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Ecosistemas y recursos agropecuarios

versión On-line ISSN 2007-901Xversión impresa ISSN 2007-9028

Ecosistemas y recur. agropecuarios vol.3 no.8 Villahermosa may./ago. 2016

 

Artículo científico

Análisis sensorial de leche de vacas suplementadas con un alimento fermentado a base de pollinaza

Sensory analysis of milk from cows supplemented with a fermented food made from chicken manure

Luis Humberto Citalan Cifuentes1 

Jesús Alberto Ramos Juárez1 

Rosa Salinas Hernández2 

Adolfo Bucio Galindo1 

Mario M. Osorio Arce1 

José G. Herrera Haro3 

Miguel A. Orantes Zebadua4 

1Colegio de Postgraduados, Campus Tabasco. Km. 3.5 Periférico Carlos A. Molina s/n, CP 86500, Cárdenas, Tabasco, México.

2Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Agropecuarias.

3Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo.

4Universidad Autónoma de Chiapas, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia.

Resumen:

El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de un alimento fermentado con pollinaza en las características sensoriales, calidad sanitaria y composición nutricional de la leche de vaca. Los tratamientos (T) evaluados fueron: T1, alimento fermentado con pollinaza (AFBP) y T2 (control), alimento sin fermentar con grano (ASFBG). Se utilizaron 10 vacas, las cuales se aleatorizaron en un diseño rectángulo Latino cross over de forma que los tratamientos se probaron en todas las vacas en dos periodos de tiempo, con lapso de 30 d para cada periodo. Se realizaron análisis de composición nutricional y de calidad sanitaria de la leche cruda. Antes del análisis sensorial la leche se pasteurizó para este análisis se utilizaron las pruebas discriminativas triangular y dúo-trío, y una prueba de análisis descriptivo cuantitativo. La calidad sanitaria de la leche en ambos tratamientos estuvo dentro de los rangos permitidos por las Normas Oficiales Mexicanas. No se encontró diferencia significativa (p > 0.05) entre los tratamientos estudiados en composición nutricional y características sensoriales. Solo se observó diferencia significativa (p < 0.05) en la prueba discriminativa tipo triangular en el segundo periodo de muestreo. Se concluye que el AFBP puede utilizarse en la suplementación de vacas de doble propósito sin causar efectos negativos en la leche.

Palabras clave: Atributos sensoriales; calidad de leche; fermentación; suplemento; vacas de doble propósito

Abstract:

The objective of this study was to evaluate the sensory, nutritional and sanitary quality of milk from cows fed on fermented fed based on poultry litters. Treatments were: T1, fermented feed based on poultry litter (AFBP) and T2 (control), unfermented feed based on grain (ASFBG). Ten cows were assessed a Latin rectangle randomized cross over design. Both treatments were tested in all cows in two periods of time. Each period lasted 30 d. Analysis of nutritional composition and sanitary quality of raw milk were carried out. For sensory analysis, two discriminative tests (triangular and duo-trio) and a Quantitative Descriptive Analysis (QDA) were used, milk was pasteurized before analysis. The sanitary quality of milk in both treatments was within the range allowed by Mexican Official Standards. For the two treatments; no significant differences (p > 0.05) were found either for the nutritional composition of milk or the sensory quality. A sensory perceptible difference (p < 0.05) was only found for the triangle test in the second period. It was concluded that the AFBP can be used in the supplement of dual purpose cows without causing unpleasant effects on the milk.

Key words: Sensory attributes; milk quality; poultry litter; fermentation; supplement

Introducción

La alimentación de bovinos en el sistema de producción de doble propósito se basa en el uso de pastos como principal fuente de alimento (Aguirre-Medina et al. 2013). Estos son de producción estacional y por lo general tienen bajo contenido de proteína y digestibilidad, lo que limita el consumo voluntario y la producción de leche (Sampaio et al. 2010). Una alternativa a esta problemática es la suplementación estratégica para aumentar la producción de leche en épocas de baja disponibilidad de pasto y de nutrientes, pero los concentrados comerciales no siempre están al alcance de los pequeños productores, debido a sus altos costos (Tinoco-Magaña et al. 2012).

La pollinaza se utiliza en la suplementación de los rumiantes por su bajo costo y contenido de nitrógeno no proteico (NNP) y minerales (Obeidat 2011). Sin embargo, su uso sin ningún tratamiento puede afectar el olor y sabor de la leche (Pacheco et al. 2003). Al respecto Sonoda et al. (2012) indican que la pollinaza sin tratar libera amoniaco (NH3), el cual puede afectar las características sensoriales de la leche, debido a que la grasa absorbe olores con gran facilidad. Los procesos de fermentación en estado sólido y líquido han demostrado ser una alternativa en el uso de residuos agroindustriales, al disminuir el flujo de contaminantes al medio ambiente (Singhania et al. 2009). Las bacterias ácido lácticas que se desarrollan durante el proceso, son capaces de producir ácidos orgánicos que funciona de forma eficaz contra Salmonella spp y Escherichia coli (Hazan et al. 2004). La fermentación permite modificar las propiedades fisicoquímicas de las materias primas, al enriquecerlas con el desarrollo de sabores, aromas y texturas, además de mejorar la calidad nutricional y funcional de los alimentos (Savadogo 2012). De modo que, la fermentación es una alternativa para contrarrestar los efectos negativos de la pollinaza fresca en la calidad sensorial de la leche (Singhania et al. 2009). Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue, evaluar las características sensoriales, calidad sanitaria y composición nutricional de la leche de vacas suplementadas con un alimento fermentado a base de pollinaza.

Materiales y métodos

Localización geográfica del área de estudio

El trabajo se realizó en una explotación ganadera de la comunidad Vicente Guerrero, primera sección del municipio de Jalpa de Méndez, Tabasco, México. La cual se ubica en las coordenadas 18° 25' LN y 18° 04' LO, a una altitud de 10 msnm. El clima es cálido húmedo, con abundantes lluvias en verano, presenta una temperatura máxima media mensual de 30.5 °C y una mínima mensual de 22.5 °C, con precipitación pluvial anual entre 1 500 y 2 000 mm (García 1988).

Animales, tratamientos y diseño experimental

Se utilizaron 10 vacas (cinco Holstein-Gyr, dos Suizas, dos Gyr y una Suiza-Gyr) de un sistema de producción de doble propósito, con un nivel de encaste indefinido, peso vivo de 439.4 ± 47 kg y 53 ± 20 d de lactancia. Las vacas se aleatorizaron en un diseño rectángulo Latino cross over, de forma que los tratamientos se probaron en todas las vacas en dos periodos de tiempo. Cada periodo tuvo una duración de 30 d, de los cuales 20 d fueron de adaptación de los animales a los tratamientos, para eliminar efectos residuales entre periodos, y 10 d fueron de la fase experimental para obtener las muestras de leche. Los tratamientos (T) evaluados fueron: T1, alimento fermentado a base de pollinaza (AFBP) y T2 (control), alimento sin fermentar a base de grano (ASFBG).

Características de los suplementos

Para la formulación de los suplementos se realizó un balance alimenticio tomando en cuenta la disponibilidad del pasto, contenido de proteína cruda y energía metabolizable, además de los requerimientos del programa CalRac®, Rumiantes V3, para una vaca lechera con producción de 10 L de leche. Ambos suplementos se formularon para ser isoenergéticos e isoproteicos (Tabla 1). Para la elaboración del AFBP se preparó un inóculo microbiano (IM) obtenido de la fermentación en estado líquido, que se utilizó como activador de la fermentación láctica. El IM se elaboró mezclando 4 % de pasta de soya, 4 % de pulido de arroz, 15 % de melaza, 0.5 % de sales minerales, 0.5 % de urea, 0.3 % de sulfato de magnesio, 5 % de yogur natural Yoplait® y 70.7 L de agua en un tanque de 200 L, que se agitó cuatro veces al día durante 5 min por tres días. Una vez obtenido el IM, se mezcló con los ingredientes de la Tabla 1 para obtener el suplemento. Lo cual se realizó en una mezcladora horizontal con rotor de cintas con capacidad de 500 kg, para mezclar de forma perfecta los ingredientes y obtener una fermentación homogénea. Luego el producto se envasó en bolsas de nylon de 30 kg, las cuales se cerraron y empacaron en costales de rafia, se almacenaron anaeróbicamente durante 20 d para tener un tiempo adecuado de fermentación y eliminar los efectos negativos de la pollinaza (Ramos et al. 2013). Mientras que el ASFBG se preparó dos días antes de ser proporcionado a los animales. Para su elaboración se mezclaron los ingredientes de la Tabla 1 de forma manual con palas, para luego envasar en costales de 40 kg y almacenar hasta su utilización.

Tabla 1. Ingredientes y porcentajes de inclusión utilizados para la elaboración de los alimentos. 

EM: Energía metabolizable.

Manejo de los animales

Las vacas se ordeñaron de forma mecánica a las 05:00, durante la ordeña se ofreció de manera individual 4 kg en base húmeda del alimento correspondiente al tratamiento. Luego de la ordeña las vacas se trasladaron al potrero junto con sus crías para la lactancia durante 4 h, para después separar a las crías y trasladar las vacas a otro potrero durante el resto del día, para que pastorearan en pasto Brachiaria humidicola.

Muestreos

Se realizaron dos muestreos de leche por periodo, en el día uno y 10 de cada fase experimental. Para la obtención de las muestras, los pezones de las vacas se lavaron y secaron con una toalla desechable, posteriormente se desinfectaron con toallas desechables rociadas con una solución de etanol al 70 % y se desecho los primeros 15 mL de leche de cada cuarto, seguido de una limpieza de la punta del pezón con torundas sumergidas en alcohol al 90 % (Wolter et al. 2004). Para luego tomar 100 mL de leche de cada uno de los cuartos en bolsas Whirl-Pak® , que se guardaron en una hielera a 4 °C y transportaron para su análisis al laboratorio de tecnología de los alimentos del Colegio de Postgraduados Campus Tabasco. Para las pruebas sensoriales, se tomaron muestras individuales de leche de 1 L en frascos de vidrio de 5 L de capacidad, los cuales contenían una manta en la superficie de entrada con el objetivo de filtrar la leche y eliminar impurezas. El frasco de cada tratamiento se colocó en una hielera a 4 °C para transportarse al laboratorio de Evaluación sensorial de la División Académica de Ciencias Agropecuarias (DACA) de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT) para su análisis.

Análisis de sanidad y composición nutricional de la leche

En el análisis microbiológico se evaluó la presencia de Salmonella spp, mesófilos aerobios, coliformes totales, Escherichia coli, células somáticas (CS) y antibióticos. La presencia de Salmonella spp se determinó con el kit Ridascreen® Salmonella (R-Biopharm AG®). En tanto que el conteo de unidades formadoras de colonias (UFC) de mesófilos aerobios, coliformes totales y Escherichia coli, se realizó con los kits de prueba RIDA® Count total, RIDA® Count coliform y RIDA® Count E. coli (R-Biopharm AG®). Mientras que el análisis de CS se realizó con el equipo DeLaval® cell counter DDC (DeLaval®) y la presencia de residuos de antibióticos en leche se determinó con el Kit Delvotest® SP-NT (DSM®). El análisis de la composición nutricional de contenido de grasa, proteína cruda (PC), lactosa y solidos no grasos (SNG), se realizó con el Milk Analyzer Lactoscan® (Milkotronic®).

Evaluación sensorial

Las muestras de leche se evaluaron en cabinas individuales provistas de luz incandescente y temperatura controlada (25 ± 2 °C), condiciones necesarias para la aplicación correcta de las pruebas. Previo al análisis sensorial, las muestras se pusieron en pasteurización lenta a 65 °C por 30 min para luego disminuir la temperatura a 5 °C. Cada día de muestreo se realizó una sesión de evaluación sensorial, para tener dos sesiones por periodo y cuatro en total, identificandose como evaluación uno del periodo uno (E1P1), evaluación dos del periodo uno (E2P1), evaluación uno del periodo dos (E1P2) y evaluación dos del periodo dos (E2P2). En cada sesión se realizaron dos pruebas discriminativas, tipo Triangular y dúo-trío; como una prueba descriptiva de análisis descriptivo cuantitativo (ADQ). Dichas pruebas permiten determinar si dos muestras son perceptiblemente diferentes, la finalidad fue comparar los resultados obtenidos con cada una, debido a que la probabilidad de acertar por azar es del 33.3 % en la triangular y de 50 % para la prueba dúo-trío (Olivas-Gastelum et al. 2009). La aplicación de estas pruebas se realizó con los procedimientos descritos en la norma 10399 y 4120 del sistema ISO.

El ADQ lo realizaron jueces entrenados que cuantificaron la intensidad de los atributos (Tabla 2) de interés previamente propuesto y seleccionados por consenso (Stone y Sidel 2004). Para seleccionar a los jueces, se llevó a cabo por reclutamiento interno en la DACA de la UJAT, los candidatos se preseleccionaron con base en su interés, disponibilidad, salud y hábitos alimentarios, los cuales se evaluaron en percepción e identificación de gustos básicos, detección de umbral sensorial, identificación de olores y capacidad discriminante de estímulos de color, olor, textura, dulzor y acidez. Las pruebas de selección se realizaron de acuerdo con los procedimientos establecidos por la Agencia Española de Normalización (AENOR 1997). La selección final se realizó con base en los resultados de un análisis secuencial (Meilgaard 1999), el panel quedo formado por 11 jueces, seis hombres y cinco mujeres. Para seleccionar los descriptores de interés se realizaron sesiones previas de evaluación de muestras de leche con diferentes características, para definir los términos, atributos y características relevantes. Primero se generaron listas individuales, que se analizaron por check list (Moskowitz 1983) para identificar y eliminar términos repetidos y redundantes, para obtener una lista inicial de descriptores. A partir de la lista propuesta por los jueces y de la revisión de libros y trabajos de investigación, se seleccionaron los descriptores para integrar la planilla de evaluación (Larsen 2013, Wolf et al. 2013). La cual se analizó y discutió en una sesión de trabajo con los jueces para aclarar dudas y definir los términos por consenso, quedando integrada la planilla con 24 atributos relacionados con la apariencia (dos), textura en la boca (tres), olor (cinco) y sabor (14). Integrada la planilla, se procedió al entrenamiento de los jueces con muestras de leche recién ordeñada y pasteurizada, y leche entera comercial para evaluar el desempeño de los jueces. Los resultados de cada sesión se analizaron con un análisis de varianza (ANOVA) para detectar diferencias entre jueces. Una vez que el análisis no indicó diferencias entre jueces, se procedió a la evaluación de los tratamientos de interés.

Tabla 2. Descriptores utilizados para describir el perfil sensorial de la leche. 

Preparación y evaluación de las muestras en la prueba descriptiva

Muestras de 40 mL se sirvieron en vasos de vidrio codificados con números aleatorios. Los jueces se instruyeron para evaluar en orden los atributos y colocar una marca sobre una escala lineal no estructurada de 10 cm, anclada con términos pobre y óptimo o nulo e intenso en cada extremo. La cuantificación de las respuestas se realizó midiendo la distancia en centímetros desde el extremo izquierdo hasta la marca señalada por el panelista, todas las muestras se mantuvieron a 12 °C para su evaluación. Entre una muestra y otra, los jueces tomaron agua natural para eliminar efectos de la muestra anterior.

Análisis estadísticos

El análisis de los resultados de mesófilos aerobios, coliformes totales, CS y composición nutricional de la leche se realizó con el procedimiento PROC MIXED del software SAS 9.4. Para la normalización de los datos los valores de mesófilos aerobios y coliformes se transformaron a base Log10 [Y+1] y los valores de CS se transformaron a base Log10. Los datos de las pruebas discriminatorias, se analizaron contabilizando el número de aciertos y comparándolos con el número mínimo requerido para establecer diferencia significativa entre las muestras en una prueba triangular y dúo-trío (Roessler et al. 1978), a un nivel de significancia de 0.05. Los datos de la evaluación sensorial para la prueba ADQ se analizaron con una prueba t de student para muestras pareadas para determinar diferencias (p < 0.05) entre las muestras evaluadas.

Resultados

No se encontraron diferencias significativas (p > 0.05), entre las muestras de leche cruda de las vacas suplementadas con AFBP y ASFBG, en el contenido de grasa, proteína, lactosa, sólido no grasos, CS, mesófilos aerobios y coliformes totales. No se encontro presencia de E. Coli, Salmonella spp o antibióticos en la leche de ambos tratamientos (Tabla 3).

Tabla 3. Composición nutricional y calidad sanitaria de leche de vacas con los dos suplementos. 

†Valores absolutos sin transformación logarítmica.

La prueba dúo-trío detectó diferencias significativas (p > 0.05), entre los tratamientos. En el caso de la prueba triangular, no se observó diferencia significativa (p > 0.05) entre las muestras en el periodo uno, pero si en las evaluaciones del periodo dos (Tabla 4). Los resultados del ADQ no mostraron diferencias significativas (p > 0.05) en los 24 atributos evaluados en la leche con los suplementados AFBP y ASFBG (Figura 1).

Figura 1. Perfil sensorial de la leche proveniente de las vacas suplementada con AFBP y ASFBG. 

Tabla 4. Número de aciertos en las pruebas discriminativas para el AFBP y ASFBG en las cuatro evaluaciones realizadas en los dos periodos. 

E1P1: Evaluación uno periodo uno; E2P1: Evaluación dos periodo uno; E1P2: Evaluación uno periodo dos; E2P2: Evaluación dos periodo dos; *(p < 0.05) de acuerdo a Roessler et al. (1978)

Discusión

La composición nutricional de la leche no fue afectada por la inclusión de pollinaza (AFBP) fermentada o sin fermentar a base de grano (ASFBG). El contenido de grasa de ambos tratamientos tuvo valores por debajo de lo indicado en la NOM-155-SCFI-2003. Estos resultados contrastan con lo encontrado por Muia et al. (2000) quienes reportan un contenido de grasa en leche de 3.6 % en vacas alimentadas con suplementos con 40 % de pollinaza. Sin embargo, son similares a los encontrados por Palomera et al. (2007) en leche de vacas de doble propósito alimentadas con suplementos de pollinaza y sales minerales. Lo cual se puede atribuir a factores ajenos a los suplementos evaluados. Los valores obtenidos de PC, lactosa y SNG estuvieron dentro de los rangos indicados por la NOM-155-SCFI-2003 y son similares a los observados por Pinto-Ruiz et al. (2012) quienes reportan valores de 3.2, 4.4 y 8.82 %.

La calidad sanitaria de la leche de los diferentes tratamientos estuvo dentro de los valores establecidos por las normas oficiales mexicanas. Se encontraron valores de 54 954 y 63 095 CS/mL en la leche de las vacas suplementadas con AFBP y ASFBG, respectivamente. Estos valores corresponden a una leche de clase uno de acuerdo con la norma NMX-F-700-COFOCALEC-2012, lo que indica que son valores adecuados, ya que conteos superiores de CS afectan de forma negativa la producción y composición de la leche (Ma et al. 2000, Pedraza et al. 2000).

Para mesófilos aerobios, la norma NMX-F700-COFOCALEC-2012 específica que para leche clase uno se requieren valores menores o iguales a 100 000 UFC mL−1 en la leche cruda, lo cual indica que la leche de los tratamientos tratamientos evaluados se puede considerar como de clase uno. Los conteos de coliformes totales fueron de 8 UFC mL−1 para el AFBP y 5 UFC mL−1 para el ASFBG. De acuerdo con Pérez (2010) el límite máximo para los coliformes en leche cruda de vaca es de 300 UFC mL−1 , mientras que la NOM-243-SSA1-2010 indica valores máximos de 20 UFC mL−1. Normalmente un recuento elevado de mesófilos y coliformes en la leche cruda, indica deficiencias en el sistema de obtención del producto (Signorini et al. 2008). Por lo que bajos valores de mesófilos y coliformes indican un procedimiento adecuado en la obtención y manejo de las muestras. La ausencia de E. coli, con pruebas negativas para Salmonella spp y antibióticos, demuestran la calidad de la leche de ambos tratamientos, desde el punto de vista sanitario (Pérez 2011).

En la evaluación sensorial discriminativa los jueces no identificaron diferencias perceptibles entre la leche de las vacas suplementadas con ambos tratamientos. Sin embargo si detectaron diferencias significativas en las muestras correspondientes al segundo periodo, en la prueba discriminativa tipo triangular. No obstante, la diferencia percibida parece no estar influenciada por la composición nutricional de la leche, dado que no se encontraron diferencias en composición química. Es importante resaltar que las diferencias detectadas entre las muestras en el segundo periodo por la prueba triangular, no se deben a características desagradables como sabor extraño, amargo, rancio, medicina, olor extraño, agrio o fermentado, como lo indica la prueba descriptiva. Por lo que se puede inferir que tales diferencias no corresponden a efectos negativos debido al uso de un alimento fermentado a base de pollinaza en la dieta. Al respecto Francis et al. (2005) indican que una leche de calidad debe tener un sabor característico y dulzón, no tener olores ni sabores residuales. Sin embargo, dicha calidad es susceptible a alteraciones debido a diversos factores, desde el manejo y alimentación de las vacas, condiciones del entorno y durante la ordeña, hasta las condiciones de manejo del producto. Al respecto Bloksma et al. (2008) indican que el sabor de la leche es fuertemente influenciado por el tipo de alimentación de las vacas, al igual que el contenido de grasa, lo cual influye en la consistencia haciéndola fluida o cremosa. No obstante, en este caso es difícil identificar la naturaleza exacta de la diferencia percibida en la prueba triangular, dado que tal diferencia no fue corroborada en la prueba descriptiva.

Por otro lado existe la posibilidad de que la diferencia percibida en la prueba triangular no sea tal, dado que en una prueba de diferencia es necesario considerar diversos factores que pueden influir en la respuesta, como la adaptación y los criterios de decisión individuales involucrados, los cuales se relacionan con los procesos cognitivos individuales y niveles de respuesta particulares a un estímulo dado (Olivas-Gastelum et al. 2009). Estos resultados muestran que la leche de las vacas que consumieron AFBP no fue afectada en atributos sensoriales, lo cual indica que con el proceso de fermentación el olor a NH3 característico en la pollinaza fresca se elimina, probablemente por la conversión del NH3 a amonio (NH4), lo que permite obtener un producto con olor agradable y apetecible para los animales. Al respecto Elsaidy et al. (2015) indican los beneficios, que presenta la pollinaza fermentada respecto a la pollinaza sin tratamiento.

Conclusiones

La composición y calidad sanitaria de la leche no fue afectada por el tipo de suplemento consumido por las vacas. Los parámetros de calidad evaluados estuvieron dentro de los rangos establecidos por las normas oficiales mexicanas, con excepción del contenido de grasa, que fue bajo. La calidad sensorial de la leche no fue afectada por el tipo de suplemento, las diferencias percibidas en la prueba triangular en el segundo periodo, no corresponden a efectos negativos del alimento sobre el sabor o el olor de la leche, de acuerdo con el perfil sensorial obtenido. Los resultados indican que el AFBP puede ser utilizado en la suplementación de las vacas de doble propósito sin causar efectos negativos en la leche.

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Recibido: 29 de Mayo de 2015; Aprobado: 08 de Octubre de 2015

*Autor de correspondencia: ramosj@colpos.mx

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