Agron. Costarr. 2(1): 9-15,1978 COMPOSICION QUIMICA DE SUBPRODUCTOSDE TRIGO Y ARROZ Y DE GRANOS DE MAIZ Y SORGO UTILIZADOS EN COSTA RICA. 1 Emilio Vargas G. y Mario Murillo R.* ABSTRACT Chemical composition of rice and wheat by-products and of corn and sorghum grains utilized in Costa Rica. By-products from the milling of rice and wheat, as obtained in Costa Rica, were examined for chemical composition. Wheat by-products were middlings, shorts, bran and germ; rice by products included brand and broken rice, Wheat middlings, shorts and bran contained around 16 to 17% crude protein, in contrast to wheat germ that had only 14%. The results show that wheat by-products are excelent sources of minerals; calcium concentrations was found between 600 to 700 mg/100 g, and iron was between 150 to 350,l1g/g. The rice bran had a higher concentration of protein and crude fat, as well as of crude fiber and ashes, than broken rice. The mineral analysis of rice by-products indicated high amounts of magnesium, 1117 mg/100 g for the rice bran, and 134 mg/100 9 for broken rice. The findings indicate that wheat by-products are better mineral sources than rice by-products, Wheat, corn and sorghum whole grains showed a chemical analysis typical for this type of cereals. The data are discussed in terms of nutritive value of these by-products and the ways in which quality control of some of them can be performed. INTRODUCCION Entre log cultivos alimenticios, log cereales se consideran como log de mayor rendimiento, motivo par el cual son la mayor fuente de alimento para la poblacion mundial. En Costa Rica el cultivo del arroz ha alcanzado una alta tecnologia, par 10 cual su produccion es de importancia primordial. Par su parte el trigo, a pesar de que no se cultiva, se utiliza en grandes cantidades en el pais, y sus importaciones aumentan aflo con aflo. La industria animal de Costa Rica usa actualmente, como fuentes tanto energeticas como proteicas en la elaboracion de raciones concentra1 1 28 d b ' I d 1977 R .b.d bl . ., eCI 1 0 para su pu lcaClone ea n e . * Profesores,Escuelade Zootecnia,Facultadde Agronom(a,UniversidaddeCostaRica. das, log derivados de la industrializacion del arroz y del trigo, asi como cantidades menores de maiz y sorgo; esto exige, entre otras consideraciones necesarias para el desarrollo de una industria .animal eficiente, el conocimiento de la composicion quimica y del valor nutritivo de lag materias primas utilizadas en la elaboracion de raciones destinadas ala alimentacion animal. Ese conocimiento adquiere mayor importancia si se considera que la composicion de lag diversas mezclas balanceadas varia segUnlos requerimientos de lag diferentes especiesanimales para la satisfaccion eficiente de funciones especificas, como lag de crecimiento, produccion, mantenimiento y reproduccion. El objetivo del presente trabajo rue el de evaluar, desde el punta de vista quimico, algunos de log subproductosderivadosde la industrializaciondel ., arroz y del tngo, aSl como log granos enteros de maiz y sorgo, que se usan en Costa Rica para la alimentaci6n animal. 10 AGRONOMIACOSTARRICENSE MATERIALES Y METODOS unicamente en el tamafio y distribucion de las mismas.Diferentesporcentajesde particulas'de endosperma, celulas epidermicas,testa, etc. se encuentranen cadauno de los subproductos. Los materiales CUrD anaIisis comprendio el estudio aqui descrito fueron obtenidosen molinos que operan en diterentes areas del pais. Con respectoal trigo, las muestrasfueron tomadasde La determinaciondel tamafio de las particulas Molinos de Costa Rica, S.A., en Alajuela, unico constitutivas de cada subproductodel trigo se hizo molino de este material que existe en el pais.Se con un vibrador electrico y mallasde tamafiosentre recolectaronmuestrasrepresentativas,que se lleva- 1,9 mm (10 mesh)y 0,7 mm (25 mesh). Seutiliran a los laboratorios de la Escuelade Zootecnia, zo una muestrade 100 g, la cual rue colocadaen el donde se molieron y almacenaronen un lugar seco vibrador durante5 minutos, recolectandose y pesanbastael momenta de su analisis. dose luego la fraccion remante en cada malIa, asi como el residua.En baseal tamafio de las estructuLas materiasprimas estudiadasfueron, para el ras constitutivas, se describe a continuacion cada caso del arroz, la semolina y la puntilla; para el uno de estossubproductos. trigo, el grana entero, el acemite,el salvadilloy el salvado.En 10 referenteal maiz y del sorgo,seanaGermende trigo. El producto conocido como lizo el granaentero, tal como se obtienecomercial- germen constituye la fraccion mas pequefiade la menteen CostaRica. molienda del trigo (0,024%) y esta constituidapar las particulas de mellor tamafio procedentesdel . .. cribado. En el se encuentranprincipalmenteporcioDescrlpclonde 105subproductos nesdel germen0 embrionpropiamentedicho. Con el fi~.de que lo~ resultadosde los a~al.isis pue~anseTutlllZad~seficlent~menteen la pract~ca, seguldamente se~efmen10masexactamenteposlble las muestrasanallZadas,en basea la nomenclatura utilizada en CostaRica. . ~,emolina de arroz. Produc:o derivado ,de. la I fncclon del grana .at seTbenefi~la~oen la maquma descascaradora; ~sta formado pnnclpal.mentepar la,s capasde aleuromcasdel grano,es declr, par la peltcula extema 0 pericarpo,localizadaentre la cascara y el endo~p~rma, y representatodos los pulimentos que se ~l~man del,grano despuesque a estese Ie ~aya el.lID~?ado la cascaraextema (lema.y palea0 cascanlla) y bastaque el granaqueda1Istoparael mercado. Puntilla de arroz. Estaconstituida fundamentalmente par granos ~uebrados de arroz. Contiene ademasentre6 y ~OYode particulo~de color oscuro, que en su maYOflason g.ranosdanadospar ~~ectos de procesado,fermentaclonesy par la aCClonde bongos. . . El procesamlentodel grana de tngo, con el fin de obtener la barilla de panificaci6n, selleva a cabo en Costa Rica mediante un sistemade friccion y cribado del grana entero, par 10que los diferentes subproductosobtenidos estan constituidos basica- mentedelasmismasestructuras celulares, difiriendo Acemite de trigo. Constituye la segunda fraccion par tamafiode los derivadosde la molienda del trigo. El 75% par peso, de lasparticulasconstitutivas del acemitepasana traves de una malla de 0,7 mm (25 mesh). Generalmenteel producto comercial conocido con este nombre contiene la mayor parte de ciertas impurezas que trae el trigo de importacion, constituidas estasprincipalmentepar granosde otros cerealesy otrassemillas,lascualesse incorporan al acemiteuna vez molidas (Cuadro 1). Salvadillode trigo. Es la tercer fraccion par tamafio de la molienda del trigo. Un 400;0de lasparticulas constitutivas son retenidas par mallas de 1,0 mm (18 mesh) 0 mayores y afro porcentaje similar es de mellor tamafio que mallas de 0,7 mm (25 mesh)(Cuadro 1). Salvadode trigo. Esta constituido par lasparticulas de mayor tamanoresultantesdel procesamiento industrial del trigo. En el Cuadra 1 se observa una distribucion en queun 47% de lasparticulasson mayores a los 1,1 mm (16 mesh) mientras que solamenteun 32% son de tamanomellor a 0,7 mm (25 mesh). Analisis -- La determinacion de humedad,fibra cruda,ex- . VARGAS Y MURILLO: Composicionde subproductosalimenticios 11 Cuadra 1. Distribucion par tamano de partlcula de los subproductos de trigo (Porcentaje, par peso, de retencion en cada malla indicada). .,., Tama no de la malla mm Subproducto mesh Acemite % ;," 1,9 1,5 1,1 1,0 09, 07, ,. 10 12 16 18 20 25 Salvado % :3,5 1,5 19,8 19,0 2,9 14,0 39,3 18,1 7,5 21,0 11,3 0,8 9,5 31,8 i) Q 0 0,5 7,8 1,3 14,7 74,7 Residuo Salvadillo % i.. . ~}:", [!j":[ C. ! " ,;('$1' :(\1'\(;(10; 0\\ (,.. tracto etereo, cenizasy proteina sehizo aplicando los metodos de la A.O.A.C. (1); el f6sforo sedeterminD usandola tecnicade Fiskey Subbarow (9), y el calcio, magnesia,coble, zinc,manganeso, hierro, sodio y potasio segunlos metodosde Fick et al (8). Cuadra2. Disponibilidadde subproductosdelarroz y trigo * , Producto0 subproducto Procesamiento %del granaque es (Toneladas) subproducto RESULTADOS En el Cuadra 2 se indica la disponibilidad de subproductos de. la industrializaci6n del trigo y ar.r°zen CostaRIca.Como seo~serva,en el casodel tngo, los subproductos obtemdos de su procesamiento representancomo promedio un 24% del total, correspondiendoa la barilla de consumohumana el restante 76%. Del 24% citado, 5,28%esta constituidoporsalvado,9,84%porsalvadillo,8,88% par acemitey 0,024%par el germen.Estorepresen- Trigo ,85.200 Salvado 4.499 Salvadillo 8.384 Acemite 7.566 G 20 ermen Arroz 195.636 Semolina 17.607 Puntilia i" 39.127 .5,28 9,84 8 88 0'024 , 9,00 20,00 1d Pr d .' 1977 ta una produccionpromedio de 4499, 8384,7566 y * Ft C . N . - de salvado,salvadillo, .. acemIte uen e: onseJo aClona e 0 UCClon, . 20 toneladaspar ana y germenrespectivamente. De las 195.636toneladasde arroz que seprocesaran en Costa Rica de la cosecha 1975-76, correspondecomo promedio un 9%a la semolinay un 20% a la puntilla, 10 cual represent6 17.607 y 39.127 toneladas,respectivamente. - ; ) En el Cuadra 3 se incluyen, los anaIisisquimicas correspondientesa los subproductosde trigo. Segtinseaprecia,el contenidopromedio de proteina total rue de 17,46, 16,31, 16,48 y 13,70%para el acemite, salvadillo, salvado y germen, respectiva- 12 AGRONOMIACOSTARRICENSE Cuadra3: Composicionquimica de subproductosdel beneficiadel trigo (baseseca) Determinacion Acemite No de muestras analizadas Humedad% Proteina(N + 6,25) Grasa% Fibra cruda Ufo Extracto libre de N. Ufo Cenizas Calcic mg/100 F6sforomg/100 Magnesiomg/100 Potasiomg/100 Hierrop.g/g Cobrep.g/g Zinc p.g/g Manganesop.g/g 6 13,37=t 17,46 =t 4,80 i: 7,10 =t I 53,01::: 4,28 =t 589 =t 256.:!: 506 + 1325 ~ 152 i: 16 + 71 .:!: 144 =t Salvadillo Salvado 6 10 1,67* 2,00 13,14=t 16,31=t 0,79 2,78 1,70 4,09 =t 1,09 0,76 7,77 =t 3,05 0,56 23 2 29 46 9 1 2 16 Germen 11 13,42 13,70 1,03 1,01 13,07=t 1,18 16,48=t 1,46 5, 15 ~ 1,85 10,26- 1,72 52,46.:!: 3,83 4,87.:!: 0,79 696.:!: 81 234.:!: 4 538.:!: 34 1574:!: 290 354.:!: 50 16.:!: 1 70.:!: 2 138.:!: 14 50,56.:!: 4,62 5,41.:!: 1,04 668.:!: 15 193.:!: 18 674.:!: 36 1505.:!: 86 150 i: 3 16 i: 2 68! ,2 132 - 7 68.05 1,86 561 192 512 1066 182 17 73 118 1,94 * Desviacion estandar mente. El salvadoacusocantidadesde fibra relativamente altas, (10,26%) en contrastecon el acemite, salvadilloy germen(7,10, 7,77 Y 1,94%respectivamente) . En 10referente al contenido mineral, log resultados indican que estos subproductosconstituyen una magnifica fuente de macro y micro minerales.En generalel germencontienecantidades menores de macro mineralesy mayoresde micro minerales,en comparacioncon log otros tres subproductos. La composicionquimica proximal, asi como el contenido de minerales, de log subproductosdel arroz, se detallan en el Cuadra 4. En estecaso,el contenido promedio de proteina total rue de 11,18% y 8,79% para la semolina y puntilla. La semolina presento un contenido promedio de 17,33% de extracto etereo, que contrasta con el bajo porcentajede 2,65 parala puntilla. Debeobservarsela alta concentracionde fibra y cenizasde la semolina (7,32 y 7,76%) en comparacioncon la puntilla de arroz, que sOlocontiene0,30 y 0,82%de fibra y cenizasrespectivamente. En 10que respectaa minerales,se observaque la semolinaesmejor fuente de elementosmineralesque la puntilla. Esinteresanteel alto contenido de magnesiay pota~iohallado en la semolina. En el Cuadra 5 se describe la composicion quimica del maiz y sorgousadosen CostaRica. La composicionestipica de estetipo de cereales. VARGAS Y MURILLO: Composicionde subproductosalimenticios 13 Cuadra 4: Composicion qufmica de subproductos del beneficia del arroz (base seca) Determinacion Semolina de arroz Puntillade arroz , '. No de muestras Humedad % Protefna % Extracto etereo % Fibra cruda % Extracto libre de N. % Cenizas% Calcic mg/l00 9 F6sforo mg/l00 9 Magnesiomg/l00g Potasio mg/l00 9 Hierro JJ.g/g CobreJJ.g/g Zinc JJ.g/g ManganesoJJ.g/g 14 10,62:!: 11,18:!: 17,33:!: 7,32:!: 43,64:!: 7,76:!: 253:!: 77:!: 1117:!: 1676:!: 219 :!: 21 :!: 38 :!: 134:!: 6 1,86* 2,61 5,63 3,67 2,73 1,80 16 80 153 244 52 2 4 18 12,12 8,79 2,65 0,30 73,72 0,82 135:!: 55:!: 134:!: 301:!: 61:!: 10:!: 20:!: 20:!: :!: :!: :!: :!: :!: :!: 0,67 0,56 0,66 0,01 3,44 0,19 30 8 41 74 11 1 2 6 * Desviacionestandar Cuadra 5: Composici6n qufmica de granos enteros de mafz, sorgo y trigo Determinacion No de muestras Humedad % Proteina% Extractoetereo% Fibra cruda % ExtractolibredeN.% Cenizas% Mafz Sorgo Trigo 10 3 5 12,36:!: 9,0 :!: 3,12:!: 1,70 :!: 69,16:!: 1,69:!: 1,42* 1,15 1,53 0,85 4,52 0,37 12,39:!: 8,24:!: 3,51:!: 3,42:!: 69,49:!: 2,27:!: 1,38 1,25 1,10 1,25 4,93 1,19 12,37:!: 14,53:!: 2,64:!: 5,35:!: 61,88:!: 3,32:!: i' * Desviacionestandar 1,33 0,60 1,44 2,44 4,63 1,13 14 AGRONOMIACOSTARRICENSE DISCUSION excelentefuente de energia;sin embargo,al mismo tiempo esto plantea el problema potencial de Los subproductosobtenidosdel procesamiento oxidacion de las grasasy descomposicion de todo el del trigo representanun 24% del total, 10cual con- material almacenado,por 10 que se sugierehacer cuerda con las especificacionesestablecidasen la estudiosal respecto,con el fin de evaluary solucioliteratura a este respecto (7)- Por su contenido de oar esteproblema. proteina de buenacalidad (5), los subproductosde la molienda del trigo constituyen materialesexceDado que en Costa Rica la semolinade arroz lentespara ser utilizados en la alimentaci6nanimal. tiene gran demanday alto precio en el mercado, Estudiosllevadosa cabo por Elias et al (5) indican existe la posibilidad de que este excelente subque la proteina de l~ derivadosdel trigo es una producto sea adulterado con cascarilla de arroz buenafuente de lisina (4,34 g/16 g nitrogeno),por molida, material de precio y valor nutritivo muy 10 que estos subproductosconstituyen un material inferiores a los de la semolina.En vista de esto, se apropiadopara la suplementacionde los cerealesen sugiereun analisis de cenizasy fibra cruda de la los que, por 10 general,la lisina esel primer aminoa- semolina,como una forma rapida y economicade cido limitante (2,3,6). Ademas, desdeel punto de controlar esta adulteracion.Cualquier adulteracion vista econ6mico, la utilizacion de estos seria facilmente cuantificable,por las altasconcensubproductosde la molienda del trigo esventajosa, tracionesde fibra y cenizasque contienela cascarilla ya que su precio en el mercadocompite favorable- de arroz (4). mentecon el del maiz y el sorgo. Como conclusion,puededecirseque sealcanzo En 10 referente a la composicionmineral, los el proposito fundamentalque estimulo el presente derivadosdel trigo constituyenuna excelentefuente estudio, cual rue el de subrayarla composicionde de nutrientes. Debe sefialarseque la concentraci6n estosmaterialescomo fuentesde nutrimientos para del calcio es muy superior a 10 reportado por los animales/otrosopjetivosalcanzadosfueron el de Waggle(11), pero similar a los datos de Elias (4). aportar datos que sirvan de basepara que, en un El fosforo difiere bastante de 10 reportado por futuro proximo, puedanestablecerse normasde caliWaggle(11) y Elias (4) quienesapuntan concen- dad de los productos en terminos de composicion traciones de 1400 y 600 mg de fosforo por 100 quimica y valor nutritivo, asi como el propugnarel gramos de material, en comparaci6na 200-250 mg desarrollo de mayor investigaci6nen todos estos encontradasen esteestudio.Otros datosque llaman aspectos.! la atencion son las altas concentracionesde hierro halladasen esteestudio, en comparacioncon 10 reportado en la literatura para este tipo de materiales (4,11). RESUMEN Los resultados referentes a la composicion quimica de los subproductosderivadosdel arroz confirman los datos que la literatura indica a este respecto (11). El mayor contenido de proteina y grasade la semolina de arroz, en relacion al arroz pulido, hacen del primer material una excelente fuente alimenticiapara animalesdomesticos,que al mismo tiempo ofrece grandesposibilidadesen la alimentacion humana. Asimismo, se ha informado que los pulimentosdel arroz contienenmayorescantidadesde aminoacidos,lisina, treoninay metionina, asi como mayorescantidadesde vitaminasdel complejo B, que el granopulido de arroz (10). El alto contenido de extracto etereode la semolina de arroz confirma a este material como una El objetivo del estudio rue el de evaluar,desde el punto de vista quimico, los subproductosderivados del procesamientodel arroz y trigo. Los subproductos del arroz evaluadosfueron semolina y puntilla; los del trigo, germen,acemite,salvadoy salvadillo.Ademasse presentandatos sobrecomposicion del grano de trigo, maiz y sorgo.De los subproductos del trigo, el acemite,salvadoy salvadillo contienen alrededorde 16-17%deproteina,encontraste con el germen, que contiene solo 14%. Se encontro que los subproductosderivadosde la industriadel trigo sonexcelentesfuentesde minerales, en especialde calcio, cuyas concentracionesoscilaron entre 600 y 700 mg por 100 g, Y de hierro, que oscilo entre 150 y 350 .l.Lg/g. Los materialesderivados del procesamientodel arroz variaron tam- VARGAS bien en su cantidad composicion; de minerales fibra y se destaco traciones de 11 17 mg/ 100 que solo tuvo la semolina que la semolina, magnesia, acuso puntilla. con las alias cuales g, en comparacion 134 mg/100 g. Los . Composicion de subproductos resultaron de arroz. Los valor granos enteros composicion Los patos nutritivo 11 evar fuentes deestos a ca b 0 un de de !a indu~tria de los cereales: malZ. 20: los concen- 5. ELIAS alcanzaron Tumalba L.G. los con la puntilla, subproductos del de mmerales trigo, caracteristica se discuten en subproductos contra que maiz Id e cIa al .ddd 15 En trigo, arroz y 166-170.1970. y BRESSANI, subproductos R. Valor de la proteinico-de industria del trigo. C.ompleme?tacion y suplementacion d~l. gramllo.de tng~ con c~ncentrados pr~t~~mcos. Archivos meJores mostraron de cereales. alimenticios mayor .. tngo de la cenizas Y MURILLO: 10s Latmoamencanos de Nutnclon 23: 95-111.1973. y sorgo de este referencia tipo al 6. y de 1a manera e a 1gunos ELIAS, L.G., JARQUIN, R., BRESSANI, R. y ALBERTAZZI, C. Suplementacion del arroz c:on c.oncentrados de e110s. p.r~~eicos: Archivos Latinoame- ncanosdeNutnclon18.27-38.1968. 7. FARREL, WARD, L.A. E.P., SHOUP, F.K., WAGGLE, D.H. 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