martínez y Fernández Segovia, Universitat Politècnica de València, repositorio RiuNet (el enlace del documento original está incompleto).
En la tabla 12, se presentan los contenidos de proteína cruda de algunas materias primas.
| Alimento | % Proteína Cruda |
|---|---|
| Leucaena | 28.7 |
| Guinea | 11.2 |
| Brachiaria Decumbens | 6.6 |
| Puntero | 9.9 |
| Pasto Kikuyo | 19.3 |
| Semillas de Girasol | 16.0 |
| Maíz amarillo (grano) | 10.4 |
| Torta de Soya | 45.3 |
| Harina de Pescado | 65.3 |
Información generada en el laboratorio de Nutrición Animal, por estudiantes de la asignatura de Nutrición Animal Básica. ²Sauvant et al., 2002.
Los contenidos de proteína de las tortas, que son un subproducto de la extracción de aceite de los granos de oleaginosas, presentan contenidos de proteína altos (40-50%), con algunas excepciones como la torta de palmiste, que tiene un contenido de aproximadamente 15% de proteína cruda.
Las materias primas de origen animal utilizadas en las dietas para animales, se caracterizan por sus altos contenidos de proteína, por ejemplo, la Harina de pescado 65%, la harina de carne y huesos entre 40-60%, harina de sangre 85.8%.
Los contenidos de proteína cruda de los forrajes son variables. Un mismo forraje puede tener diferentes contenidos de proteína de acuerdo a la edad de este. En la tabla 13, se observa como el contenido de proteína del botón de oro disminuye con la edad.
| Forraje | Días de corte | Contenido de Proteína Cruda (%) |
|---|---|---|
| Tithonia diversifolia | 30 | 23.4 |
| 60 | 14.3 | |
| 90 | 11.5 |
García, 2004
En la mayoría de las gramíneas y otros forrajes verdes únicamente una parte del nitrógeno procede de las proteínas, mientras que el resto son sales inorgánicas de nitrógeno, nitrógeno amino, amidas, etc. Esto, sin embargo, no tiene importancia para un rumiante, ya que puede utilizar tanto el nitrógeno inorgánico (No Proteico -NNP) como el nitrógeno proteico - NP, mediante la actividad microbiana del rumen, donde las bacterias medran en el nitrógeno no proteico y lo incorporan en sus propias proteínas.
El NNP se diluye en el rumen, convirtiéndose en la fuente nitrogenada más rápidamente disponible para la población microbiana. Jarrige, 1980.
El NNP en los forrajes esta entre 15-25% del N total, esta proporción es más elevada en los tallos que en las hojas e igualmente más elevada en leguminosas que en gramíneas (Jarrige, 1980). Chipatecua, Pabón, Cárdenas y Carulla, 2007, encontraron que el NNP del pasto Kikuyo, Pennisetum clandestinum era 19.6% del N total y en el Lotus uliginosus era de 32.8%
Todo el N de las proteínas de origen animal es N Proteico. (Tabla 14). Estas materias primas se caracterizan por tener buena cantidad de Aminoácidos Esenciales.
| Alimentos¹ | Proteína Cruda | Lisina | Metionina + Cistina | Triptófano | Treonina |
|---|---|---|---|---|---|
| Harina de Pescado Graso 65 | 662 | 50.3 | 25.2 | 7 | 28.8 |
| Harina de Pescado Magro 65 | 646 | 50.4 | 23.9 | 6.5 | 27.3 |
| Harina de Carne Grasa 55 | 538 | 28.2 | 12.4 | 2.8 | 17.3 |
| Harina de Carne Magra 55 | 561 | 29.5 | 12.9 | 2.9 | 18 |
| Leche descremada Seca | 349 | 28.1 | 12.5 | 4.4 | 15.3 |
| Suero de Leche descremado | 128 | 11.3 | 5.3 | 2 | 5.3 |
¹Gadoud et al., 1992.