EVALUACIÓN DE LA PULPA ENSILADA DE...

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERÌA DIVISIÓN DE POSTGRADO

PROGRAMA DE POSTGRADO EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

EVALUACIÓN DE LA PULPA ENSILADA DE TOTUMO (Crescentia cujete l) EN DOS ESTADOS DE MADURACIÓN (Totumo Verde y Totumo Amarillo) COMO

ALTERNATIVA EN LA ALIMENTACIÓN BOVINA

Trabajo de Grado presentado ante la Ilustre Universidad del Zulia

Para optar al grado Académico de

MAGÍSTER SCIENTIARUM EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS

Autor: Edwin José Flórez Avendaño Tutor: Jorge Luís Ruíz Ramírez

Maracaibo, julio de 2010

Flórez Avendaño, Edwin José. Evaluación De La Pulpa Ensilada De Totumo (Crescentia cujete l) En Dos Estados De Maduración (Totumo Verde y Totumo Amarillo) Como Alternativa En La Alimentación Bovina. (2010). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de ingeniería. División de Postgrado. Maracaibo Venezuela, Tutor. Dr. Jorge Luís Ruíz Ramírez.

RESUMEN La pulpa de totumo (Crescentia cujete l) se evaluó en dos estados de maduración (M1- totumo verde y M2 – totumo amarillo) ensilada por 8 días, estrujada, secada al sol y al horno, como alternativa en la alimentación bovina; se determinaron los parámetros (pH, 0brix, acidez, índice de madurez, ceniza y humedad), nutrientes (proteína, fibra y carbohidratos), minerales (sodio, potasio, calcio, magnesio y fósforo) y ácido cianhidrico (HCN). El totumo amarillo tuvo un rendimiento de 57,87 % y el totumo verde 59,63 %. T2 que representó la pulpa de totumo verde ensilada por 8 días, estrujada y secada al horno y T5 que representó la pulpa de totumo amarillo ensilada por 8 días, estrujada y secada al horno; tuvieron pH de 4,59 y 4,41 respectivamente. Al octavo día de ensilado la pulpa de totumo amarillo presentó 14 % de 0brix y la pulpa de totumo verde 12,33 %. Hubo reducción del 24,25 % de acidez en la pulpa de totumo amarillo y 12,12 % en la pulpa de totumo verde. El mayor índice de madurez estuvo en T1 con 47,81. T2 presentó 10,32 % de proteína y T5 presentó 10,56 como el mayor %. Los T1, T2, T5 y T0 tuvieron % en fibra de 14,26. 14,23. 11, 63. y 11, 43 respectivamente. T4 que representó la pulpa de totumo amarillo, ensilada por 4 días, estrujada y secada al sol, arrojó mayor % de carbohidratos con 42,71 y T3 que representó la pulpa de totumo verde, estrujada, sin ensilado y sin secado, arrojó 5,44 como el menor %. T0 que representó la pulpa de totumo verde estrujada, sin ensilado y sin secado, arrojó 11 como la mayor ppm de acido cianhidrico y T5 2 ppm como la menor. Las mayores concentraciones de minerales las arrojó la pulpa de totumo amarillo. La pulpa de totumo no representa riesgos de intoxicación, presenta contenidos medios de nutrientes y T5 es la mejor alternativa para la alimentación bovina. Palabras clave: Totumo, pulpa, glucósidos cianogénicos, ácido cianhídrico (HCN), ensilado, estrujado, secado solar y secado al horno. E mail : [email protected]

Flórez Avendaño, Edwin José. Evaluation Of The Pulp Ensilada Of Totumo (Crescentia cujete l) In Two States Of Maduration (Totumo Green y TotumoYellow) Like Alternative In The Nutritión Bovina. (2010). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de ingeniería. División de Postgrado. Maracaibo Venezuela, Tutor. Dr. Jorge Luís Ruíz Ramírez.

ABSTRACT The pulp of totumo (Crescentia cujete l) evaluated in two states of maduration (M1- totumo green and M2 – totumo yellow) ensilada by 8 days, squeezed, dried to the sun and to the oven, and alternative in the nutritión bovina; they determined the parameters (pH, 0brix, acidity, index of maturity, ceniza and humidity), nutrients (protein, fibre and carbohydrate), mineral (sodium, potassium, calcium, magnesium and phosphorus) and sour cianhidrico (HCN). The totumo yellow had a performance of 57,87 % and the totumo green 59,63 %. T2 that represented the pulp of totumo green ensilada by 8 days, squeezed and dried to the oven and T5 that represented the pulp of totumo yellow ensilada by 8 days, squeezed and dried to the oven; they had pH of 4,59 and 4,41 respectively. T0 the eighth day of ensilado the pulp of totumo yellow presented 14 % of 0brix and the pulp of totumo green 12,33 %. There was reduction of the 24,25 % of acidity in the pulp of totumo yellow and 12,12 % in the pulp of totumo green. The main index of maturity was in T1 with 47,81. T2 presented 10,32 % of protein and T5 presented 10,56 like the main %. The T1, T2, T5 and T0 had % in fibre of 14,26. 14,23. 11, 63. And 11, 43 respectively. T4 that represented the pulp of totumo yellow, ensilada by 4 days, squeezed and dried to the sun, launched main % of carbohydrate with 42,71 and T3 that represented the pulp of totumo green, squeezed, without ensilado and without dried, launched 5,44 like the minor %. T0 that represented the pulp of totumo green squeezed, without ensilado and without dried, launched 11 like the main ppm of sour cianhidrico and T5 2 ppm like the minor. The main concentrations of minerals launched them the pulp of totumo yellow. The pulp of totumo does not represent risks of intoxication, presents half contents of nutrients and T5 is the best alternative for the nutritión bovina. Key words: Totumo, pulp, glucósidos cianogénicos, sour cianhídrico (HCN), ensilado, squeezed, dried solar and dried to the oven. E mail : [email protected]

DEDICATORIA A Dios el todo poderoso, por ser grande, amoroso y misericordioso conmigo, en toda las

milésimas de segundos de mi vida.

A la memoria de mi abuela materna y abuelo por darme amor, apoyo y los principales

secretos para alcanzar los objetivos trazados.

A mis padres por darme la vida y apoyo constante durante el alcance de las metas

A mi esposa e hijos por que Dios me los entregó para que mis fuerzas se multiplicaran

en los momentos difíciles.

A mis tíos y tías por que no hay ninguna duda del apoyo incondicional que siempre me

han brindado.

A mis hermanos porque ven en mi un ejemplo de dedicación y perseverancia para

alcanzar lo mejor.

TABLA DE CONTENIDO

Página

RESUMEN…………………………………………………………………………… 3

ABSTRACT………………………………………………………………………….. 4

DEDICATORIA……………………………………………………………………… 5

TABLA DE CONTENIDO…………………………………………………………… 6

LISTA DE TABLAS…………………………………………………………………. 8

LISTA DE FIGURAS………………………………………………………………… 9

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………................ 10

CAPÍTULOS

I MARCO TEÓRICO…………………………………………………… 12 1.1 Antecedentes de la investigación…………………………... 12 1.2 Fundamentos teóricos………………………………………… 17 1.2.1 Clasificación taxonómica del totumo……………………… 17 1.2.2 Cultivo y usos del totumo………………………………….. 18 1.2.3 Producción del totumo……………………………………… 18 1.2.4 Frutos de Crescentia alata en alimentación animal……… 19 1.2.5 Estados del fruto del totumo y forma de consumo animal. 20 1.2.6 Ácido cianhídrico…………………………………………….. 21 1.2.7 Glucósidos……………………………………………………. 25 1.2.7.1 Glucósido cianogénicos………………………………….. 25 1.2.8 Cambios bioquímicos en los frutos durante la maduración 25 1.2.9 Ventajas de la preparación de ensilaje de residuos de cosecha y de subproductos locales………………………. 28 II METODOLOGÍA………………………………………………………… 30

2.1 Enfoque de la investigación…………………………………… 30 2.2 Muestreo………………………………………………………… 30 2.3 Diseño experimental…………………………………………… 30 2.4 Procedimiento………………………………………………….. 31 III RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………… 34

3.1 Resultado fisicoquímico de la pulpa de totumo en los dos estado de maduración (M1 y M2)……................................... 34 Peso del totumo………………………………………………... 34 Rendimiento en pulpa…………………………………………. 34 Humedad…………………………………………………….. .. . 36

Grados 0brix ……………………………………………………. 36 Acidez………………………………………………………….... 36

3.2 Parámetros fisicoquímicos, nutricionales y minerales por… tratamientos en todo el proceso de ensilado……………….. 37 pH……………………………………………………………….. 37 Índice de madurez…………………………………………….. 37 Proteína………………………………………………………… 37 Carbohidrato…………………………………………………… 37 Fibra cruda…………………………………………………….. 37 Acido cianhidrico (HCN)……………………………………… 37 Ceniza…………………………………………………………. 44 Sodio………………………………………………….………… 44 Potasio…………………………………………………………. 44 Calcio………………………………………………….……….. 44 Fósforo………………………………………..……………….. 44 Magnesio…………………………………..………………….. 44 CONCLUSIONES…………………………………………….……………………… 50

RECOMENDACIONES…………………………………….……………………….. 52

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………..………… 53

ANEXOS……………………………………………………………………………… 57

A Análisis fisicoquímicos, minerales y nutrientes………………….. 58 B Análisis químico de HCN………………………………………….. 59 C Análisis de varianza del pH………………………………………… 60 D Análisis de varianza del Índice de madurez……………………… 61 E Análisis de varianza de la proteína……………………………….. 62 F Análisis de varianza de la fibra…………………………………….. 63 G Análisis de varianza del HCN……………………………………… 64 H Tabla del porcentaje en base seca de grasa en los tratamientos 65 I Tabla de la temperatura durante el proceso de ensilado………... 66 J Imagen del totumo en estado de maduración 1(totumo verde)… 67 K Imagen del totumo en estado de maduración 2(totumo amarillo). 68

LISTA DE TABLAS Tabla Página

1 Composición fisicoquímica en % de la pulpa húmeda y seca del fruto del totumo…..…………………………………………………………….… 14

2 Influencia del tiempo de ensilado en la concentración de cianuro total (mg/kg MS) en raíces de una variedad dulce de yuca (CMC40).. 18

3 Clasificación Taxonómica de totumo……………………………………… 19

4 Parámetros analizados y métodos analíticos………………………….... 32

5 Peso, rendimiento y corteza del totumo en los tratamientos………….. 34

6 Porcentaje de humedad, grados brix y acidez del totumo en los tratamientos………………………………………………………………… 35

7 Proteína, carbohidrato, fibra, HCN, pH y índice de madurez en los tratamientos………………………………………………………………….. 37

8 Composición mineral de la pulpa del totumo para los diferentes tratamientos…………………………………………………………………. 44

LISTA DE FIGURAS Figura Página

1 Estructura química de naftoquinonas presentes en Crescentia cujete l. 16

2 Peso (g) del totumo en el proceso de ensilado……………………….. 36

3 Rendimiento ( % ) de la pulpa de totumo en el proceso de ensilado.. 36

4 Comportamiento del pH de la pulpa del totumo………………………… 38

5 Comportamiento del índice de madurez del totumo…………………… 39

6 Porcentaje de proteína de la pulpa del totumo en los tratamientos..... 40

7 Comportamiento del carbohidrato de la pulpa del totumo………….. .. 41

8 Comportamiento de la fibra cruda de la pulpa del totumo……………. 42

9 Comportamiento del HCN en la pulpa del totumo…………………….. 43

10 Comportamiento de la ceniza de la pulpa del totumo…………………. 44

11 Comportamiento del sodio de la pulpa del totumo……………………. 45

12 Comportamiento del potasio de la pulpa del totumo………………….. 46

13 Comportamiento del calcio de la pulpa del totumo………………….. . 47

14 Comportamiento del fósforo de la pulpa del totumo………………….. 47

15 Comportamiento del magnesio de la pulpa del totumo………………. 48

INTRODUCCIÓN

El árbol de totumo pertenece a la familia Bignoniáceas, recibe los nombres de

calabaza, jícaro, morro, tapara, estelí y guira, tiene como nombre científico Crescentia y

la especie que se estudió fue cujete l ; ésta se cultiva de manera silvestre en

centroamérica, se reproduce por semilla y esquejes, llega a tener una altura de 8

metros, un diámetro de 25 centímetros, una producción máxima a partir del octavo año

de 27 kilogramos fruto por árbol / año; el fruto demora en el árbol de 5 a 7 meses ante

de caer (Zamora, 2001 ) es resistente a la sequía y a pesar de su buen contenido de

proteína y carbohidratos actualmente no se aprovecha.

Existe la necesidad de tener al alcance alimentos naturales ricos en nutrientes, que

garanticen en gran parte del año en los hatos ganaderos la productividad y los bajos

costos de producción. En nuestra naturaleza, para la época de verano se encuentran

alternativas de alimentación para bovinos como es el totumo, fruto silvestre cuya pulpa

se usa como expectorantes, antinflamatoria, laxante, purgante, calmantes de dolores

menstruales, jarabes y su corteza para elaborar artesanías, cantimploras, cucharas,

totumas, vasijas, etc.

La pulpa de totumo en sus características fisicoquímicas y nutricionales, puede

facilitársela a los ganaderos como otra alternativa de alimento del ganado, ya que

tradicionalmente los alimentan con pastos naturales; los cuales en épocas de sequía

escasean y su calidad nutritiva (proteína, carbohidratos y fibra) se ve reducida

drásticamente, convirtiéndose en un problema hasta el punto que se refleja en la baja

producción de la leche y carne. Los empresarios en el afán de buscar cómo alimentar

sus bovinos, compran alimentos concentrados de altos precios, lo que ha incrementado

los costos de producción en la ganadería, como también en los alimentos para el

consumo humano.

Esta investigación nace como solución a la problemática planteada anteriormente y

tiene como objetivo general evaluar la pulpa de totumo ensilada, en dos estados de

maduración, totumo verde (M1) y totumo amarillo (M2) como alternativa en la

alimentación bovina. Para ello se determinara la composición fisicoquímica, de M1 y

M2, asi como la concentración de HCN.

CAPÍTULO I

MARCO TEÓRICO

1.1 Antecedentes de la investigación

Zamora y col. (2001) expresan que tanto Crescentia cujete como Crescentia alata, son

árboles pequeños, hasta 8 m de alto y 25 cm de diámetro (C. cujete ligeramente

mayor). El fruto es el rasgo más distintivo de los jícaros, siendo mucho mayores en C.

cujete (15-25 cm diámetro) que en C. alata (8-15 cm). Es una calabaza esférica con una

cáscara dura y leñosa y una pulpa que contiene de 300-900 semillas. Los frutos

maduros son verdes-amarillentos y se mantienen en el árbol por 5-7 meses antes de

volverse amarillos y caer, principalmente con la reducción de oferta de agua. Las

semillas son dispersadas por animales (especialmente caballos) que come las frutas, o

por inundaciones al comienzo de la época de lluvias: los frutos flotan y pueden viajar

grandes distancias por el agua. Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia (2006) los animales domésticos consumen bien su pulpa y la semilla del

totumo Crescentia cujete l. pertenece a la familia Bignoniáceas, las cuales ofrecen una

proporción importante de azúcares, almidones, proteínas y minerales. Su producción es

alta en épocas en que escasean los forrajes. Estos árboles toleran largos períodos sin

lluvias y se multiplican en forma rápida, pues sus semillas se diseminan al ser

consumidas por animales.

Los investigadores (Roncallo y col. 1996; Arango, 2004) comunican que el follaje del

totumo es escaso, el mayor producto útil es su fruto que varía de redondo hasta

alargado con tamaños entre 4 hasta 25 centímetros de diámetro y pesos por fruto entre

423 y 1500 gramos. La producción de frutos es variable pero alta, oscilando entre 27 a

92 frutos por árbol por año y 16,2 hasta 81,2 Kg. por árbol por año.

Oyuela (2004) manifiesta que cuando los frutos presentan una tonalidad verde amarillo,

significa que están aptos para extraerlos y luego enfardarlo, cada árbol produce entre

200 y 300 frutos que se cosechan manualmente y se exponen al proceso de

maduración que oscila de 5 a 7 días, el pico de cosecha está comprendido en los

meses de enero a abril, al no recolectar los fruto en el momento justo de maduración

13

estos se caerán de los árboles y se podrirán.

Una bebida muy nutritiva y apreciada para el consumo humano (Horchata) es producto de las semillas de este fruto. Industrialmente además de la harina, se extrae aceite de la

semilla que resulta excelente para su uso alimenticio, con un tratamiento específico se

puede utilizar como sustituto del carburante diesel. El jícaro es un recurso natural,

fuente de nutrientes de potencial artesanal e industrial que no ha recibido la atención

necesaria para ser explotado, este cultivo bien aprovechado podría contribuir a

solucionar la creciente demanda de alimentos para la población humana y la industria

animal.

Los análisis de ácido cianhidrico (HCN) en las muestras de sorgo forrajero Yucatán (S.

bicolor) según Osechas y col., (1994) arrojaron los siguientes valores en hojas 3222,53

ppm diferenciándose significativamente (P<0,01) al de los tallos 3083,23 ppm para la

primera semana; mientras que para la octava semana, los valores fueron 313,23 para

las hojas y 165,83 ppm para los tallos. Se recomienda suministrar el sorgo Yucatán

después de la octava semana de edad de la planta para prever intoxicaciones en los

animales. Inuyama y col., (1969) señalaron que una vaca de 500 kg puede morir al consumir 2 kg

de Materia Seca de sorgo que contenga 500 ppm de HCN; mientras que encontraron

que 1630 mg de HCN/kg MS (1630ppm) fue letal para vacas en lactación, pero niveles

cercanos a 700 no lo fueron. Aii (1973) dice que una vaca de 500 kg de peso vivo

podría morir al consumir sorgo que contenga 500 ppm de HCN; pero, esta vaca no

podría consumir, en un tiempo corto y de una sola vez, la cantidad de sorgo para

alcanzar una dosis letal, sino que lo consume lentamente; esto implica que el HCN no

sólo será absorbido, sino que podría ser desintoxicado al mismo tiempo.

Arango, (2004) reporta que las semillas y la pulpa de totumo con un contenido medio

de proteína cruda, azúcares y minerales, son utilizadas ampliamente para alimentación

de todo tipo de animales domésticos como bovinos, caprinos, ovinos, aves de corral y

peces Se destaca la capacidad de regeneración natural cuando los frutos son

consumidos por el ganado quien escarifica las semillas en el tracto digestivo. Estas

germinan en las excretas dando origen a nuevas plantas que crecen en medio de los

pastizales tolerando el pisoteo, el ramoneo de los animales y aún el fuego frecuente en

las épocas de sequía, en las regiones del pacífico de Nicaragua y caribe – andina de

Colombia y Venezuela.

14

Nwosu (2008) estudio la composición de la pulpa de la fruta de calabaza (Crescentia

cujete l), tanto en muestras húmedas como secas y encontró que fueron los valores de

ceniza 3,74% (seco); grasa 4,38% (húmeda); proteína cruda 7,67% (húmeda) y 10,01%

(seco); fibra cruda 4,88% (seco); hidratos de carbono 15,65% ( base húmeda) y 68,13%

(seco) y materia seca 31,32% (húmeda) y 87,48% (en seco), valores bastante

razonables para las frutas. Tanto la muestra húmeda y seca presentaron una

concentración muy elevada de los elementos minerales, el sodio (Na) tiene los más

altos valores con 3,20% (húmeda) y 0,32% (seco), mientras que el calcio tiene el menor

valor, 0,12% (húmedo) y el 0,06% (en seco). La pulpa tiene valores muy elevados de

tiamina, 1,50 µg / g (húmedo) y 0,93% µg / g (peso en seco). Tanto las muestras de

pasta seca y húmeda presentaron valores razonables de los fitoquímicos y están libres

de toxicidad de HCN. En la Tabla 1 se muestran, según Nwosu (2008) los porcentajes de sustancias

fisicoquímicas de la pulpa húmeda y seca del fruto del totumo.

Tabla 1. Composición fisicoquímica en % de la pulpa húmeda y seca del fruto del

totumo. _______________________________________________________________

Alcaloides Flavonoides Saponinas HCN Taninos Fenoles _______________________________________________________________ Húmeda 0,74 0,52 0,70 0,28 0,64 0,46

_______________________________________________________________ Seca 0,46 0,38 0,34 0,23 0,85 0,14

_______________________________________________________________

Mendieta y col. (1988) manifestaron que la harina del fruto de morro (Totumo) con 11

% de humedad, resultó con un contenido proteico de 17,6 %. El análisis realizado para

establecer el contenido de aminoácidos esenciales indicó que su proteína es deficiente

en azufrados e isoleucina, comparada con las otras materias primas estudiadas, sin

embargo demostró ser relativamente más alta en triptófano y lisina con excepción de la

soya y el maíz blanco nutricta.

15

El aceite de la harina del fruto (pulpa y semilla) contenía 16,3 % de grasa total, cuya

composición en ácidos grasos fue la siguiente: 54,3 % de ácido oleico, 21 % de ácido

linoléico, 14,8 % de ácido palmítico; 6,6 % de ácido esteárico y 3,3 % de ácido

linolénico. Los resultados de la evaluación química de la pulpa del morro según Gómez y col. (1980) indicaron 4,3 % de grasa, 11,8 % de proteína, 7,8 % de ceniza y 66,8 %

de carbohidratos.

González y col. (2006) concluyeron que de los 67 árboles con potencial forrajero el

52,23% presentaron niveles de taninos menores al 2%, como la Crescentia alata con

0,46 % y el 19,40% presentaron valores de 2 a 4%; lo que refleja que la mayoría de las

especies pueden ser incorporadas como fuente importante de alimento para el ganado.

Se discuten los efectos positivos y negativos de los taninos sobre la productividad y la

salud animal. En estudios del fruto del morro (Figueroa y col. 2000) concluyeron que la

pulpa tiene 4,55 % de grasa; 12,94 % de proteína; 8,10 % de ceniza y 71, 67 % de

humedad.

Kaneko y col. ( 1997 ) ponen de manifiesto que los frutos de Crescentia cujete ofrece

ocho nuevos compuestos, junto con cuatro compuestos conocidos, acanthoside D, FL-

D-glucopyransoyl benzoato, (R)-lO-FL-D-glucopiranosil-l ,3-octanediol, y fl-o-

fructofuranosyl 6-O-(p-hidroxibenzoil) <t-D-glucopiranósido. Las estructuras de nuevos

glucósidos se establecieron como tres de los glucósidos (2R, 4S) -2,4-pentanediol, dos

de los glucósidos (R)-4-hidroxi-2-pentanona, dos glucósidos de (R)-l ,3-octanediol y 6-

O-(p-hydroybenzoyl)-D-glucosa, por espectroscópicas y métodos químicos. Heltzel (2001) estudió el fraccionamiento de bioensayo-dirigido de metil etil cetona y

extracto de Crescentia cujete l dando los compuestos 1 y 2 naftoquinonas. Ambos

compuestos son citotóxicos, y muestra una actividad selectiva que dañan el ADN de la

levadura. Una interpretación detallada espectroscópicas llevó a la asignación de las

estructuras de 1 y 2 como el 3-hydroxymethylfuro [3,2-b] naphtho [2,3-d] furanos-5 ,10-

diona y 9-hidroxi-3-hydroxymethylfuro [3 ,2-b] naphtho [2,3-d] furanos-5 ,10-diona,

respectivamente. Este es el primer informe de este sistema furofuran anillo fundido, ya

sea como un producto natural o sustancia sintética. El resumen gráfico del

fraccionamiento guiado por bioensayo de un extracto de Crescentia cujete l muestra la

obtención de nuevos compuestos 1 y 2. Ambos son citotóxicos y muestra una actividad

selectiva que dañan el ADN. Carmona (2007) comenta que los metabolitos secundarios o factores antinutricionales

16

(FAN) presentes en leguminosas arbóreos, arbustivos y rastreras con potencial forrajero

manifiestan unos efectos en la dinámica digestiva de los rumiantes y sobre los

parámetros digestivos. Pero independientemente de los efectos negativos de estos

compuestos, el uso de estas especies como forrajes es de alta potencialidad en

sistemas de producción que como silvopastoríles, propendiendo por un uso racional y

sostenible de la ganadería de nuestro medio. Frente a las características especiales

que posee el ecosistema ruminal, el uso y los efectos esperados de la suplementación

con estos forrajes es variable dependiendo de la concentración de la dieta. Lo que

implica, que la presencia de FAN no es un impedimento para que estos no sean

utilizados como alternativas suplementarias para la dieta base de bovinos en el trópico,

las gramíneas tradicionales.

Figura 1. Estructura química de las naftoquinonas presentes en la Crescentia cujete L.

Reyna de Aguilar (1991) reporta que los frutos maduros de los árboles cujete y alata

son comidos con gusto por el ganado y caballos en particular. Cuando los frutos han

estado en el suelo por varias semanas los azúcares de la pulpa comienzan a

fermentarse, con lo cual la pulpa se torna negra, pegajosa y dulce. Este es el momento

en que los caballos lo comen más ávidamente. La pulpa es un suplemento muy útil para

vacuno y cabras, sobre todo en zonas donde la estación seca dura de 5-7 meses, un

estudio con cabras mostró buenas ganancias en peso cuando se suplementó el

ramoneo con C. alata. La pulpa puede utilizarse también como suplemento para

engorde de conejos, hasta un 20% de la dieta sin efectos tóxicos. La FAO (2010) informó que el ensilaje de subproductos es una técnica sencilla y eficaz

para conservarlos, es un procedimiento apropiado, eficiente y al alcance de campesinos

y familias rurales para mejorar el uso de sus recursos forrajeros. En los países

desarrollados el ensilaje es el método más empleado para la conservación de cultivos

forrajeros y es un tema que ha sido investigado ampliamente. Sin embargo, el ensilaje

17

de subproductos ha recibido poca atención de parte de investigadores y agentes de

extensión. Wedler (1998) comunica que diferentes productos de origen animal o vegetal o

residuos de cocina se utilizan primordialmente para conseguir aumentos de biomasa de

manera económica. Aunque estos alimentos no llegan a satisfacer las necesidades

nutricionales de las especies, sí aportan importantes nutrientes en baja proporción, para

el normal crecimiento de las especies. Entre dichos alimentos se destacan: guayaba,

sorgo, maíz, auyama, yuca, hojas de bore, hojas de yuca, vísceras de animales, totumo, ají, etc. Cooke y Maduagwu (1978) y Gómez (1981) encontraron que mediante el secado se

puede eliminar una gran cantidad del cianuro contenido en las raíces troceadas de

yuca, de manera tal que el cianuro residual no represente una limitante en el uso de las

raíces en la alimentación de los cerdos, el cianuro de los glucósidos cianogénicos

solamente comienza a desaparecer después del inicio de la fermentación. Larsen y Amaning-Kwarteg (1976) informaron que el ácido cianhídrico se redujo en un 47 % en

la corteza de raíces de yuca ensilada. En comparación con este dato, estos

investigadores encontraron que estas mismas raíces experimentaron una

disminución de 86,50 % en el total de cianuro cuando se secaron al sol.

En la Tabla 2, se observa que a medida que transcurre el tiempo de ensilado la

concentración de cianuro disminuye.

1.2 Fundamentos teóricos 1.2.1 Clasificación taxonómica del totumo Según Zamora y col., (2001) este fruto tiene como nombre común árbol de las

calabaza (Panamá); totumo (Colombia), jícaro y morro (Costa Rica, Guatemala) y

estelí (Nicaragua); Güira cimarrona. Etimológicamente el nombre Crescentia, es

dedicado a Pietro Crescenzi (1230-1321), autor italiano de un trabajo sobre la

naturaleza y cujete de su nombre popular nativo.

18

1.2.2 Cultivo y usos de totumo

Se multiplica por semillas y por esquejes, es un árbol que se cultiva como una

curiosidad, en zonas subtropicales como Canarias. El fruto seco y vacío sirve como

utensilio casero y para la confección de algunas artesanías. La madera es usada

localmente para la fabricación de herramientas e implementos agrícolas. Sus semillas

contienen un aceite comestible similar al aceite de oliva, y se mezclan molidas con arroz

para la preparación de la bebida llamada “horchata“. Su pulpa se ha usado

tradicionalmente con fines medicinales como purgante, laxante, emoliente, febrífugo,

expectorante, anticonceptivo y calmante de las molestias menstruales. Asimismo, por

sus propiedades antibacterianas y antinflamatorias se ha utilizado para tratar

hemorroides y diversas afecciones de la piel, (Zamora y col. (2001)).

Tabla 2. Influencia del tiempo de ensilado en la concentración de cianuro total

(mg/kg MS) en raíces de una variedad dulce de yuca (CMC40). ___________________________________________

Tiempo, Cianuro total Desaparición, %

Semana total

____________________________________________________

0 503 0

1 433 14

2 396 21

4 341 32

8 319 37

14 167 67

26 180 64 ____________________________________________________

1.2.3 Producción de totumo.

Comienza al 5º año, llegando a producir hasta 27kg/árbol/año a partir del 8º año. La

producción de frutos por árbol varía entre 10-200 (promedios de 60-80), con 10-30g de

semilla por fruto. Se distribuye a lo largo de todo el año, aunque la cosecha se

Fuente: Centro Investigación Agricultura Tropical. 1981; (citado por Buitrago 1990)

19

concentra en dos periodos: primera (agosto–octubre) y postrera (diciembre – abril). Se

estima una producción de 35g de alcohol de 1 kg de pulpa, con la extracción de

aproximadamente 220-270g de pulpa de frutos de 330-450g. El fruto de ambas

especies (cujete y alata) consiste en una cáscara externa dura (25% de peso) que

contiene una pulpa blanca (50-60% de peso). Durante la fermentación de los azúcares

la pulpa cambia su color hacia negro, momento en que la pulpa sirve como alimento

para el ganado y caballos (Zamora y col. 2001). En la tabla 3 se muestra la clasificación taxonómica del totumo.

Tabla 3. Clasificación taxonómica de totumo. ______________________________________________________________

Familia Reino Filo Clase Orden Nombre Científico

_______________________________________________________________ Bignoniáceas Plantae Magnoliophyta, Magnoliopsida Labiales Crescentia cujete L ____________________________________________________________________________

1.2.4 Frutos de crescentia alata en alimentación animal.

Según Zamora y col. (2001) para recolectar los frutos se debe seleccionar del árbol/

suelo frutos amarillos o empezando a amarillar. Guardarlos sobre un plástico o dentro

de sacos, para que no se deshidraten y pierdan valor nutritivo. A los 5-6 días tendrán un

color oscuro indicando que están maduros y listos para procesar, luego quebrar los

frutos con un mazo para sacar la pulpa. Asegúrese de que no queden desechos de la

cáscara en la pulpa, pues estos pueden atorarse en la garganta del ganado. La pulpa

se deposita directamente en los comederos - no se necesita combinarla con

suplementos.

A las vacas en producción y sementales se le puede administrar 3,6-4,4 kg/animal/día

(medio balde). Otro ganado mayor de 3 meses 1-1,3 kg/animal/día. Para adaptar el

animal al suplemento empezar con un cuarto de balde durante 8-10 días, y en adelante

brindar la ración completa.

20

Una de las ventajas del uso en la alimentación animal con este fruto es la de mejorar la

producción del animal en la época seca ya que los frutos contienen cantidades

importantes de proteínas y carbohidratos para aumentar la producción de leche en un

25 y 50%, disminuyendo los costos pues no hay que comprar concentrados o melaza.

1.2.5 Estados del fruto del totumo y forma de consumo animal

1. Cáscara verde tierna. No debe extraerse en esta etapa. El fruto y semillas son

color blanco, poco palatable para el ganado y no está apto para explotarlo

industrialmente.

2. Cáscara verde amarillo. Listo para extraerlo y enfardarlo.

3. Cáscara café oscuro. Punto óptimo de suministrar al ganado y con potencial de

industrialización (extraer aceite, semillas para horchata etc).

Existen dos maneras de ofrecérselo al ganado; a través de la pulpa y de la harina que

puede ser balanceada con otros ingredientes.

Pulpa entera: Este acto se realiza cuando el fruto ha tomado el color café oscuro y la

pulpa el color negro que se requiere para suministrarlo y se sirven en comederos

limpios y amplios. Los resultados nos arrojan que una cantidad de 25 a 35 jícaros

diarios por vaca, incrementaría la producción de leche en un 20 a 25%.

Harina: esta vía es más lenta, con la ventaja que puede brindarse (Oyuela, 2004) como

harina pura o mezclada con otros ingredientes y contribuir al balance de un producto

concentrado. Pasos para obtener harina

1. Selección de frutos

2. Ruptura de cáscara y extracción de pulpa

3. Secado en planchas de concreto o láminas totalmente expuestas al sol hasta

endurecer y que pierda suficiente humedad.

4. Elaboración de harina mediante molino.

5. Suministrar harina pura o balancear para elaboración de concentrado.

21

1.2.6 Acido cianhídrico

El " HCN " se adiciona a los aldehídos y cetonas para formar compuestos llamados cianhidrinas o nitrilos. El HCN es un líquido incoloro (p. eb. 26.5oC, por lo cual, hasta

cierto punto, se le puede considerar un gas), de olor a almendras amargas y

extremadamente venenoso. Debido a que es un ácido muy débil (pKa = 9,1), la

concentración de ión cianuro (una base fuerte y un nucleofílico fuerte) en equilibrio es

muy baja, las cianhidrinas generalmente se preparan a partir del cianuro de potasio y el

ácido sulfúrico. En la naturaleza existen plantas e insectos que son capaces de sintetizar cianhidrinas, las

cuales al ser ingeridas causan envenenamiento al liberarse enzimáticamente HCN dentro

del cuerpo. Ejemplos de estas; calabazo o totumo (Crescentia cujete), los frutos de esta

planta son utilizados por nuestros campesinos para la elaboración de totumas, la pulpa de

la fruta contiene cianuro de hidrógeno y la yuca (Manihot esculenta), uno de los principales

alimentos de los trópicos de América, la corteza exterior de la raíz tuberosa es capaz de

producir mayor cantidad de HCN que la parte interna.

El ácido cianhídrico (HCN, por sus siglas en inglés) es también conocido como ácido

prúsico o cianuro de hidrógeno. El HCN se encuentra entre los venenos más potentes y

de efectos más rápidos hasta hoy conocidos. Aunque muchas plantas, como por

ejemplo: el lino, el trébol blanco, el gramón, etc., tienen la potencialidad para producir

envenenamiento por HCN, los sorgos (Sorghum spp.) se consideran los principales

causantes de toxicidad en los rumiantes (Brestchneider y col. 2009). Por qué las plantas forman ácido cianhídrico:

El rol del HCN en las plantas no se conoce completamente. Sin embargo, hay evidencia

que indica que este compuesto actuaría como un mecanismo de defensa de las plantas

contra las enfermedades y la depredación por insectos y otros herbívoros, como por

ejemplo, el ganado. En Australia, una creencia popular sostiene que “la plantas son más

tóxicas cuando son atacadas por insectos durante una estación seca”. Por otro lado, se

demostró que la palatabilidad y, como consecuencia, la aceptabilidad de las plantas

productoras de HCN, disminuye a medida que aumenta la concentración de este

compuesto en las mismas.

22

Cómo se genera el ácido cianhídrico y qué facilita su acumulación a niveles

potencialmente tóxicos

El HCN se libera a partir de la interacción entre un glucósido cianogénico (no tóxico) y

una enzima hidrolítica (β-glucosidasa), en un proceso conocido como cianogénesis. El

hecho de que el glucósido y la enzima se encuentran en compartimentos diferentes de

la planta restringe su contacto y así, la liberación de HCN. Por lo tanto, la ruptura de las

células de la planta sería el paso necesario para facilitar la interacción entre estos

compuestos y, consecuentemente, para liberar el HCN. En base a lo expuesto

anteriormente, cualquier causa que dañe la planta predispondrá a la formación de HCN

y, por ende, a un mayor potencial tóxico de la misma (Brestchneider y col. 2009). Es importante tener en cuenta que el mayor potencial tóxico se encuentra en los sorgos

jóvenes, los cuales tienen mayor concentración de glucósidos cianogénicos y enzimas

y, por lo tanto, van a ser potencialmente letales después de haber sufrido daño celular.

Algunas de las causas que pueden dañar las células de las plantas productoras de HCN

son: el clima (sequía, helada o granizo), el manejo (corte, picado o pisoteo del forraje),

la masticación y la degradación del forraje por los microorganismos del rumen. La

mayoría de los casos de envenenamiento están asociados con el estrés hídrico debido

a que la restricción en el crecimiento de la planta concentra más su poder tóxico.

Los microorganismos ruminales también tienen la capacidad de formar HCN a partir de

los glucósidos cianogénicos aportados por la planta. Por otro lado, y al igual que la

enzima (rodanasa) localizada en los tejidos del animal, los microorganismos ruminales

tienen la habilidad de trasformar el HCN en tiócianato, un compuesto menos tóxico que

se excreta fácilmente por orina. Sin embargo, el proceso de desintoxicación del HCN es

estrictamente dependiente de la disponibilidad de azufre en la dieta. Como se mencionó

al inicio, una de las desventajas de los sorgos es su bajo contenido de azufre, lo cual,

probablemente, repercute sobre su potencial tóxico en rumiantes (Brestchneider y col. 2009).

Cómo se produce la toxicidad y cuáles son sus signos:

La fatalidad del envenenamiento por HCN es función de la capacidad del rumen y de los

tejidos de desentoxicar al animal. El HCN es rápidamente absorbido y, a través del

23

torrente sanguíneo, llega a los tejidos donde bloquea la utilización del oxígeno

inhibiendo la cadena respiratoria a nivel celular. Los signos incluyen excitación,

dificultad para respirar, presencia de espuma en la boca y el morro, salivación,

convulsiones y, finalmente, el animal muere por asfixia. En general, el cuadro de

intoxicación es agudo. La muerte ocurre, aproximadamente, dentro de los 15 minutos

de iniciado el consumo. Normalmente, se encuentra a los animales muertos debido a

que, en los episodios agudos de envenenamiento, los signos se desencadenan muy

rápidamente posibles que ambos compuestos (nitritos y HCN) estén en altas

concentraciones al mismo tiempo ya que el estrés hídrico incrementa ambos

compuestos tóxicos (Brestchneider y col. 2009).

Qué se puede hacer para reducir la probabilidad de intoxicación:

• Pastorear el sorgo cuando tenga una altura de aproximadamente 60 cm. Aunque,

bajo condiciones de daño celular los sorgos pueden mantener cierta toxicidad.

• Contactar al veterinario ante la sospecha de que el forraje a pastorear es

potencialmente tóxico.

• No pastorear un forraje sospechoso de ser tóxico con animales en ayuno

(hambreados).

• Se recomienda la suplementación con heno previo y durante el pastoreo para

reducir el consumo del forraje potencialmente tóxico para diluir así la concentración

final de HCN en el rumen.

• Se aconseja la suplementación con granos (por ejemplo, maíz, cebada, etc) previo

al pastoreo del sorgo. Esta medida pretende reducir el consumo del forraje

potencialmente tóxico para diluir la concentración final HCN en el rumen y reducir el

pH ruminal. Se demostró que la formación de HCN es función del pH ruminal, es

decir, a medida que se incrementa el pH la liberación de HCN aumenta. Deben

tomarse precauciones para evitar la acidosis ruminal. En este sentido, se aconseja

suplementar con niveles moderados de granos y evitar el sobre consumo de los

mismos, asegurando una superficie de comedero de 50 a 70cm/animal.

24

• Se recomienda el suministro de azufre. Como se mencionó anteriormente, el

proceso de destoxificación de HCN en el rumen y en los tejidos del animal, requiere

de azufre. El hecho de que el sorgo no aporte niveles adecuados de este mineral,

repercute en el poder de destoxificación y, por ende, en la probabilidad de

envenenamiento. Por otro lado, los animales expuestos a la destoxificación de HCN

tienen un mayor requerimiento de azufre para mantenimiento. Como vehículo de

suministro se puede usar un suplemento energético (maíz, cebada, etc)

administrado previo al pastoreo. Otra opción, de bajo costo y de simple de

suministro, es el uso de bloques de sal para lamer con un conteniendo alrededor de

un 5% de azufre (Brestchneider y col. 2009).

• El ensilado que ha sido almacenado por varios meses generalmente es seguro. Sin

embargo, bajo condiciones de sequía, el bajo rendimiento de materia seca por

hectárea, probablemente, no justifique el ensilado del sorgo.

• La henificación reduce la toxicidad, aunque algunos casos fatales de intoxicación

con HCN se asociaron al consumo de heno de sorgo. Esto podría deberse a que la

enzima, pero no el glucósido cianogénico, puede ser desactivada por el proceso de

henificación. Por lo tanto, la intoxicación se puede generar a partir de la acción de

los microorganismos ruminales sobre el glucósido y un ambiente ruminal favorable

(alto pH), más que a partir del HCN preformado en la planta.

• El corte y el oreo son otra alternativa de manejo cuando, ante condiciones de

sequía, se tiene que alimentar al ganado con plantas potencialmente tóxicas. Sin

embargo, el tiempo de oreo recomendado para reducir el riesgo de toxicidad es de al

menos una semana (Brestchneider y col. 2009).

• El acondicionamiento del forraje cortado, así como también el picado del mismo,

ayuda a reducir la toxicidad del sorgo, aunque el oreo previo al consumo es

indispensable. No hay una regla que indique cuanto y con que rapidez el ácido

cianhidrico se pierde después del oreo.

• Finalmente, se recomienda tomar muestras representativas del forraje en cuestión

para su posterior análisis en el laboratorio.

25

1.2.7 Glucósidos.

Estos compuestos se sintetizan cuando un azúcar se une, mediante su carbono

anomérico reductor, a un grupo alcohol propio o de otro compuesto que puede o no ser

azúcar. Cuando el OH pertenece a un monosacárido se producen oligosacáridos, que

por estar enlazados por un átomo de oxígeno recibe el nombre genérico de O-

glucósidos; a esta unión se le llama enlace glucosídicos.

1.2.7.1 Glucósidos cianogénicos.

Son aquellos cuya hidrólisis genera acido cianhidrico, y que consumido en

concentraciones elevadas pueden ser muy peligrosos; los mas conocidos son la durrina

del sorgo, la amigdalina de las almendras amargas y la linamarina de la tapioca, entre

muchos otros.

Estos compuestos llegan a generar hasta 300 mg de HCN por cada 100 gramos de

productos; la dosis letal oral para el humano varía de 0,5 a 3,5 miligramos de HCN por

Kilogramos de peso, por lo que un individuo de 70 kg de peso podría tener serios

problemas de salud al consumir 100 g de ciertos productos.

Por tener una dieta variada, el hombre consume continuamente estos compuestos en

cantidades bajas, sin embargo, el cianuro ingerido en estas condiciones se elimina por

conversión a tiócianato mediante el ión sulfito y la enzima rodanasa con actividad de la

transferasa.

Los glucósidos cianogénicos son solubles en agua y se pueden eliminar por lixiviación

de la semilla que lo contenga. Otra forma de reducir el HCN (Badui, 1993) es

provocando la reacción de su síntesis, seguida de un calentamiento que causa la

volatilización de este compuesto.

1.2.8 Cambios bioquímicos en los frutos durante la maduración

Todo cambio bioquímico que se llevan a cabo en frutos durante la maduración lo hacen

26

gradualmente mediante la energía proporcionada por la respiración; la inducción de

ambos procesos se atribuye directamente al etileno, responsable de múltiples acciones

de naturaleza hormonal, interactuando básicamente con enzimas y sustratos. A

continuación se describen estos cambios:

Ablandamiento

Es uno de los cambios más notables que se debe, en gran parte, a la síntesis y

actividad de las enzimas pectin – metil – esterasa (pme), poligalacturonsa (pg), que

degradan los materiales pépticos de la lámina media y pared primaria. La pme

promueve la desmetilación y la pg el acortamiento de las cadenas de protopectina y

compuestos pépticos en general. Durante las primeras etapas de la maduración las

actividades de estas dos enzimas y también de la celulosa apenas se hacen evidentes y

no se detectan en frutas sazonas, lo cual indica que se sintetizan “de novo”. En algunos

frutos la hidrólisis del almidón también favorece la suavización (Wills y col. 1984). Degradación de almidón

Uno de los cambios más notables que ocurren en la maduración es la hidrólisis del

almidón, es decir, hay rompimiento de las cadenas largas dando lugar a un aumento de

azúcares simples, lo cual se expresa en el sabor, generando un incremento en el

dulzor. No sólo la hidrólisis del almidón sino también de compuestos pépticos contribuye

al aumento en la concentración de azúcares. El almidón se puede volver a convertir en

glucosa mediante al menos 3 enzimas:

1 α – amilasa

2 β – amilasa

3 almidón – fosforilasa

Las amilasas hidrolizan al almidón en dos segmentos (maltosa) que después son

hidrolizados más adelante por la enzima maltasa:

Almidón + n h2o → n maltosa

Amilasa

27

Maltosa + n h2o → 2 glucosa

Maltasa

La α – amilasa rápidamente hidroliza los enlaces de amilosa en puntos aleatorios a lo

largo de la cadena, formando fragmentos de aproximadamente 10 subunidades de

glucosa llamadas maltodextrinas. Éstas son más lentamente hidrolizadas a maltosa por

la enzima. La α – amilasa también ataca los enlaces α-(1-4) de amilopectina. Sin

embargo, en los puntos de las regiones de la rama α-(1-6) la enzima es inactiva,

dejando así las llamadas dextrinas límite (>3 unidades glucosil).

La β -amilasa retira unidades de maltosa empezando por el extremo no-reductor de la

cadena de almidón e hidroliza hasta un punto de ramificación α-(1-6). Esta reacción

produce maltosa y dextrinas límite. El almidón fosforilasa también ataca enlaces α-(1-4),

pero forma glucosa 1-fosfato. A diferencia de las reacciones de hidrólisis de las

amilasas en donde una sola molécula de agua es utilizada en cada fragmentación. La

enzima fosforilasa incorpora fosfato: almidón + n Pi → n glucosa-1-P

Almidón fosforilasa

Ni la amilasa fosforilasa ni las amilasas atacarán los puntos de la rama α-(1-6) de la

amilopectina, así que no es posible el completo rompimiento mediante esta enzima.

Pigmentos

El cambio de pigmentos se caracteriza por una degradación de la clorofila y por la

formación de carotenoides. La pérdida de la clorofila puede ocurrir en forma paralela

con la maduración (como en el caso del plátano), o bien en las primeras etapas de ella,

o más raramente, después de que han finalizado otros cambios de maduración (como

en el caso de las peras). El color de las frutas puede ser el resultado de la degradación

de la clorofila con poca o ninguna formación de carotenoides (tomate, mango), o

antocianinas (fresa, algunas variedades de manzana), (Wills y Col., (1984)).

Proteínas

A diferencia de las reservas alimenticias que se reducen para dar origen a otros

compuestos, algunas proteínas se sintetizan.

28

Sabor

Durante la maduración ocurren otros cambios importantes que también contribuyen con

el sabor como son: la reducción de compuestos fenólicos, lo cual disminuye la

astringencia: así, el sabor debe considerarse como una percepción sutil y compleja de

la combinación del gusto (dulce, ácido, astringente), olfato (compuestos volátiles) y

tacto (derretimiento, jugosidad, facilidad para morder).

Ácidos orgánicos

La concentración de ácidos orgánicos tiende a disminuir después de la cosecha de los

productos hortofrutícolas, ya que son convertidos en azucares. Los cambios

postcosecha varían con el ácido específico en cuestión, el tipo de tejido, y el manejo así

como las condiciones de almacenamiento, forma del cultivo, el año y muchos otros

parámetros. Algunos cambios en el contenido de ácidos como la pérdida de ácido

málico en frutas tipo pomos y aumento de este mismo ácido en cáscara y pulpa de

plátano (Wills y col. 1984).

Aroma

Los cambios en aroma se atribuyen a la acumulación de un grupo muy grande y

heterogéneo de compuestos volátiles (ácidos orgánicos, alcoholes, aldehídos,

derivados del isopreno, etc.). Los compuestos volátiles importantes en el aroma de los

productos cosechados son producidos naturalmente a partir de enzimas encontradas en

tejidos intactos, incluyen muchos de los aromas de los frutos, flores y hortalizas frescos.

Se forman por uno de estos tres medios generales.

1 ruta isoprenoide.

2 ruta del ácido shikimico.

3 β-oxidación

1.2.9 Ventajas de la preparación de ensilaje de residuos de cosecha y de subproductos locales Uno de los problemas del ensilaje de subproductos agroindustriales es la disponibilidad

29

estacional, a menudo acentuada por su alto contenido de agua. Sin embargo, muchos

de ellos tienen un alto valor nutritivo. En los países industrializados se cuenta con

procedimientos e infraestructura para convertir estos subproductos en harinas ricas en

proteínas o en energía. Estas oportunidades no existen en los países tropicales menos

desarrollados, sobretodo en las pequeñas aldeas donde a menudo estos subproductos

se convierten en fuentes de contaminación: muy pronto se avinagran, son invadidos por

mohos y pierden gran cantidad de sus nutrientes solubles en el efluente del residuo,

(FAO, 2010). El proceso de la deshidratación resulta muy caro: son necesarios entre

250 a 300 litros de combustible y 200 kw/h de electricidad para producir una tonelada

de subproducto deshidratado (88 - 90 % MS). En cambio, los resultados de la

investigación demuestran que el ensilado de los mismos subproductos es una opción

más apropiada y aconsejable para su conservación por períodos prolongados.

Las mayores ventajas del ensilaje son:

• Uso eficaz para la alimentación estratégica en períodos críticos;

• Aumento del forraje almacenado, sobretodo al asegurar alimento de vacas por parir;

• Aporte de alimentos para reducir la presión sobre las praderas pastoreadas;

• Aumento de la ración del ganado en época seca;

• Es un buen alimento barato hecho en la finca que reduce el costo de producción de leche y carne.

• Mejora la palatabilidad, reduce considerablemente la incidencia de substancias tóxicas que se encuentran normalmente en algunas especies vegetales (como glucósidos cianogénicos en hojas frescas de yuca) y destruye microorganismos dañinos que pueden encontrase en camadas avícolas o desechos de pescado; y

• Puede asumir el papel de alimento base que debe ser suplementado con otros

alimentos, o ser empleado para suplementar la ración base de animales en pastoreo.

30

CAPÍTULO II

METODOLOGÍA

2.1 Enfoque investigativo En esta investigación evaluativa, se implementaron las técnicas de estrujado, ensilado,

secado solar y horneado, en la pulpa de totumo en dos estados de maduración,

ensilada por 8 días. Por medio de los métodos de la Asociación Oficial de Química

Analítica (AOAC, 1990) se determinó el potencial nutritivo (Proteínas, Fibra cruda, y

Carbohidratos), también se evaluaron los parámetros fisicoquímicos (pH, 0Brix, Acidez,

Índice de madurez, Humedad, Ceniza.), la concentración del HCN y finalmente los

minerales (sodio, potasio, calcio, fósforo y magnesio).

2.2 Muestreo Fué totalmente aleatorio y representativo. De diferentes puntos de la cabecera

municipal de Valledupar – Cesar - Colombia, se cosecharon 40 frutos en el estado de

maduración 1 (M1- totumo verde) y 27 frutos en el estado de maduración 2 (M2 –

totumo amarillo) (Oyuela, 2004). Todos los frutos en iguales condiciones de tamaño y

color, respectivamente.

2.3 Diseño experimental Se aplicó un diseño completamente al azar, un análisis estadístico o de varianza de los

datos y la prueba o análisis de medias por tukey con un nivel de confianza de 95 %.

Modelo estadístico;

Yij = µ + ּזi + Єij

Yij = Respuesta del i - esimo tratamiento en la j - esima repetición.

µ = Media General

.i = Efecto asociado al i – ésimo tratamientoּז

Єij = Error experimental asociado al i – ésimo tratamiento en la j – ésima repetición

31

Los tratamientos fueron:

T0 : Pulpa del fruto de totumo en el estado de maduración 1( M1-totumo verde) sin

ensilado, estrujada y sin secado.

T1 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 4 días, estrujada y secada al

sol.

T2 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 8 días, estrujada y secada en

horno.

T3 : Pulpa de fruto de totumo en el estado de maduración 2 ( M2-totumo amarillo) sin


T4 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 4 días, estrujada y secada al

sol.

T5 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 8 días, estrujada y secada en

horno.

2.4 Procedimiento

Según los tratamientos:

Los 15 fruto del T0, recién cosechados en el estado de maduración 1, se pesaron,

despulparon y estrujaron de forma manual en un baldes de 12 litros. Los 10 fruto del T1, después de 4 días de ensilado, se pesaron, despulparon y

estrujaron de forma manual en baldes de 12 litros, con secado al sol sobre

laminas de zin, hasta el 12 % de Humedad. Los 10 fruto del T2, después de 8 día de ensilado, se pesaron, despulparon y

estrujaron de forma manual en baldes de 12 litros, con secado al horno a 60 ºC,

hasta el 12 % de Humedad. Los 9 fruto del T3 recién cosechados, en el estado de maduración 2, se pesaron,

despulparon y estrujaron de forma manual en baldes de 12 litros. Los 9 fruto del T4, después de 4 día de ensilado, se pesaron, despulparon y

estrujaron de forma manual en baldes de 12 litros, con secado al sol sobre

laminas de zin, hasta el 12 % de Humedad. Los 9 fruto del T5, después de 8 día de ensilado, se pesaron, despulparon y

32

estrujaron de forma manual en baldes de 12 litros, con secado al horno a 60 ºC, hasta

el 12 % de Humedad. En la Tabla 4 se muestran los parámetros analizados en el fruto del totumo y los

métodos analíticos de la Asociación Oficial de Química Analítica (AOAC) utilizados en

la investigación.

Tabla 4. Parámetros analizados y métodos analíticos. ________________________________________________________________ PARAMETRO MÉTODO AOAC N0

________________________________________________________________ Peso promedio Relación matemática. (Kg. total totumo/ # totumo) - Rendimiento de pulpa Relación matemática. (Kg. pulpa total totumo/ Kg. total totumo) (100) - pH Potenciometría ( 10.041 / 84) 0Brix Refractometría (22.024 /84.932.12 /90) Acidez Titulacion (31.231 / 84.942.15 / 90)

Índice de Madurez Relación Matemática Brix / Acidez - Ceniza Secado en mufla (31.012 /84.940.26 /96) Humedad Secado en estufa (7.003 /84.930.15 /90)

Macrominerales Fotometría de llama, (Na, K, Ca, P, y Mg.) Colorimetría y Espectrofotometría

Proteína bruta Kjeldahl (N x 6,25) (979.09 (15)) Fibra Cruda Digestión acida (7.066 /84.962.09 /90) Carbohidrato total Relación matemática (st- p-c-g-f) - ________________________________________________________________

Se tomaron 100 gramos de muestra por grupo, envasados herméticamente, rotulados y

puestos en refrigeración a una temperatura de 0 – 4 °C. Posteriormente, con base a la

tabla 5, se analizaron por triplicado las variables estudiadas.

La concentración de HCN en la pulpa de totumo, se determinó por el método de

hidrólisis enzimática, descrito por Bradbury y col. (1991), utilizado en el análisis de

33

raíces y tubérculos por el Centro Internacional De Agricultura Tropical (CIAT) ubicado

en el municipio de Palmira, departamento del Valle de Cauca, Colombia.

34

CAPÍTULO III

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1 Resultados fisicoquímicos de la pulpa de totumo en los dos estados de maduración (M1 y M2). En la tabla 5 se muestra el peso promedio, el rendimiento en pulpa y corteza del totumo

en los diferentes tratamientos.

En ella se observa que el peso promedio del totumo en el estado de maduración 1, al

inicio del proceso, fue de 721 y al final de 658,50 gramos.

Tabla 5. Peso, rendimiento y corteza del totumo en los tratamientos. _________________________________________________________________

Tratamientos Peso (g) Rendimiento en pulpa Corteza

____ __________________ ______________________

g % g % __________________________________________________________________

T0 721,00 457,29 63,42 263,66 36,57

T1 685,12 386,06 56,35 299,06 43,64

T2 658,50 389,50 59,14 269,00 40,85

T3 475,70 288,19 60,58 187,50 39,41

T4 519,80 291,25 56,03 228,55 43,96

T5 422,77 240,99 57,00 181,78 42,99

________________________________________________________________________

.

T0 : Pulpa del fruto de totumo en el estado de maduración 1( M1-totumo verde) sin ensilado,

estrujada y sin secado.

T1 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 4 días, estrujada y secada al sol.

T2 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 8 días, estrujada y secada en horno



T4 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 4 días, estrujada y secada al sol.

T5 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 8 días, estrujada y secada en horno

35

La tabla 5 también muestra que antes del proceso del secado el rendimiento de la pulpa

del T0 es mayor en 4,28 % que en el T2 ; porque durante el proceso de ensilamiento

ocurrió una deshidratación o pérdida de peso del fruto acompañado de un secado a

diferencia del T0 que no se secó, esta fue del 8,60 %. Sin embargo, el peso y

rendimiento promedio de todo el proceso de ensilado en el estado M1 fue de 688,20

gramos y 59,63 % respectivamente.

El peso promedio inicial del totumo en el estado de M2, fue de 475,70 y al final del

ensilado de 422,77 gramos, el mayor rendimiento en pulpa se presentó en T3, con 3,58

% por encima del T5 ; porque éste último estuvo en un mayor estado de madurez,

además durante el ensilado ocurrió una deshidratación y por ende una pérdida de 11,12

% de peso del fruto. Al final de todo el proceso de ensilado del estado M2, hubo un

peso y un rendimiento promedio de 472,75 gramos y 57,87 % respectivamente. Estos

resultados son muy parecidos a los reportados por Roncallo y col. (1996). En la tabla 6 se muestra el comportamiento del porcentaje de humedad, brix y acidez

del totumo en los diferentes tratamientos.

Tabla 6. Porcentaje de humedad, grados brix y acidez del totumo en los tratamientos. ___________________________________________________________

Variables T0 T1 T2 T3 T4 T5 ________________________________________________________________

Humedad (%) 60,12 12,50 12,90 61,79 12,70 12,80

0Brix (%) 10,00 11,00 12,33 13,00 14,60 14,00

Acidez (%) 0,33 0,23 0,29 0,54 0,40 0,40

___________________________________________________________

T0 : Pulpa del fruto de totumo en el estado de maduración 1( M1-totumo verde) sin ensilado,

estrujada y sin secado.

T1 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 4 días, estrujada y secada al sol.

T2 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 8 días, estrujada y secada en horno.



T4 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 4 días, estrujada y secada al sol.

T5 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 8 días, estrujada y secada en horno

36

En ella se observa, que los T0 y T3 presentaron un % de humedad por debajo del %

publicado por Figueroa y Bressani (2000). En la figura 2 se muestran los pesos al cero y octavo días de ensilado de los totumos

verdes (M1) y amarillos (M2), en sus tratamientos respectivos.

Figura 2. Peso (g) del totumo en el proceso de ensilado.

En la figura 3 se muestran los rendimientos al cero y octavo días de ensilado de los

totumos verdes (M1) y amarillos (M2), en sus tratamientos respectivos.

Figura 3. Rendimiento (%) de la pulpa de totumo en el proceso de ensilado.

721

475,7

658,5

422,77

0100200300400500600700800

T0 y T3 T2 y T5

63,42

60,5859,14

57

52

54

56

58

60

62

64

T0 y T3 T2 y T5

37

3.2 Parámetros fisicoquímicos, nutricionales y minerales por tratamientos en todo el proceso de ensilado. En la tabla 7, se muestran los valores promedios de los porcentajes de pH, índice de

madurez, proteína, carbohidratos, fibra y HCN en los tratamientos.

En ella se observa que los tratamientos T2 y T1 fueron los que presentaron los mayores

valores de pH con 4,59 y 4,55 respectivamente.

.

Tabla 7. Medias de pH, índice de madurez, proteína, carbohidratos, fibra y HCN en los

tratamientos. _______________________________________________________________

Variables T0 T1 T2 T3 T4 T5 en base seca

_____________________________________________________________________ pH 4,36b 4,55a 4,59a 4,25b 4,38b 4,41b

Índice madurez 30,25b 47,51a 42,90b 30b 36,32b 34,09b

Proteína (%) 8,44b 9,96a 10,32a 8,84b 10,29a 10,56a

Carbohidrato (%) 7,61b 40,98a 39,65a 5,44b 42,71a 41,30a

Fibra (% 11,43b 14,26a 14,23a 9,43b 11,20b 11,63b

HCN (ppm) 11a 6,5b 5,5b 4b 4b 2b

________________________________________________________________

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el pH, dependiendo del

tratamiento.

T0 : Pulpa del fruto de totumo en el estado de maduración 1( M1-totumo verde) sin ensilado, estrujada y sin secado. T1 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 4 días, estrujada y secada al sol. T2 : Pulpa del fruto de totumo en estado M1, ensilado por 8 días, estrujada y secada en horno. T3 : Pulpa de fruto de totumo en el estado de maduración 2 ( M2-totumo amarillo) sin ensilado, estrujada y sin secado. T4 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 4 días, estrujada y secada al sol. T5 : Pulpa de fruto de totumo en estado M2, ensilada por 8 días, estrujada y secada en horno. Los valores medios con letras diferentes como superíndice en la misma fila presentaron diferencias significativas (P< 0,05).

38

Los tratamientos T1 y T2 presentaron los mayores valores de pH diferenciándose

estadísticamente de los tratamientos T0, T3 T4 y T5 los cuales arrojaron los menores

valores de pH.

Tanto los tres primeros T0, T1 y T2, como los tres últimos tratamientos T3, T4 y T5

presentaron aumento del pH, desde 4,36 hasta 4,59 y 4,25 a 4,41 respectivamente,

esto se debió, probablemente al proceso de ensilado, al uso de los ácidos orgánicos en

la cadena respiratoria y en la conversión de azucares y a la evaporación de ácidos en el

secado de la pulpa (FAO 2010; Wills y col. 1984; Cooke y Maduagwu, 1978). El pH es menor en los tres últimos tratamientos (estado de M2) que en los tres primeros

(estado de M1), esto, porque hubo mayor liberación de acido cianhidrico durante el

proceso de estrujado y a la actividad enzimática en la pulpa de totumo en el estado de

M2 (Badui 1993). En la tabla 7 y en la figura 4, se muestra el comportamiento de la media del pH en la

pulpa de totumo verde y amarillo o M1 y M2 durante el proceso de ensilado, en sus

diferentes tratamientos.

Figura 4. Comportamiento del pH de la pulpa de totumo.

En la tabla 7 y en la figura 5, se muestra el comportamiento de la media del índice de

madurez en la pulpa de totumo verde y amarillo durante el proceso de ensilado, en los

diferentes tratamientos.

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de índice de

madurez, dependiendo del tratamiento.

4,36

4,22

4,55

4,38

4,59

4,41

4

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

pH

T0 b y T3 b T1 a y T4 b T2 a y T5 b

39

El mayor índice de madurez se presentó en el T1 con 47,51 diferenciándose

estadísticamente de los tratamientos T0, T2, T3, T4 y T5 los cuales arrojaron los

contenidos mas bajos de índice de madurez, esto se debió a que en estos tratamiento

hubo menos % de la acidez.

De todos los tratamientos el que menor índice de madurez presentó fue T3 con 30,00,

debido a que este tratamiento tuvo el mayor % de acidez.

También se observa que el totumo en el estado de M1 inicia con 30,25 para T1 y

termina la investigación con 42,90 para T2, mientras que el totumo en el estado de M2

inicia con 30,00 para T3 y termina la investigación con 34,09 para T5, estos resultados

se dieron porque los porcentajes de acidez disminuyeron, por la utilización de ácidos

orgánicos en la respiración y en la conversión a azucares.

Figura 5. Comportamiento del índice de madurez del totumo.

De todos los tratamientos, el T3, T4 y T5 fueron los que presentaron menores índices de

madurez, esto debido a que el fruto en el estado de maduración dos (M2), se cosecho

con una mayor actividad enzimática y porque aumentó el % de acidez.

En la tabla 7 y en la figura 6, se muestra el comportamiento de la media de los

porcentajes de proteína en la pulpa de totumo verde y amarillo durante el proceso de

ensilado, en sus respectivos tratamientos.

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de proteína,

dependiendo del tratamiento.

30,25 30

47,51

36,32

42,9

34,09

0

10

20

30

40

50

INDI

CE D

E M

ADUR

EZ

T0 b y T3 b T1 a y T4 b T2 b y T5 b

40

Los tratamientos T5, T4, T2 y T5 arrojaron las mayores concentraciones de proteína

diferenciándose estadísticamente de los tratamientos T0 y T3 los cuales presentaron los

contenidos de proteína más bajos.

Los valores más altos de los tratamientos T5, T4, T2 y T5 se presentaron porque las

condiciones del proceso de ensilado favorecieron el proceso de maduración del totumo

o la síntesis de algunos compuestos proteicos (Wills y col. 1984).

Figura 6. Porcentaje de proteína de la pulpa del totumo en los tratamientos.

Los tres últimos tratamientos T3, T4 y T5 correspondientes a la pulpa de totumo en el

estado M2, presentaron los mayores porcentajes de proteínas; en su orden respectivo

8,84; 10,29; y 10,56; donde T5 fue el mayor porcentaje; mientras que los tres primeros

tratamientos T0, T1 y T2 de la pulpa de totumo verde o en el estado M1, arrojaron en

promedio menor concentración proteica; en su orden respectivo 8,44 %; 9,96 %; y

10,32 %, donde T0 fue el menor.

Estos valores se encuentran en el rango de proteína hallado por Nwosu (2008) y

debajo del hallado en la pulpa de la Crescentia alata por Figueroa y Bressani (2000). En la tabla 7 y en la figura 7, se muestra el comportamiento de la media de los

porcentajes de carbohidratos en la pulpa de totumo verde y amarillo durante el proceso

de ensilado, en sus respectivos tratamientos.

8,44 8,849,38

10,2910,36 10,56

0

2

4

6

8

10

12

% D

E PR

OTE

INA

T0 b y T3 b T1 a y T4 a T2 a y T5

41

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de

carbohidratos, dependiendo del tratamiento.

Los mayores porcentajes de carbohidrato se presentaron en los tratamientos T4, T5, T1

y T2 con 42,71; 41,30; 40,99 y 39,65 respectivamente, diferenciándose estadísticamente

de los tratamientos T0 y T3 los cuales obtuvieron los menores contenidos.

Los valores mas altos de los tratamientos se dieron porque durante el proceso de

ensilado hubo una maduración (conversión de ácidos en azucares) y al secado donde

los carbohidratos se concentraron.

Figura 7. Comportamiento del carbohidrato de la pulpa del totumo.

Estos resultados son menores a los arrojados por Figueroa y Bressani (2000) hallados

en la pulpa de la Crescentia alata; y menores a los encontrados por Nwosu (2008). En la tabla 7 y en la figura 8, se muestra el comportamiento de la media y diferencias

estadísticas de los porcentajes de fibra en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo

(M2), durante el proceso de ensilado, en sus respectivos tratamientos.

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de fibra,


Los tratamientos T1 y T2 presentaron los contenido de fibra mas altos diferenciándose

estadísticamente de los tratamientos T0, T3 T4 y T5 los cuales obtuvieron los contenido s

de fibras mas bajos.

Los mayores valores de los tratamientos se dieron gracias al efecto positivo que tuvo el

proceso de maduración desarrollado en el ensilado y al secado.

7,61 5,44

40,98 42,7139,65 41,3

0

10

20

30

40

50

% D

E C

AR

BO

HID

RA

TO

T0 b y T3 b T1 a y T4 a T2 a y T5 a

42

Estos porcentajes se encuentran por encima de las concentraciones de fibra

publicadas por Nwosu (2008). El T1 presentó mayor porcentaje y el de menor

concentración fue T3.

Figura 8. Comportamiento de la fibra cruda de la pulpa del totumo.

En la tabla 7 y en la figura 9, se muestra el comportamiento de la media y diferencias

estadísticas de las concentraciones de HCN en la pulpa de totumo verde y amarillo en

el proceso de ensilado, en sus respectivos tratamientos.

Todos los tratamientos arrojaron resultados de HCN por debajo de las concentraciones

permitidas para la alimentación animal, publicadas por el diario de la comunidad europea (1999). Los valores o ppm de Acido Cianhídrico hallados por los

investigadores Inuyama y Kaii (1971); Nwosu (2008), están muy por encima de los

encontrados en esta investigación.

Solo difiere significativamente T0 del resto de los tratamientos, el T0 fue el de mayor

valor con 11 ppm y representó la pulpa del totumo verde, liberando en el estrujado

mayor concentración de acido; mientras que el T3 T4 T5 representaron la pulpa del

totumo amarrillo, que al momento del estrujado liberaron menos HCN, ya que fue

cosechado con ún mayor estado de madurez. Los tratamientos T1, T2, T3, T4 y T5 son

iguales estadísticamente, por el efecto del ensilado y el secado.

11,43

9,43

14,2

11,2

14,23

11,63

0

2

4

6

8

10

12

14

16%

DE

FIBR

A

T0 a y T3 b T1 a y T4 b T2 a y T5 a

43

Teniendo en cuenta que el T0 presentó 11 ppm de HCN y T2 terminó con 5,5 ppm de

HCN, entonces hubo una reducción del 50 %. Mientras que T3 arrojo 4 ppm de HCN y

T5 terminó con 2 ppm de HCN, obteniéndose una evaporación del 50 %.

Figura 9. Comportamiento del HCN en la pulpa del totumo.

Los tres primeros tratamientos T0, T1 y T2 fueron los que indicaron mayores

concentraciones de ácidos cianhídricos, porque representaron la pulpa de totumo verde

y por lo tanto, este tuvo desde el inicio del proceso, mayor concentración de ácidos, que

el de los tres últimos tratamientos T3, T4 y T5, que iniciaron con un proceso de

maduración.

La técnica de ensilado por 4 días, estrujado y secado al sol, fue más eficiente en T4 con

4 ppm, que en T1 que arrojó 6,5 ppm, de HCN respectivamente.

El proceso de ensilado, estrujado y secado de la pulpa de totumo en sus dos estados

de maduración arrojó resultados positivos, ya que se determinó pocas concentraciones

de HCN. Estas técnicas utilizadas demostraron ser eficaces para disminuir el alto grado

de toxicidad de frutos o la concentración de ácido cianhidrico.

En la tabla 8 y en la figura 10, se muestran los valores promedios de ceniza presente en

la pulpa de totumo verde (maduración 1) y amarillo (maduración 2), durante el proceso

de ensilado, en sus respectivos tratamientos.

Los tratamientos T3 y T5 presentaron los mayores porcentajes de ceniza diferenciándose

estadísticamente del resto de los tratamientos

11

4

6,5

4

5,5

2

0

2

4

6

8

10

12

T0 a y T3 b T1 b y T4 b T2 b y T5 b

44

El tratamiento T2 fue el que tuvo menos porcentaje de ceniza. Esto se presentó porque

el proceso de secado al horno y calcinación en mufla afectó negativamente la

concentración de la ceniza.

Tabla 8. Composición mineral de la pulpa del totumo para los diferentes tratamientos. _______________________________________________________________

Variables en base seca T0 T1 T2 T3 T4 T5 _____________________________________________________________________

Ceniza (%) 5,80b 6,30b 6,00b 7,60a 6,10b 6,80a

Sodio (mg/100 g) 1,39a 1,02b 0,90b 1,29a 1,08b 0,94b

Potasio ((mg/100 g) 0,47a 0,19b 0,13b 0,40a 0,20b 0,15b

Calcio ((mg/100 g) 0,32a 0,21b 0,17b 0,38a 0,25b 0,18b

Fósforo ((mg/100 g) 0,15a 0,10b 0,07b 0,18a 0,11b 0,08b

Magnesio (mg/100 g 0,19a 0,12b 0,09b 0,23a 0,17b 0,13b

________________________________________________________________

Figura 10. Comportamiento de la ceniza de la pulpa del totumo.

T0 : Pulpa del fruto de totumo en el estado de maduración 1( M1-totumo verde) sin ensilado, estrujada y sin secado. T1 : Pulpa del fruto de totumo con M1, ensilado por 4 días, estrujada y secada al sol. T2 : Pulpa del fruto de totumo con M1, ensilado por 8 días, estrujada y secada en horno. T3 : Pulpa de fruto de totumo en el estado de maduración 2 ( M2-totumo amarillo) sin ensilado, estrujada y sin secado. T4 : Pulpa de fruto de totumo con M2, ensilada por 4 días, estrujada y secada al sol. T5 : Pulpa de fruto de totumo con M2, ensilada por 8 días, estrujada y secada en horno. Los valores de las medias en la misma línea con letras diferentes como superíndice presentaron diferencias significativas (P< 0,05).

5,8

7,6

6,3 6,166,8

012345678

% D

E C

ENIZ

A

T0 b y T3 a T1 b T4 b T2 b y T5 a

45

Estas concentraciones de ceniza son mayores que las concentraciones arrojadas por

Nwosu (2008); pero muy cercanas a las encontradas por Gómez-Brenes y col. (1980) en la pulpa del morro o Crescentia alata.

En l a tabla 8 y en la figura 11, muestra la media estadística de la concentración de

sodio en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo (M2), durante el proceso de ensilado

en sus respectivos tratamientos.

El análisis de varianza reveló efecto significativo del Na según el tratamiento. El T0 y T3

fueron los que obtuvieron mayor cantidad de Na, diferenciándose estadísticamente del

resto de los tratamientos. Esto muestra que los procesos de ensilado y secado

provocaron una disminución en el contenido de sodio. La mayor concentración (1,39 mg

/ 100 g) de este mineral se presentó en el T0 y la menor (0,9 mg / 100 g ) en el T2. Sin

embargo todos estos resultados se encuentran por debajo de las concentraciones de

sodio halladas por Nwosu (2008).

Figura 11. Comportamiento del sodio de la pulpa del totumo.

En la tabla 8 y en la figura 12, se muestra la media estadística del contenido de potasio

en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo (M2), durante el proceso de ensilado,

según los tratamientos.

El análisis de varianza reveló efectos significativos del potasio según el tratamiento. El

T0 y T3 fueron los que presentaron mayor contenido de potasio diferenciándose

estadísticamente de los demás tratamientos. El de menos contenido fue el T2 , esto se

1,391,29

1,02 1,08

0,9 0,94

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

mg

/ 100

g b

ase

seca

T0 a y T3 a T1 b y T4 b T2 b y T5 b

46

debió a que el secado de la pulpa al horno y calcinado en la mufla no favorecieron al

mineral.

Los dos tratamientos que no se ensilaron ni se secaron, fueron los que presentaron

mayores concentraciones. Estos valores de potasio están por debajo del rango

arrojado por Nwosu (2008).

Figura 12. Comportamiento del potasio de la pulpa del totumo.

En la tabla 8 y la figura 13, se muestra la media estadística de la concentración de

calcio en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo (M2), durante el proceso de


El análisis de varianza indicó diferencias significativas para el contenido de calcio,


Los tratamientos T0 y T3 fueron los que presentaron mayores contenido; 0,38 y 0,32 mg

de calcio / 100 g de muestra seca, respectivamente, diferenciándose estadísticamente

de los tratamientos T1, T2, T4 y T5 los cuales obtuvieron los contenidos de calcio más

bajos y de estos el de menor concentración fue T2.

Los mayores valores de calcio se presentaron en T0 y T3 porque estos tratamientos no

fueron sometidos al proceso de ensilado ni al secado.

El proceso de ensilado y secado al horno y en mufla, afectó los contenidos de calcio, ya

que se redujeron en T1 y T2 , como también en los T4 y T5 .

0,47

0,4

0,19 0,2

0,13 0,15

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0,350,4

0,450,5

mg

/ 100

g b

ase

seca


47

Los resultados de las concentraciones de calcio están muy por debajo de los datos

suministrados por Nwosu (2008).

Figura 13. Comportamiento del calcio de la pulpa del totumo.

.

En la tabla 8 y en la figura 14, se muestra la media estadística del contenido de fósforo

en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo (M1), durante el proceso de ensilado, en

sus respectivos tratamientos.

Figura 14. Comportamiento del fósforo de la pulpa del totumo.

0,32

0,38

0,210,25

0,17 0,18

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4m

g / 1

00 g

bas

e se

ca


0,15

0,18

0,10,11

0,070,08

00,020,040,060,080,1

0,120,140,160,180,2

mg

/ 100

g b

ase

seca


48

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de fósforo,

según el tratamiento.

Los tratamientos T3 y T0 presentaron los mayores contenidos de fósforo diferenciándose

estadísticamente de los demás tratamientos los cuales obtuvieron los contenidos más

bajos de fósforo.

El valor más alto de los tratamientos T3 y T0 se presentó en T3 gracias a que no se

sometió a ensilado ni al secado. Mientras que los de menor concentración fueron los

tratamiento T2 y T5.

El proceso de secado al horno y calcinado en mufla, afectó las concentraciones de

fósforo, ya que se redujeron en los T1 y T2, como también en los T4 y T5.

Estos valores de las concentraciones de fósforo se encuentran por debajo de los

arrojados por Nwosu (2008). En la tabla 8 y en la figura 15, se muestra la media estadística del contenido de

magnesio en la pulpa de totumo verde (M1) y amarillo (M2), durante el proceso de


Figura 15. Comportamiento del magnesio de la pulpa del totumo.

El análisis de varianza reveló diferencias significativas para el contenido de magnesio,


0,19

0,23

0,12

0,17

0,09

0,13

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

mg

/ 100

g b

ase

seca


49

Los tratamientos T0 y T3 presentaron los contenidos de magnesio mas altos

diferenciándose estadísticamente de T1, T2, T4 y T5 los cuales arrojaron los contenido de

magnesios más bajo.

Los valores más altos de los tratamientos T0 y T3 se presentaron gracias a que estos no

fueron sometidos al ensilado ni al secado.

En los T0, T1 y T2 como en los tres últimos tratamientos T3, T4 y T5, las concentraciones

del mineral se redujeron, esto se presentó porque el secado al sol y al horno afectó de

forma negativa dichas concentraciones. La mayor concentración (0,23 mg / 100 g) de

magnesio se presentó en el T3 y la menor (0,09 mg / 100 g ) en el T2.

Hubo en general mayores promedios de concentraciones de minerales en la pulpa de

totumo amarillo (M2), que en la pulpa de totumo verde (M1). Sin embargo estos valores

son menores en comparación con los datos publicados por Nwosu (2008).

50

CONCLUSIONES

• Las cantidades de HCN fueron de 11 ppm para el T0 y de 2 ppm para el T5 en

comparación al producto sin ensilar, lo cual hace a la pulpa del totumo meno

riesgosa de provocar intoxicación.

• El proceso de ensilado, estrujado y secado de la pulpa de totumo, logro reducir la

concentración de HCN en un 50 %, garantizando un contenido medio de nutrientes

(10,56 % de proteína, 14,26 % de fibra y 42,71 % de carbohidratos), por lo que se

aceptó la hipótesis planteada en esta investigación.

• Del total del peso inicial del fruto de totumo en los dos estados de maduración, hasta

la pulpa seca (12,7 % humedad), se obtuvo un rendimiento en promedio del 24 %.

• La pulpa de totumo en el estado de maduración 2 (totumo amarillo – M2), presentó

mayor porcentaje de acidez, mayor porcentaje de 0brix y menor índice de madurez.

• El proceso de ensilado, estrujado y secado afectaron positivamente a los parámetros

fisicoquímicos y nutricionales. Porque hubo cambios representativos en los valores

de cada uno de ellos, que indicaron el comportamiento de la pulpa durante el

proceso de investigación.

• Desde el punto de vista nutricional y de contenido de HCN, el T5, que representó la

pulpa del totumo en el estado de maduración 2(totumo amarillo – M2), con 8 días de

ensilado, estrujada y secada al horno; es el mas conveniente para alimentación

bovina.

• Tanto la pulpa de totumo en el estado de maduración 1(totumo verde – M1), como

en el estado de maduración 2(totumo amarillo – M2), presentaron pocas

concentraciones de minerales (Na, K, Ca, P y Mg). Sin embargo, las mayores concentraciones se encontraron en la pulpa de totumo del estado maduración 2.

51

• La pulpa de totumo en el estado de maduración 1(totumo verde – M1) presentó

mayor porcentaje de humedad, porque fue obtenida del fruto con una maduración

menor, que la pulpa de totumo en el estado de maduración 2(totumo amarillo – M2).

• De las pulpas sometidas a secado, la que presentó mayor porcentaje de proteína y

menor concentraciones de HCN, fué la pulpa del totumo en el estado de maduración

2 ensilado por 8 días, estrujada y secada al horno a 60 0C, ya que ésta inicio con un

mejor estado de desarrollo fisiológico y por ende una mayor actividad enzimática y

presencia de HCN, lo que favoreció la presencia de sustancias nutricionales y mayor

evaporación de acido cianhidrico.

52

RECOMENDACIONES

• Determinar el comportamiento nutritivo, de HCN y Taninos, en la harina de la pulpa

de totumo (Crescentia cujete. l).

• Formular un alimento balanceado solo con pulpa de totumo o con T5, para bovino,

porcino, ovino, equino y medir las variables biométricas ganancia en peso,

conversión alimenticia y consumo diario.

• Determinar los aminoácidos de la pulpa de totumo, porque son necesarios en la

elaboración de alimentos o dietas para animales.

• Realizar el diagnostico de los árboles de totumo que crecen en forma silvestre en la

ciudad de Valledupar - Cesar- Colombia.

• Determinar el comportamiento microbiológico en la pulpa de totumo ensilada.

53

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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57

ANEXOS

58

ANEXO A

EL CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO PARA LA INGENIERÌA (CIDI) DE LA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

CERTIFÍCA

QUE EN LAS INTALACIONES DEL LABORATORIO SE DETERMINARON LOS SIGUIENTES ANALISIS EN MUESTRAS DE PULPA DE TOTUMO.

VARIABLES MÉTODOS (AOAC) NUMERO DE MUESTRAS Peso promedio Relación matemática. 67 totumos (Kg. Total totumo/ # totumo) Rendimiento de pulpa Relación matemática. (Kg. Pulpa total totumo/ Kg. total totumo) 67 totumos (100) pH Potenciometría (10.041 / 84) 18 0Brix Refractometría (22.024 /84.932.12 /90) 18 Acidez Titulacion (31.231 / 84.942.15 / 90) 18 Índice de Madurez Relación Matemática (0Brix / Acidez total) 18 Ceniza Secado en mufla (31.012 /84.940.26 /96) 18 Humedad Secado (7.003 /84.930.15 /90) 18 Minerales (Na, K, Ca, P y Mg) Fotometría de llama, Colorimetría y espectrofotometría 18 Proteína bruta Kjeldahl (979.09 (15), (N x 6,25) / 90 18 Fibra Cruda Digestión acida (7.066 /84.962.09 /90) 18 Carbohidrato total Diferencia matemática ( st-grasa-ceniza-proteína) 18 ___________________________________________________________________________________

DR. MARLON BASTIDAS BARRANCO

DIRECTOR CIDI

59

ANEXO B

LABORATORIO DE CALIDAD DE RAÍCES Y TUBERCULOS PALMIRA VALLE DEL CAUCA

RESULTADOS DE ANALISIS DE LABORATORIO Fecha de solicitud: Junio 8, 2010 Fecha de entrega: Junio 28, 2010 Tipo de muestra : Pulpa de Totumo Procedencia : Universidad Popular del Cesar Solicitante : Edwin Flòrez

______________________________________________________________________

Muestra Identificación HCN Total B.S. (ppm) HCN Libre B.S. (ppm) ______________________________________________________________________

1 T-0-A 8 6

2 T-0-B 11 8 3 T-0-C 14 10 4 T-1-A 6 3 5 T-1-B 6,5 3,5 6 T-1-C 7 4 7 T-2-A 5 3 8 T-2-B 5.5 3,5 9 T-2-C 6 4 10 T-3-A 2 2 11 T-3-B 2 2 12 T-3-C 2 2 13 T-4-A 4 3 14 T-4-B 4 3 15 T-4-C 4 3 16 T-5-A 4 3 17 T-5-B 4 3 18 T-5-C 4 4

_______________________________________________________________________

TERESA SÁNCHEZ Jefe de Laboratorio

International Center for Tropical Agriculture Centro Internacional de Agricultura Tropical i

60

ANEXO C

Análisis de varianza de pH

___________________________________________________________________ Fuente de Grados de Suma cuadrada Cuadrado medio FC FT

variación libertad ____________________________________________________________________

Tratamientos 5 0.186 0.037 4.11 3.11 Error 12 0.117 0.009 Total 17 0.303

____________________________________________________________________ FC mayor que FT

__________________________________________________

Tratamientos Repeticiones Media

____________________________________________________________________________ T2 3 4.594

T1 3 4.552 T2 3 4.413 T5 3 4.389 T0 3 4.364 T3 3 4.225

___________________________________________________

Comparaciones De Medias

T2 – T0 = 0.230 T1 – T0 = 0.188 T5 – T0 = 0.049

T2 – T1 = 0.042 T1 – T3 = 0.327 T5 – T3 = 0.188

T2 – T3 = 0.369 T1 – T4 = 0.163 T5– T4 = 0.024

T2 – T4 = 0.205 T1 – T5 = 0.139

T2 – T5 = 0.181

T4 – T0 = 0.025 T0 – T3 = 0.139

T4 – T3 = 0.164

Tukey

DSH: 0.26 Difiere significativamente T1 y T2 de los demás tratamientos.

61

ANEXO D

Análisis de varianza del Índice de madurez


variación libertad ____________________________________________________________________

Tratamientos 5 764.87 152.97 6.74 3.11 Error 12 272.09 22.67 Total 17 1036.96

____________________________________________________________________ FC mayor que FT

__________________________________________________


____________________________________________________________________________

T1 3 47.81 T2 3 42.90

T4 3 36.32

T5 3 34.09

T0 3 30.25 T3 3 30.00

__________________________________________________

Comparaciones De Medias T1 – T2 = 6.09 T2 – T4 = 6.58 T4 – T5 = 2.23

T1 – T3 = 17.81 T2 – T5 = 8.81 T4 – T0 = 6.07

T1 – T4 = 10.49 T2 – T0 = 12.65 T4– T3 = 6.32

T1 – T5 = 13.72 T2 – T3 = 12.90

T1 – T0 = 17.56

T5 – T0 = 3.84 T0 – T3 = 0.25

T5 – T3 = 4.09

Tukey

DSH: 13.015 El T1 es el único que difiere significativamente de los demás tratamientos.

62

ANEXO E

Análisis de varianza de la Proteína


variación libertad ____________________________________________________________________ Tratamientos 5 11.51 2.30 32.85 3.11

Error 12 0.86 0.07 Total 17 12.37

____________________________________________________________________ FC mayor que FT

__________________________________________________


___________________________________________________________________________ T5 3 10.56

T2 3 10.32 T4 3 10.29 T1 3 9.96 T3 3 8.84 T0 3 8.44 __________________________________________________

Comparaciones De Medias T5 – T2 = 0.24 T2 – T4 = 0.03 T4 – T1 = 0.33

T5 – T4 = 0.27 T2 – T1 = 0.36 T4 – T3 = 1.45

T5 – T1 = 0.60 T2 – T3 = 1.48 T4– T0 = 1.85

T5 – T3 = 1.72 T2 – T0 = 1.88

T5 – T0 = 2.12

T1 – T3 = 1.12 T3 – T0 = 0.40

T1 – T0 = 1.52

Tukey

DSH: 0.26 Difieren significativamente T5 , T4 , T2 y T1 de los demás tratamientos.

63

ANEXO F

Análisis de varianza de la fibra cruda ___________________________________________________________________ Fuente de Grados de Suma cuadrada Cuadrado medio FC FT

variación libertad ____________________________________________________________________ Tratamientos 5 53.40 10.68 20.15 3.11

Error 12 6.36 0.53 Total 17 59.76

___________________________________________________________________

FC mayor que FT

__________________________________________________


___________________________________________________________________________ T1 3 14.26 T2 3 14.23 T5 3 11.63 T0 3 11.43 T4 3 11.20 T3 3 9.43

_______________________________________________________


T1 – T2 = 0.03 T2 – T5 = 2.6 T5 – T0 = 0.2

T1 – T5 = 2.63 T2 – T0 = 2.8 T5 – T4 = 0.43

T1 – T0 = 2.83 T2 – T4 = 3.03 T5 – T3 = 2.2

T1 – T4 = 3.06 T2 – T3 = 4.8

T1– T3 = 4.83

T0 – T4 = 0.23 T4 – T3 = 1.77

T0 – T3 = 2.0

Tukey

DSH: 1.995 Difieren significativamente T0 , T1, T2, Y T5 de los demás tratamientos.

64

ANEXO G

Análisis de varianza de HCN

_____________________________________________________________________ Fuente de Grados de Suma cuadrada Cuadrado medio FC FT

variación libertad _____________________________________________________________________ Tratamientos 5 144 28,8 18,22 3.11

Error 12 19 1,58 Total 17 163

_____________________________________________________________________

FC mayor que FT

__________________________________________________


___________________________________________________________________________ T0 3 11 T1 3 6,5 T2 3 5,5 T3 3 4,0 T4 3 4,0 T5 3 2,0

___________________________________________________________


T0 - T1 = 4.5 T1 - T2 = 1.0 T2 - T3 = 1.5

T0 – T2 = 5.5 T1 – T4 = 2.5 T2 – T4 = 1.5

T0 – T3 = 7.0 T1 – T5 = 4.5 T2 – T5 = 3.5

T0 – T4 = 7.0 T1 – T3 = 2.5

T0 – T5 = 9.0

T3 - T4 = 0 T4 - T5 = 2.0

T3 – T5 = 2.0

Tukey

DSH: 3.44 Difieren significativamente T0, T1 y T2 de los demás tratamientos.

65

ANEXO H

Tabla del porcentaje de grasa en los tratamientos _______________________________________

% grasa en base seca _______________________________________

Tratamientos _______________________________________

T0 T1 T2 T3 T4 T5 _______________________________________ 6,50 6,90 6,00 6,90 7,00 6,91

_______________________________________

66

ANEXO I

Tabla de la Temperatura de ensilado en los 0 – 4 - 8 días. ______________________________________________________________ Tiempo de ensilado (Días) Temperatura ( 0C ) Hora de la medida

______________________________________________________________ 1 33 7am

34 12mm 31 6pm

2 34 7am 34 12m 33 6pm

3 32 7am 31 12m 33 6pm

4 30 7am 31 12m 31 6pm

5 32 7am 31 12m 30 6pm

6 32 7am 31 12m 29 6pm

7 32 7am 34 12m 32 6pm

8 31 7am 32 12m 31 6pm

Promedio 32 +

______________________________________________________

67

ANEXO J

Imagen del fruto en el estado de maduración 1(totumo verde)

68

ANEXO K

Imagen del fruto en el estado de maduración 2 (totumo amarillo)

EVALUACIÓN DE LA PULPA ENSILADA DE...

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