Ficha técnica: Arroz

Introducción

El arroz (Oryza sativa) es un cereal herbáceo de la familia de las Poáceas de origen asiático pero actualmente cultivado en todo el mundo. Es el cereal más producido a nivel mundial por delante del maíz y del trigo y fundamentalmente su producción va destinada a consumo humano. Existen gran cantidad de variedades, aunque la mayor parte se clasifican por tipología o características organolépticas. Las categorías más comunes se identifican por la tipología de grano siendo las de grano corto o redondo y las de grano largo las más comunes.

En el grano de arroz se distinguen bien la parte ventral, donde se encuentra el germen, y la parte dorsal; el pericarpio está envuelto por un denso tejido celulósico-fibroso (cascarilla que representa entre el 20 y 22% del peso del grano recién cosechado). Esta cáscara es una capa dura que protege el grano y presenta un alto contenido en lignina y SiO₂ y es muy pobre en nutrientes. Como la mayoría de los cereales, presenta un pericarpio que es la pared que da nombre al arroz integral una vez descascarillado el grano de arroz. Este pericarpio representa alrededor de un 2% del total del grano descascarillado. Tras la eliminación del salvado o el cilindro (pericarpio) mediante procesado físico (pulido) quedan don fracciones, el germen y el endospermo. Despreciando el peso proporcional del germen queda una fracción final de endospermo que representa entre el 73-75% del grano de arroz.

Esta fracción restante contiene la capa de aleurona, que es la capa externa del endospermo, compuesta por gránulos de almidón y un cierto contenido de proteínas y grasas. Por otro lado, contiene el endospermo blanco que está compuesto básicamente de gránulos de almidón. Desde el punto de vista industrial es la parte que se comercializa como arroz blanco tras el proceso de pulido del grano de arroz.

Como coproducto de la industria arrocera dedicada a la preparación y procesado de granos de arroz para alimentación humana, encontramos diferentes fracciones disponibles que son las comúnmente utilizadas para alimentación animal (salvado de arroz o cilindro de arroz, arroz partido, etc.). Entre estas fracciones, los granos rotos o migrados, conocidos como arroz partido, representan el ingrediente mayoritario como fuente de energía de alta calidad debido a su alto contenido en almidón (>80%) e inapreciable contenido en factores antinutricionales, que lo posicionan como un ingrediente interesante para la alimentación de animales jóvenes y, en particular, en dietas para lechones al destete (lactoiniciadores y prestarters). Además, en comparación con otras fuentes de energía, presenta una buena digestibilidad de la fracción mineral. Por otro lado, y a pesar de su bajo contenido en proteína (7.5%), el contenido en Lisina es aceptable (3.8%) con una buena digestibilidad de los aminoácidos en porcino (Coef. Digest. Ileal Est. >95%). El arroz pulido es un ingrediente altamente digestible y muy apetecible para lechones, pudiendo contribuir aún más a la mejora de la salud intestinal mediante procesado por calor (extrusión, cocción o vaporizado). La utilización de arroz partido integral o parcialmente procesado es poco recomendada debido a que la fracción de grasas (básicamente ácido linoleico) se enrancia muy rápidamente provocando una caída de la palatabilidad en animales jóvenes. Aún así existen diferentes presentaciones, sémolas y harinas de arroz con diferente cantidad de fibra en el mercado.

Estudio comparativo de los valores nutricionales

Los sistemas utilizados en la comparación son: FEDNA (España), CVB (Holanda), INRA (Francia), NRC (EE.UU.) y el de Brasil.

¹Para los sistemas de valoración CVB, INRA y NRC se presentan los rangos de valores (mínimo y máximo) procedentes de la integración de 3, 2 y 3 clasificaciones diferentes, respectivamente, que estos sistemas de valoración consideran básicamente en función del procesado físico en arrocera y molinería que según disponibilidad en el mercado resulta disponibles como ingredientes para la alimentación de porcino).

A diferencia del resto de tablas, FEDNA y BRASIL son los únicos sistemas de valoración que presentan una sola categoría de arroz, por ser el más comúnmente utilizado para la alimentación de ganado porcino (arroz partido). Sin embargo, los sistemas de valoración CVB, INRA y NRC diferencian entre calidades que se clasifican básicamente por el procesado en arrocera y diferenciado en función del contenido en almidón, fibra y cenizas. En este sentido, INRA y NRC básicamente diferencian en función del grado de procesado (pulido) que representa la mayor o menor presencia del cilindro o salvado (pericarpio), que puede afectar también al contenido en grasa y fibra. Por otro lado, CVB, aparte del arroz pulido, considera en sus sistema de valoración diferentes harinas y semolinas procedentes de la molinería y procesado del arroz, dos calidades que se diferencian por su elevado contenido en cenizas, proteína y extracto etéreo así como por un bajo contenido en almidón. Estas fracciones procedentes de la molinería y procesado del arroz consideradas harinas o harinillas de arroz, responden a las fracciones resultantes del pulido que han arrastrado almidón y que además contienen todo el pericarpio y germen, de aquí los valores de proteína, grasa y fibra superiores. Además, el contenido en cenizas asociado a estas harinas de arroz acostumbra a responder a la incorporación de CaCO₃ para facilitar la fluidez, manejo y transporte en la planta de procesado y fabrica de piensos.

Los rangos de materia seca entre sistemas de valoración son poco variables (CV<1%), siendo NRC el valor máximo (89% de MS) y FEDNA el más bajo (87.2% de MS), quedando CVB y BRASIL intermedios con valores muy parecidos (+/-88.5%). De todos modos, las dos harinas de arroz propuestas por CVB presentan los rangos de MS más extremos con un 91.1% y 92.2% respectivamente, que se desmarcan de los arroces partidos independientemente del grado de pulido.

El contenido medio de proteína se sitúa en un 7.8% con un rango que oscila entre 8.34% (BRASIL) y 7.1% (INRA). Estos valores tan poco variables se diferencian claramente de los contenidos altos en proteína propuestos por CVB para las harinas de arroz (PB de 13.7 y 13.9%, respectivamente), posiblemente por contener la fracción de germen y parte de la pared de aleurona. Estas diferencias se pueden asociar prácticamente al tipo de procesado (básicamente pulido) y reconstitución de fracciones en el caso de las harinas de arroz. Se observa una marcada relación inversamente proporcional entre el contenido de proteína o fibra y el contenido de almidón (R²>0,95). De todos modos, si no se consideran las harinas de arroz propuestas por CVB, esta relación resulta insignificante ya que el proceso de pulido minimiza esta interacción.

La variación en el contenido en almidón (CV=4.75%) explica en gran medida la estimación del contenido de EN. También se puede apreciar una ligera contribución de la fracción fibrosa que afecta negativamente a la estimación de la energía (R²>0,15) que, junto a la contribución del contenido en grasa por su elevada variabilidad debida al procesado (CV=15%), es determinante para explicar la diferencia de >150kcal/kg de EN (representando >5%) observada entre los distintos sistemas de valoración más extremos (2881 kcal/kg; NRC grano entero vs 2,360 kcal/kg; CVB grano partido). Si bien el contenido en almidón es el factor más importante sobre el valor energético, se puede observar que, aparte del procesado y pulido que pueden afectar al contenido en fibra y grasa, la calidad del grano (entero vs partido) y las diferentes variedades que puedan llegar a los diferentes destinos, al igual que para otros cereales como el maíz, pueden explicar en gran medida estas diferencias en el valor de energía.

En términos de aminoácidos totales, tomando como referencia la lisina (media de 3.9%; CV=7.5%), tiene un buen contenido a pesar del limitado contenido de proteína que presenta el arroz que no muestra la misma variabilidad (CV<5%). Los valores para el resto de los aminoácidos totales son bastante proporcionales a la lisina e incluso menos variables, a excepción de los aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) y la arginina que presentan valores extremos por parte de CVB y NRC por exceso (+31% azufrados) y por defecto (-22% arginina) respecto a la media del resto de sistemas de valoración considerados, respectivamente. El coeficiente de digestibilidad de la proteína y lisina presenta un rango entre 77 y 94%, con un valor medio de 87%, pero básicamente atribuible al valor más bajo de 77% que atribuye NRC como penalización al arroz partido siendo el valor más bajo respecto al resto de sistemas de valoración incluso a igualdad de categorías de producto.

Hallazgos recientes

1. Uso potencial del arroz integral molido para lechones destetados

Se estudiaron los efectos de substituir el maíz por arroz integral molido sobre el rendimiento del crecimiento, el estado inmunitario y la microbiota intestinal en lechones destetados. Los lechones control fueron alimentados con una dieta convencional para lechones destetados basada en maíz y harina de soya (dieta control: CON), y los otros lechones fueron alimentados con una dieta formulada con la sustitución del 100% del maíz por arroz integral molido durante 35 días (dieta tratamiento: AIM). Se midió el rendimiento del crecimiento, el estado inmunitario y la microbiota intestinal de los lechones destetados. El rendimiento del crecimiento no se vio afectado cuando se sustituyó el maíz por arroz integral molido. Además, la sustitución del maíz por arroz integral molido en la dieta moduló el estado inmunitario y la microbiota intestinal de los lechones al aumentar las poblaciones microbianas beneficiosas y reducir las dañinas. En general, la dieta a base de arroz integral molido es una alternativa potencial a la dieta a base de maíz sin efectos negativos sobre el rendimiento del crecimiento, el estado inmunitario y los cambios en la microbiota intestinal de lechones destetados.

2. Arroz como ingrediente para piensos alternativo en dietas porcinas

El objetivo de este estudio fue buscar ingredientes alternativos a los tradicionales en las dietas porcinas, teniendo en cuenta el estrés de los cerdos y su sensibilidad a las enfermedades. Aunque la calidad nutricional del arroz varía en función del grado de molienda, este contiene más almidón que el maíz y su estructura y tamaño de grano es más fácil de digerir, excepto los granos enteros (arroz con cáscara). Además, el hecho de que el arroz tenga menos polisacáridos no amiláceos y factores antinutricionales lo hace eficaz para mejorar la digestibilidad y varios polifenoles del arroz pueden ayudar a la modulación de la respuesta inmunitaria, lo que puede ser beneficioso para el entorno gastrointestinal y la salud del cerdo. Se han realizado muchos estudios sobre el arroz centrados en aspectos como el grado de molienda, las tasas de sustitución del maíz, el tamaño de los granos y los métodos de procesamiento. La mayoría de los resultados han demostrado que el arroz puede utilizarse parcial o totalmente para sustituir al maíz en dietas para cerdos sin afectar negativamente a su crecimiento y producción. Se ha confirmado que el uso de arroz podría reducir el uso de antibióticos y proteger a los cerdos de las enfermedades gastrointestinales, incluida la diarrea.

3. Influencia de la extrusión de maíz y arroz partido sobre el contenido de energía y el rendimiento del crecimiento de lechones destetados

Se realizaron dos experimentos para estudiar los efectos de la extrusión sobre el contenido de energía del maíz y el arroz partido y sobre el rendimiento del crecimiento de lechones destetados. En el experimento 1 se estudiaron los efectos de la extrusión de maíz y arroz partido sobre los valores de energía digestible (ED) en lechones destetados. El contenido de ED en el maíz extruido (17.45 MJ/kg de materia seca (MS)) fue significativamente mayor (P < 0.05) en un 5.54% en comparación con el del maíz (16.48 MJ/kg de MS), mientras que no se observaron diferencias significativas en el contenido de ED entre el arroz partido extruido (17.66 MJ/kg de MS) y el arroz partido (17.76 MJ/kg de MS). En el experimento 2, se evaluó sobre el rendimiento del crecimiento de los lechones. La inclusión de arroz partido en las dietas mejoró el rendimiento del crecimiento de los cerdos durante la primera semana y las 2 semanas posteriores al destete, pero no después. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el rendimiento del crecimiento entre tratamientos en otros periodos.

4. Digestibilidad ileal de aminoácidos del arroz partido en dietas para lechones en transición con o sin suplementación de multicarbohidrasa y fitasa

Se utilizaron 25 lechones destetados para determinar la digestibilidad aparente del tracto total (DATT) de nutrientes y energía y la digestibilidad ileal aparente (DIA) y estandarizada (DIE) de los aminoácidos del arroz partido (AP), con o sin suplementación de multicarbohidrasa (MC) y fitasa (FI). Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado para determinar los efectos de MC y FI. Las dietas de referencia (DR, 5% de caseína) fueron sustituidas por un 30% de AP con o sin MC, FI o MC+FI. La digestibilidad estandarizada de los aminoácidos del AP, sin enzimas, fue inferior a los valores reportados en la bibliografía. MC y FI mejoraron la digestibilidad de algunos nutrientes y la energía del AP en dietas de transición.

5. Efectos del procesamiento por extrusión de fuentes de carbohidratos sobre el rendimiento de lechones destetados

Se realizaron tres experimentos para estudiar los efectos de la extrusión sobre el rendimiento del crecimiento de lechones destetados alimentados con dietas basadas en varias fuentes de carbohidratos (maíz, almidón de maíz, arroz partido, harina de trigo y sorgo en grano), con o sin procesamiento por extrusión húmeda. Las tres condiciones de procesamiento fueron: 1) sólo granulado (control); 2) maíz extruido en húmedo y luego granulado de la dieta completa (extruida); o 3) expansión de la dieta completa y luego granulado (expandida). Por último, los lechones se alimentaron con dietas granuladas que contenían maíz no extruido (14.5% de gelatinización; control) o maíz extruido para proporcionar un 38.7, 52.7, 64.4 o 89.3% de gelatinización. Los resultados obtenidos indican que el procesamiento por extrusión húmeda de las fuentes de carbohidratos tiene efectos variables sobre el rendimiento del crecimiento de los lechones destetados precozmente y que el grado de gelatinización no parece ser un factor importante para explicar esta variación.

Referencias

FEDNA: http://www.fundacionfedna.org/
FND. CVB Feed Table 2019. http://www.cvbdiervoeding.nl
INRA. Sauvant D, Perez, J, y Tran G, 2004, Tables de composition et de valeur nutritive des matières premières destinées aux animaux d'élevage.
NRC 1982. United States-Canadian Tables of Feed Composition: Nutritional Data for United States and Canadian Feeds, Third Revision.
Rostagno, H,S, 2017, Tablas Brasileñas para aves y cerdos, Composición de Alimentos y Requerimientos Nutricionales, 4° Ed.