CUTTING

EDGE

PORK FAT QUALITY

FIRST QUARTER • 2010

Debido a la severa crisis económica que nuestra industria ha estado sufriendo en los últimos dos años, resulta convincente suponer que una estrecha colaboración entre los numerosos segmentos de nuestra industria solo será acelerada. Esta evolución, a su vez, mejorará la capacidad de la industria para desarrollar e implementar mejores estrategias para producir de forma sostenible las mejores canales (materia prima) al menor costo posible. En este número de Cutting Edge se abordarán los aspectos biológicos, alimentación y procesado de la carne de cerdo que afectan la calidad de la grasa y se discutirán las principales herramientas para alcanzar el equilibrio económico de la tasa de crecimiento, conversión alimenticia y deposición de tejido magro con un deseable contenido de grasa y calidad en la canal. Andrzej A. Sosnicki, PhD. Director del Programa Validación de Producto.

For additional information about the results reported here, please contact Neal Matthews, [email protected] and Steve Jungst, [email protected]

Puesto que en los últimos 20 años los la separación del musculo de la pierna y cerdos comerciales se han convertido en espaldilla (10). La grasa suave en tocino cerdos más magros, la calidad de la grasa se ha relacionado como la causa principal se ha convertido en una de las principales en la disminución de rendimiento de los características que definen el valor total cortes; sin embargo en la mayoría de de la canal. La calidad de la grasa ha sido los estudios comerciales de rendimiento tomada en mayor consideración en los en cortes de mayor escala, no se últimos años debido al incremento de los observa que el rendimiento en cortes se precios de los alimentos, lo que ha llevado disminuye por la suavidad de la grasa. Es a utilizar formulaciones de dietas una realidad que la grasa blanda causa de menor costo mediante el uso de problemas con la apariencia del producto ingredientes que cuando es empacado pueden comprometer (9). La grasa blanda La calidad de la grasa produce tocino con la calidad de la grasa. Son muchos los un aspecto aceitoso/ ha tenido un mayor factores que húmedo que a impacto en los últimos menudo puede ser contribuyen en la composición de la transparente, con años, así como el grasa (y calidad). de corte incremento en el precio problemas Alguno de esos definido cuando es de los granos, dando factores incluyen: empacado al vacío, genética, dieta, y con una rápida como consecuencia deposición de magro, tasa de oxidación la formulación de deposición de grasa, (enranciamiento). La tasa de crecimiento, grasa blanda puede dietas a menor costo edad/peso corporal, favorecer problemas con ingredientes que sexo y ubicación de apariencia de los comprometen la calidad productos embutidos anatómica de la grasa (7,15). De estos factores, y causar reducción de la grasa. la dieta es el factor en el rendimiento principal, con el cual de los productos podemos influir rápidamente en la emulsionados como en la Salchicha calidad de la grasa, ya que los factores Boloña (14). Generalmente, la grasa no relacionados con la dieta son blanda genera productos con una menor menos probables de mejorar la calidad facilidad de manejo y apariencia, con de la grasa. Este número de Cutting mayor tendencia a desarrollar problemas Edge aborda los aspectos biológicos, de rancidez. aspectos de alimentación y comerciales Biología de la Grasa de calidad de grasa y las herramientas El estudio de la química de la grasa es para controlarlos en los sistemas de producción. esencial para entender básicamente la calidad de la grasa. La grasa se compone por grasa (triglicéridos = glicerol + ácidos Efecto de la Calidad de Grasa en los grasos), agua y proteína. Los ácidos Productos de Carne de Cerdo grasos se pueden clasificar en tres La calidad de la grasa es mejor definida categorías en función de su composición por la firmeza de la grasa. La grasa química (o nivel de saturación): 1) ácidos suave frecuentemente tiene como efecto grasos saturados – sin dobles enlaces; la separación de la grasa del lomo y 2) ácidos grasos Monoinsaturados – un puede ser parcialmente responsable de

Never stop improving

Tabla 1. Estimación de la Heredabilidad de los Ácidos Grasos Adaptado de Suzuki et al.(18)

Estimación de la Heredabilidad Acidos Grasos

OSF

ISF

INMF

ITMF

C14:0

0.07

0.15

0.18

0.09

C16:0

0.50

0.30

0.79

0.32

C16:1

0.20

0.36

0.22

0.20

C18:0

0.54

0.51

0.51

0.40

C18:1

0.26

0.28

0.44

0.36

C18:2

0.44

0.32

0.39

0.44

Punto de fusión

0.56

0.61

-

-

OSF = Grasa Subcutanea exterior; ISF = Grasa subcutanea interior; INMF = Grasa inter-muscular ; ITMF = Grasa Intramuscular

doble enlace; 3) ácidos grasos poliinsaturados – dos o más dobles enlaces. La saturación de los ácidos grasos determina el punto de fusión de la grasa (firmeza), una grasa altamente saturada tiene un mayor punto de fusión (firme) que con una grasa insaturada. Las grasas y carbohidratos de la dieta son la fuente de los ácidos grasos de cadena larga utilizados en la síntesis de grasa en los mamíferos (13). Las grasas consumidas se convierten fácilmente en grasa corporal y la grasa formada adquiere las características generales de la grasa de la dieta (grasa blanda en la dieta = grasa blanda en la canal). Los carbohidratos de la dieta se convierten en grasa corporal a través de un proceso llamado “síntesis de novo de ácidos grasos,” formándose predominantemente ácidos grasos saturados y mono saturados (13), los cuales producen canales con una grasa más firme. A pesar de que los carbohidratos son utilizados para sintetizar los ácidos grasos en la mayoría de los mamíferos, incluyendo el cerdo, no es posible incorporar un doble enlace después de la posición 9 en la síntesis de novo de ácidos grasos (13). Por lo tanto, los cerdos solo pueden formar ácidos grasos saturados y monoinsaturados a partir de los carbohidratos y requieren de los ácidos grasos esenciales (ácidos grasos poliinsaturados), como el ácido linoléico) como una fuente de grasa en la dieta para incorporar los ácidos grasos poliinsaturados en la grasa de la canal (13). El agregar grasa en la dieta puede alterar o incluso apagar la síntesis de novo de la grasa (13). Por lo tanto, al incrementar el porcentaje de la grasa en la dieta, la síntesis de novo

de ácidos grasos se inhibe, lo que resulta en una menor deposición de grasa saturada (más blanda). Además, como el perfil de los ácidos grasos de la grasa de la dieta se convierte menos saturada (más blanda), la grasa de los cerdos (y canales) también se convierte en grasa menos saturada (más blanda). Mediciones de Firmeza de Grasa La medición estándar actual de la firmeza de la grasa es el Índice de yodo. El índice de yodo es la medida de la insaturación de las grasas y es expresado en términos de la cantidad de yodo absorbido por una muestra de grasa. Básicamente, el índice de yodo (IV) determina el nivel de insaturación de la grasa a través del número de dobles enlaces de los ácidos grasos. Grasa Saturada = Bajo índice de yodo = Grasa firme Grasa insaturada = Alto índice de yodo = Grasa Blanda Comúnmente en la industria de la carne de cerdo, el índice de yodo se determina por métodos químicos directos ( Método Hanus), el análisis de ácidos grasos [Índice IV = (C16:1*0.95) + (C18:1*0.86) + (C18:2*1.73) + (C18:3*2.62) + (C20:1*0.79)], o a través del método de Infrarrojo cercano (NIR). El método del análisis de ácidos grasos es actualmente el método más común de análisis, pero el análisis NIR será en un futuro el más utilizado debido a la disminución de la intensidad del trabajo y del tiempo en la determinación de la muestra. Otras mediciones objetivas de la firmeza de la grasa pueden incluir la evaluación del contenido del ácido linoléico (C18:2) de la grasa, ya que es el ácido graso poliinsaturado mas común en la grasa de cerdo y con frecuencia dicta su índice de yodo. Muchas empresas utilizan el método barra/doblar/flexionar para evaluar la firmeza de los tocinos o lomos, el cual consiste en doblar el tocino/lomo sobre una barra y se evalúa la firmeza a través de la medición de la intensidad de doblamiento sobre la barra. Las lecturas del colorímetro Minolta se pueden utilizar para evaluar el color de la grasa, debido a que altos niveles de ácido linoléico pueden dar a la grasa un color más amarillento. En la industria de la carne de cerdo, se realizan mediciones subjetivas de firmeza para evaluar la firmeza de los productos como lomos, tocino y pierna. Estas mediciones subjetivas son normalmente definidas por el mismo usuario y es únicamente para la planta/empresa en la cual se desarrolle. Efectos Genéticos sobre la Firmeza Un gran número de investigadores ha demostrado que el genotipo de los cerdos tiene efecto sobre la firmeza de la grasa (2, 5, 12, 16, 18). La estimación de la heredabilidad (ej. proporción de la variación total fenotípica en una población para una característica que es atribuible al efecto aditivo de los genes) se ha observado en varios ácidos grasos, lo que indica que hay variación genética para la composición de los ácidos grasos y calidad de grasa (Tabla 1). Se ha encontrado que algunos de los ácidos grasos (C16:0, C18:0, C18:1 y C18:2) y el punto de fusión de la grasa tienen una baja (ej. < 0.20), moderada (ej. 0.20 -0.40) o alta (ej. > 0.40) heredabilidad (18). A pesar de que las diferencias entre los genotipos existen, la mayoría de las diferencias relacionadas a la firmeza de la grasa entre los genotipos pueden ser atribuidas a la grasa del genotipo (12). Por lo general, a medida que se incrementa la grasa corporal, la grasa es más saturada o firme. Por ejemplo, se encontró que la diferencia entre cerdos delgados y gordos (seleccionados con espesores de grasa dorsal delgados y gruesos derivados de la misma población

de cerdos) tuvo un efecto importante sobre los ácidos grasos, lo que corresponde a tener una diferencia en el índice IV aproximadamente en 9 unidades (16; Figura 1). Otra investigación también mostró resultados similares, cuando se comparan las líneas genéticas con diferentes niveles de grasa corporal/ magro (2,12; Tabla 2) o cuando se evalúa el efecto de grasa dorsal sobre el índice de yodo (8; Figura 2). Adicionalmente, algunas publicaciones indican que los animales de mayor crecimiento presentan una grasa más firme (7). La diferencia en la firmeza de la grasa entre la mayoría de las líneas genéticas modernas debe ser mínima, asumiendo que las comparaciones se realizan en animales con niveles similares de grasa dorsal (ó % de magro), peso vivo y/o dietas. Otros Efectos no Relacionados con Dieta sobre la Firmeza de la Grasa La ubicación anatómica de la grasa también puede influir en su firmeza. Esto ha sido demostrado al comparar la grasa de la papada y la grasa dorsal, o incluso cuando se compara individualmente las capas de la grasa dorsal (1,3; Figura 3. El género (sexo) también puede tener un efecto sobre la calidad de la grasa, lo cual es de esperar, ya que las hembras son típicamente más magras que los machos y, como se ha mencionado anteriormente, los animales más magros tienen por lo general la grasa más blanda. La diferencia entre machos y hembras en el índice de yodo es típicamente 1-2 unidades del índice IV. Investigaciones han evaluado el efecto de la edad o peso corporal en la composición de los ácidos grasos, donde se demostró que de 70 a 220 días de edad, los ácidos grasos saturados aumentan y los ácidos grasos insaturados disminuyen, lo que indica que la grasa se torna más firme a medida que los cerdos envejecen (15). Existen investigaciones que indican que la firmeza de la grasa mejora al incrementarse en el rango de peso de 113 a 120 kg. (1,11). Correa et al., (7) observó solo una pequeña diferencia en la composición de ácidos grasos en pesos de 107, 115 o 125 kg. Pero datos de Lo Fiego et al., (12) mostraron que la firmeza de la grasa se mejora arriba de los 159 kg. de peso. Efectos nutricionales sobre la firmeza de la grasa La dieta de los cerdos es uno de los factores más importantes para garantizar o cambiar el perfil de los ácidos grasos, ya que la dieta puede modificar más fácilmente la calidad de la grasa que los factores no relacionados con la dieta. La importancia de la nutrición queda demostrada por el número de investigaciones que se han realizado sobre la influencia de la dieta sobre la calidad de la grasa versus investigaciones de la evaluación de los factores no relacionados con la dieta sobre la calidad de la grasa. Estas publicaciones están llenas de investigaciones donde se evalúa el origen de la grasa en la dieta, niveles de inclusión de las fuentes de grasa, e ingredientes de las dietas que pueden potencialmente afectar la calidad de la grasa (es decir, origen de la grasa, DDGS, CLA o ractopamina). En la mayor parte, estos estudios están de acuerdo con los principios ya mencionados de la biología de la grasa en relación a la grasa de la dieta (a medida que el porcentaje de la grasa se incrementa en la dieta, la síntesis de novo de ácidos grasos es inhibida, dando como resultado menos grasa saturada/blanda y a medida que el perfil de los ácidos grasos de la grasa de la dieta es menos saturada/blanda, la grasa de las canales es menos saturadas/blandas). El concepto del índice de yodo del producto (IVP) (6) está basado en estos principios y se calcula utilizando la

Tabla 2. Efecto del Genotipo en relación a Magrez y Firmeza de Grasa Características

L X LW

Hibrido

Peso canal, kg

134.93

132.03

Grasa dorsal, mm

39.48

29.22

Índice de Yodo

65.22

69.69

** Adaptado/calculado de Barton-Gade (2).

Características

LW

Duroc

Hampshire

Peso canal, kg

68.5

67.3

71.8

Porcentaje Carne magra, %

54.3

56.0

56.8

Índice de Yodo

61.8

66.0

66.0

** Adaptado/calculado de Barton-Gade (2).

Tabla 3. Índice de Yodo del producto de Ingredientes de dieta seleccionados Indice de Yodo de la grasa

% Grasa

Indice de Yodo del Producto

Maíz

125

3.9

49

Harina de Soya

130

3.0

39

Trigo

125

1.6

20

Harina de Cacahuate

92

6.5

60

Grano de maíz de destilería

125

7.9

99

Producto de Panadería

86

7.3

63

Sebo de bovino

44

99.0

436

Grasa Blanca Choice

60

99.0

594

Lardo

64

99.0

634

Grasa de ave

78

99.0

772

Grasa de Restaurantes

75

99.0

743

Aceite de Maiz

125

99.5

1244

Aceite de Soya

130

99.5

1294

Aceite de Coco

10

99.5

100

Aceite de Palma

50

99.5

498

Ingredientes Ingredientes de la Dieta

Fuentes de Grasa Común

Fuentes Alternativas de Grasa

formula IVP = (índice de yodo de la fuente de la grasa de la dieta) X (% de grasa en la dieta) X 0.10. Tabla 3 contiene el índice IVP de algunos ingredientes de dietas. Se han desarrollado fórmulas para estimar el índice de yodo de la grasa de las canales basado en el índice de yodo de los productos de la dieta. La siguiente ecuación fue desarrollada por PIC, la cual puede ser utilizada para estimar la firmeza de la grasa de las canales en base al índice IVP de la dieta. Predicción del índice IVP de la grasa = 0.32 (IVP)n+ 52.4 (4). El concepto de índice IVP puede ser útil en el manejo de la calidad de la grasa de cerdo, a través de las formulaciones de las dietas que toman en cuenta el índice IVP en los ingredientes utilizados en las dietas. El manejo nutricional puede ser muy instrumental en el manejo de la firmeza de la grasa, sin embargo hay factores no nutricionales que pueden interactuar con o contrarrestar el manejo de la dieta para cambiar la calidad de la grasa. Por ejemplo, un cambio de dieta podría realizarse para disminuir el Índice de yodo, pero una tasa de crecimiento más lenta debido a estrés calórico o problemas sanitarios podría causar un incremento en el índice de yodo de la grasa de la canal debido a una menor tasa de crecimiento. Granos secos de destilería y Calidad de grasa El número de publicaciones sobre el uso de DDGS ha crecido en forma exponencial en los últimos años, como resultado del incremento en la disponibilidad y rentabilidad de las formulaciones de las dietas con DDGS a un menor costo. Una revisión exhaustiva de la literatura indica que los DDGS presentan un efecto negativo sobre la firmeza de la grasa, tal como se espera, ya que efectos negativos dependen del nivel de DDGS y del tiempo durante el cual los DDGS se utilizan. (17). Nuestra opinión es que el grado de los efectos negativos depende de la formulación de la dieta completa, así como de otros factores. Por ejemplo, se pueden añadir otros ingredientes que tienen efectos perjudiciales en la firmeza de la grasa. En la Figura 4 se muestra los índices IVP para dietas de término de tres ensayos realizados en universidades, calculados a partir los ingredientes de la dieta. En esta Figura ilustra claramente que a pesar que las dietas utilicen niveles similares de DDGS, el efecto en la calidad de la grasa puede ser diferente como resultado de la influencia de otros ingredientes de la dieta en el índice IVP. La Tabla 4 contiene dietas formuladas por PIC para ilustrar el efecto del increment o en DDGS de las dietas sin la inclusión de otros ingredientes que confundan, en donde el índice de IVP se incrementa a medida que el nivel de DDGS se incrementa y el costo de la dieta se disminuye; sin embargo, el índice de IVP obtenido con el 30 % de DDGS es muy similar a lo que se obtiene con una dieta maíz-soya con una adición del 4 % de grasa blanca.

CUTTING

EDGE

Tabla. 4 Comparativo de Dietas Dieta

Maíz-Soya

10% DDGS

20% DDGS

30% DDGS

4% Grasa Blanca Choice

Maíz, %

84.00

75.85

67.80

59.64

77.83

Harina de Soya,%

13.30

11.50

9.65

7.85

15.45

DDGS, %

0

10

20

30

0

Grasa Blanca Choice %

0

0

0

0

4

Vit., Min., AA’s, & Otros,%

2.70

2.65

2.55

2.51

2.72

Costo Dieta, $/T

$146.13

$140.23

$134.03

$128.87

$166.67

Costo Dieta, $/pig

$42.28

$40.57

$38.77

$37.28

$48.22

Índice de Yodo del Producto (IVP)

39.55

47.18

54.84

62.45

62.72

Índice de Yodo Estimado de la grasa de la canal

65.06

67.50

69.95

72.38

72.47

*** Las dietas fueron formuladas el 30-Oct-09. Todas las dietas fueron formuladas para cerdos de 68 kg. El costo de la dieta por cerdo se calculó bajo las siguientes consideraciones: la dieta para cerdos de 68 kg. representa todo el periodo de destetefinalización (5.44-84 kg.) y tienen una conversión alimenticia similar en periodo destete-finalización (2.20) en cada una de las dietas. El IVP fue calculado con la formula de Christensen, 1962 (IVP = IV del aceite en el ingrediente X % of aceite en el ingrediente x 0.10) y la predicción del IV de la grasa de la canal se calculo utilizando la ecuación de Boyd et al., 1997 (Predicción del IV de la grasa = 0.32(IVP) + 52.4).

Conclusiones
 Dentro de la genética porcina moderna, las pequeñas diferencias en la calidad de la grasa serán observadas si los genotipos tienen niveles similares de contenido magro, peso corporal y dietas. El punto principal de la nutrición es la dieta completa y no los ingredientes particulares que componen las dietas. Los esfuerzos para mejorar la calidad de la grasa deben estar alineados con las expectativas establecidas por los procesadores de carne de cerdo, los cuales deben desarrollar estrategias independientes de control basadas en la economía de su propio sistema y proporcionar retroalimentación a los productores.

Selección de Referencias Claves: 1. Apple et al., 2009. J. Anim. Sci. 87:1423-1440. 2. Barton-Gade, 1987. Livest. Prod. Sci. 16:187-196. 3. Benz et al., 2007. KSU Swine Day Report. 4. Boyd et al., 1997. PIC USA T&D Technical Memo 153. 5. Cameron and Enser, 1991. Meat Sci. 29:295-307. 6. Christensen, 1962. Thesis, KGL. Vet.-og Landbohojsk., Kobenhavn, p88. 7. Correa et al., 2008. Meat Sci. 80:550-554. 8. Ellis and McKeith, 1999. NPPC Fact Sheet #04422. 9. Enser et al., 1984. J. Sci. Food Agric. 35:1230-1240. 10. Hansen, 2001. CFIA Swine Nutrition Conference, pp 21-32.

11. García-Macías, et al., 1996. Anim. Sci. 63:487-496. 12. Lo Fiego et al., 2005. Meat Sci. 69:107-114. 13. Mayes, P.A., 1996. In: Harper’s Biochemistry. 24th Ed. pp109-244. 14. NPPC, 2000. Pork Composition & Quality Assessment Procedures. p32. 15. Nürnberg et al., 1998. Livest. Prod. Sci. 56:145-156. 16. Scott et al., 1981. J. Anim. Sci. 53:977-981. 17. Stein, H. H. and G. C. Shurson, 2009. J. Anim. Sci. 87:1292-1303. 18. Suzuki et al., 2006. J. Anim. Sci. 84:2026-2034.