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Revista Computadorizada de Producción Porcina
Conservación de raíces de yuca fresca/Conservation of fresh cassava roots
Volumen 22 (número 1) 2015
CINÉTICA DE CONSERVACIÓN DE RAICES DE YUCA EN AGUA
M. Macías, R. Herrera y Olga Martínez
Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta Postal No. 1, Punta Brava. La Habana, Cuba
email: [email protected]
RESUMEN
Se reprodujo en condiciones de laboratorio la práctica desarrollada por campesinos cubanos de la región central del país, en la
conservación de las raíces de yuca en agua para su posterior utilización como fuente de alimento para los cerdos. Se probó el efecto de
añadir o no 20 mL de yogur de soya al agua que recubría 700 g de raíces peladas y picadas, conservadas en microsilos de dos kg,
durante 1, 3, 5 y 7 días, o 9, 16, 21 y 31 días, de acuerdo con un arreglo factorial donde los factores fueron la adición de yogur o una y
de dos a cuatro semanas de conservación.
No hubo en ningún caso manifestación organoléptica de deterioro en las raíces conservadas. No se encontró efecto significativo
(P>0.05) en la interacción yogur x semanas de conservación. Tampoco hubo efecto significativo (P>0.05) por la adición o no de yogur.
Después de siete días de conservación el pH cayó significativamente (P<0.001) y la acidez total aumentó también significativamente
(P<0.001). No hubo cambios de importancia en la concentración de amoníaco y AGCC durante el mes transcurrido con las yucas
conservadas en agua.
La concentración de ácido láctico se correspondió con la disminución del pH, lo que creó las condiciones óptimas necesarias para
inhibir la proliferación de microorganismos no deseados, y así garantizó la conservación de las raíces de yuca. Se comprobó además,
que al menos en las condiciones en que se desarrollaron estos estudios, la adición de yogur no representó una ventaja manifiesta en el
comportamiento del silo.
Palabras claves: raíces de yuca, conservación, fermentación, yogur, alimentación, cerdos
Titulo corto: Conservación de raíces de yuca frescas
KINETICS OF CONSERVATION OF CASSAVA ROOTS IN WATER
SUMMARY
The practice developed by Cuban farmers from the central region of the country consisting in conservation of cassava roots under water
and thereafter using it for feeding pigs, was reproduced at laboratory scale. The effect of addition of 20 mL soybean yoghurt to the water
covering 700 g pf peeled and chopped cassava roots conserved in 2 kg microsilos during 1, 3, 5 and 7 days, and 9,16, 21 and 31 days,
according to a factorial arrangement where factors were yoghurt addition and either one or two to four weeks of conservation.
In any case there was not organoleptic expression of spoiling in the conserved roots. There were no significant (P>0.05) effect of yoghurt
x weeks of conservation interaction. No significant (P>0.05) effect as originated by yoghourt addition was found either. After seven days
of conservation, pH significantly (P<0.001) decreased and total acidity significantly (P<0.001) increased too. There were no changes of
importance in ammonia and SCFA concentration during the month elapsed with cassavas conserved under water.
Lactic acid concentration corresponded to a decrease in pH values, then contributing to necessary conditions for inhibition of undesirable
microorganism proliferation, therefore warranting cassava root conservation. It was corroborated that at least in those conditions where
these studies were conducted, acidification due to yoghurt addition did not represented an evident advantage in silo performance.
Key words: cassava roots, conservation, fermentation, yoghourt, feeding, pigs
Short title: Conservation of fresh cassava roots
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Conservación de raíces de yuca fresca/Conservation of fresh cassava roots
Volumen 22 (número 1) 2015
INTRODUCCIÓN
La yuca (Manihot esculenta Cranz, tuberosa de la familia de
las amiláceas) como fuente de alimento es ampliamente
reseñada en la literatura especializada internacional pues
alcanza un consumo de millones de toneladas al año tanto
para la alimentación humana como para la alimentación
animal. La importancia de la yuca en la alimentación de
animales radica en la riqueza energética de sus raíces, ya que
la cantidad de calorías que se obtiene de ellas, supera
ampliamente la de los granos de cereales utilizados
tradicionalmente en la alimentación animal. No obstante, el
nivel proteico de las raíces es bajo y exige una suplementación
nutricional adecuada (Buitrago 1990; Gómez 1991; Ly
1998a,b).
En el caso específico de la alimentación de los cerdos en
Cuba, se ha confirmado que la yuca fresca molida puede ser la
principal fuente energética para cerdos en ceba (Domínguez,
2007) e inclusive hay autores que han asegurado que la harina
de yuca puede sustituir totalmente a los cereales en las dietas
para cerdos en crecimiento-ceba sin afectar el comportamiento
de los animales (Mederos et al 2009).
La conservación de las yucas en estado fresco es uno de los
principales inconvenientes a los que se enfrentan los
productores que no disponen de condiciones de secado para
la obtención de la harina. En este sentido, Rickard en 1982
planteó al evaluar el deterioro poscosecha, que en los tres
primeros días se empiezan a observar síntomas que se
manifiestan en cambios en los tejidos parenquimatosos y los
haces xilógenos, estos últimos adquieren tonalidades
azuladas, después color café o marrón y finalmente negro.
.
Para salvar el inconveniente de la conservación de las raíces
en estado fresco, agricultores en la región central del cubana
han puesto en práctica una manera típica de conservación de
las raíces de yuca en agua para su posterior utilización como
fuente de alimento para los cerdos (Almaguel et al 2010, 2011;
Pérez y Listre 2010; Cabrera et al 2012; García et al 2013). Es
muy probable que los campesinos que se iniciaron en este
sistema de conservación ignoraran que estaban sometiendo a
las raíces de yuca a un proceso de ensilado artesanal en
condiciones anaeróbicas cuyo resultado es una acidificación
paulatina del medio hasta llegar a niveles de acidez óptimos
para la no proliferación de microorganismos indeseables.
El ensilado es un procedimiento para conservar forrajes
(McDonald 1981), perfectamente aplicable a la conservación
de desechos agroindustriales, tubérculos y raíces como el
boniato y la yuca, cítricos y pescado, entre otros (Domínguez y
Ly 1978; Machin 2000; Figueroa y Lamas 2010; Heinritz 2011).
Para ello se utilizan depósitos o almacenes conocidos como
silos en los cuales el material a ensilar es confinado con el
objetivo de garantizar un proceso de fermentación anaerobia
controlada que propicie la producción de ácido láctico,
manteniendo así la composición del material ensilado durante
largo tiempo a través de la acidificación del medio (McDonald
1981).
Con vistas a reproducir en condiciones de laboratorio la
experiencia desarrollada por los agricultores en la región
central del país en el ensilado artesanal de yuca, y determinar
la cinética de conservación de las raíces e identificar a la vez
los productos de la fermentación se realizó este estudio.
MATERIALES Y MÉTODOS
La experiencia desarrollada por los agricultores en el ensilado
artesanal de los tubérculos de yuca fue reproducida en
condiciones de laboratorio. Para ello se habilitaron frascos
plásticos de aproximadamente dos kg de capacidad con una
válvula en la parte superior, en la tapa, para garantizar la
expulsión de los gases originados durante el proceso de
fermentación. La forma general de trabajo se describe a
continuación. En cada frasco se colocaron 700 g de yucas
peladas y finamente lasqueadas. Estas yucas fueron
adquiridas en el mercado local y no se identificó el tipo de
variedad cultivada. A continuación se añadió agua hasta llenar
totalmente el recipiente, garantizando que el material a
conservar permaneciera siempre por debajo del nivel de agua.
A continuación estos microsilos se cerraron herméticamente
para garantizar la anaerobiosis del proceso, y se mantuvieron
así, en reposo, en condiciones de temperatura y humedad
ambientales controladas, a 20°C y 60%.
Se estudiaron dos formas de conservación de las raíces, sin o
con la adición de 20 mL de yogur de soya, destinado
comúnmente al consumo humano. Este yogur tenía un origen
comercial. La adición del yogur debía incorporar bacterias
ácido lácticas que favorecerían el proceso de fermentación
(Almaguel et al 2010, 2011). De esta manera el lote de
microsilos fue dividido en dos partes, cada una con un total de
20 frascos. Cuatro de los mismos fueron muestreados el día 0,
en el momento de ser habilitados estos microsilos, y a
continuación se abrieron otros cuatro en cada uno de los días
1, 3, 5, 7, 9, 16, 21 y 31 días de conservación. Para evaluar
cualitativamente la conservación de las raíces de yuca en el
transcurso del tiempo a todos los frascos se les practicó un
análisis organoléptico en el momento de abrir el microsilo,
donde se tuvo en cuenta el olor y el color del producto durante
el periodo que duró la prueba.
Una vez pasado el tiempo preestablecido después de iniciada
la evaluación, se tomaron muestras representativas en cada
uno de los microsilos habilitados, para la determinación de
indicadores fermentativos. Los indicadores determinados en el
agua sobrenadante fueron el pH mediante un electrodo de
vidrio, el NH3 y los AGCC, mediante destilación por arrastre
con vapor en un aparato Markham (Pennington 1952), en
medio alcalinizado o acidificado, respectivamente, y valoración
del destilado con H2SO4 o con NaOH 0.05 N. En otra alícuota
se determinó el contenido del ácido láctico mediante la técnica
colorimétrica de Barker y Summerson (1941). La acidez
titulable total se midió por valoración con NaOH 0.01N
(Domínguez y Ly 1978), expresando los resultados en este
caso en mequv/dL. Todos los análisis se hicieron por
duplicado.
Los datos se contrastaron por técnica de análisis de varianza
siguiendo un arreglo factorial 2 x 2 (Steel et al 1997). Los
factores a evaluar fueron la conservación sin o con yogur, y la
conservación durante la primera semana (días 1, 3, 5 y 7) y
desde la segunda hasta la cuarta semana (días 9, 16, 21 y 31,
eliminando el dato del día 9. Cada muestra constó de dos
réplicas. Para construir la matriz de correlación de Pearson los
datos fueron procesados mediante el paquete estadístico de
Minitab (2009).
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Generalidades
El color del material ensilado no varió en el tiempo para
ninguno de los tratamientos ensayados indicando así el buen
estado de conservación del producto. Por otra parte, el olor
característico de una fermentación ácida se fue agudizando en
la medida en que fueron transcurriendo los días.
Los datos correspondientes a las características del líquido
que cubría las raíces de yuca se muestran en la tabla 1. En el
tratamiento donde se adicionó yogur al medio de
conservación, se notó obviamente un descenso en el valor del
pH y un aumento del contenido de lactato. La adición de yogur
de soya al agua para la conservación de los tubérculos,
determinó valores iniciales de pH ascendentes a 5.74, de
acidez titulable total, 1.27 mequiv/dL, y de ácido láctico, 1.19
mmol/dL indicativos de la influencia que ejerce en el medio la
adición del yogur
Tabla 1. Índices fermentativos en el líquido que
cubría las raíces de yuca en el momento
de iniciar el proceso de conservación
(día 0)
Yogur, mL
20
n
2
2
pH
6.68
5.74
Acidez total, mequiv/dL
0.57
1.27
Amoniaco, mml/dL
0.40
0.40
AGCC, mmol/dL
0.14
0.08
Ácido láctico, mmol/dL
0.43
1.19
Figura 1. Índices fermentativos en el líquido que cubría
las raíces de yuca. Sin adición de yogur (menos
para el pH, la ordenada está en mmol/dL)
En relación con la concentración de NH3, los valores
permanecieron prácticamente constantes y a niveles bajos,
alrededor de 0.7 mmol/dL. Por último la concentración de
AGCC no varió prácticamente en el tiempo, con valores
alrededor de 1 mmol/dL. Estos resultados evidencian que
durante el proceso de conservación no hubo una producción
importante de ninguno de estos dos últimos indicadores.
En la figura 2 se muestra la cinética de los índices
fermentativos en el líquido que cubría las raíces de yuca, en el
tratamiento donde se añadió el yogur.
Efecto del yogur en la conservación de raíces de yuca
Los valores obtenidos para cada uno de los indicadores
estudiados al conservar los tubérculos en agua se presentan
en la figura 1. Como se puede apreciar, ya a las 24 horas se
evidenció una disminución rápida del pH, disminución que se
mantuvo hasta alcanzar un valor mínimo a los 7 días de
fermentación. Estos valores son característicos en la
fermentación del almidón de yuca (Cereda y Lima 1981).
Las lecturas de pH variaron de 6.7 unidades a tiempo cero a
3.5 unidades a los 7 días en prueba, haciéndose más
acentuada la variación en las primeras 24 horas de iniciado el
proceso, o sea, prácticamente dos unidades de pH. El pH
determina la clase de agente contaminante y los cambios que
puedan ocasionar en el alimento. En general, a más acidez,
más dificultad de proliferación. La mayoría de los
microorganismos crecen en pH cercanos a la neutralidad,
entre 5 y 9, con un óptimo crecimiento de 6.5 a 7.5.
Por otra parte, la concentración de ácido láctico aumentó a
medida que aumentó el tiempo de ensilado, de valores
cercanos a cero hasta valores máximos alrededor de los 13
mmol/dL a los 16 días de conservación. Además, la variación
en la acidez titulable total se correspondió con la variación del
pH, o sea a medida que fue disminuyendo el pH en el tiempo
fue aumentando la acidez, aunque al igual que observaron
Cereda y Lima (1981), los valores de acidez titulable oscilaron
hasta el final del proceso, aun cuando el pH permaneció
estacionario.
Figura 2. Índices fermentativos en el líquido que cubría
las raíces de yuca. Con adición de yogur (menos
para el pH, la ordenada está en mmol/dL)
Al transcurrir el tiempo los valores de los índices fermentativos
estudiados en ambos procedimientos de ensilado se fueron
acercando, por lo que al final de la prueba, la adición de yogurt
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no representó una ventaja manifiesta en el comportamiento del
material en el microsilo.
Efectos de la interacción yogur x tiempo de conservación
El análisis de varianza no reveló efecto significativo (P>0.05)
en la interacción de los factores examinados. Los datos
correspondientes al efecto de los factores que se estudiaron
se muestran en la tabla 2. No se encontró influencia alguna
(P>0.05) en el hecho de añadir o no yogur al medio de
conservación en la cantidad considerada en la presente
investigación. En cambio, después de siete días de
conservación, el pH fue significativamente (P<0.001) menor y
la acidez mayor, al igual que la concentración de ácido láctico.
El contenido de AGCC no mostró influencia del tiempo de
conservación (P>0.05) mientras que el amoníaco solamente
disminuyó ligeramente (P<0.05) con el aumento de los días de
conservación.
Tabla 2. Efecto de añadir yogur o no y del tiempo en el proceso de conservación de raíces de yuca
Yogur, mL
Semanas
20
EE ±
1
2a4
EE ±
n
81
8
8
8
pH
3.88
3.84
0.23
4.15
3.59
0.18***
Acidez total, mequiv/dL
9.24
9.64
1.22
7.59
11.30
0.72***
Amoníaco, mmol/dL
0.68
0.64
0.07
0.73
0.61
0.07*
AGCC, mmol/dL
1.15
1.38
0.10
1.17
1.37
0.16
Ácido láctico, mmol/dL
8.28
8.52
1.25
6.42
10.38
0.66***
1
Cada réplica es el promedio de dos muestras. Para detalles, ver texto
* P<0.05; *** P>0.001
Se llevó a cabo un análisis de correlación múltiple para evaluar
la interrelación entre los distintos indicadores fermentativos
que se determinaron en este experimento. El resultado de este
análisis se presenta en la tabla 3, mientras que los datos
procesados se informan en el anexo 1.
Tabla 3. Matriz de correlación de Pearson de los índices fermentativo en los
microsilos de raíces de yuca (n = 20)
pH
AT1
A
AGCC
AL
pH
1.000
-0.926
AT
1.000
A
0.122
-0.185
1.000
-0.781
0.719
AGCC
-0.019
1.000
-0.907
0.994
0.693
AL
-0.205
1.000
1
AT, A, AGCC y AL expresan acidez total, amoníaco, ácidos grasos de cadena
corta y ácido láctico en ese orden
P>0.001 para r>0.650 en valores absolutos
De los cinco indicadores examinados, solamente la
concentración de amoníaco no estuvo correlacionada (P>0.05)
con el resto de los mismos. Estos a su vez estuvieron
fuertemente ligados entre sí (P<0.001). Como ilustración, el pH
del microsilo pudo ser conocido a partir de la acidez total
titulable mediante la siguiente expresión,
condiciones óptimas necesarias para inhibir la proliferación de
microorganismos no deseados, y así garantizó la conservación
de las raíces de yuca.
Y = 6.062 – 0.227 AT (Syx ± 0.330)
Los autores desean expresar su agradecimiento a los
bibliotecarios del Instituto de Investigaciones Porcinas, por su
asistencia en el trabajo de búsquedas bibliográficas
2
Este vínculo tuvo una alta probabilidad (R , 0.850; P<0.001)
A su vez, la acidez toral titulable dependió en gran medida de
la concentración de ácido láctico en el medio (R2, 0.986;
P<0.001),
AT = 0.541 + 1.501 AL (Syx ± 0.405)
Los resultados obtenidos mostraron que un pH óptimo para la
conservación de las raíces de yuca se alcanzó alrededor de
los siete días de iniciado el proceso de ensilado. La
concentración de ácido láctico se correspondió con la
disminución del pH, lo que sin lugar a dudas creó las
AGRADECIMIENTOS
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Conservación de raíces de yuca fresca/Conservation of fresh cassava roots
Volumen 22 (número 1) 2015
Anexo 1. Datos originarios del análisis de
correlación (n= 20)
pH
AT1
A
AGCC
ÁL
6.68
0.57
0.40
0.14
0.43
4.89
5.29
0.76
1.02
4.27
4.30
7.13
0.89
1.43
5.71
4.10
8.24
1.00
1.02
7.22
3.50
9.02
0.58
1.31
7.71
3.70
11.36
0.58
1.41
9.95
3.50
11.81
0.84
1.20
10.60
3.60
13.45
0.50
0.90
12.55
3.50
10.25
0.60
0.96
9.80
3.50
9.23
0.60
1.22
9.05
5.74
1.27
0.40
0.08
1.19
4.60
5.74
0.66
1.06
4.68
4.23
7.59
0.80
0.92
6.67
4.04
8.28
0.66
1.02
7.26
3.50
9.43
0.50
1.57
7.86
3.90
10.25
0.56
1.31
8.85
3.60
11.09
0.84
1.02
10.07
3.50
12.00
0.60
1.96
11.37
3.50
11.23
0.60
1.88
10.20
3.50
12.63
0.80
1.33
11.30
1
Para detalles, ver tabla 3
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