| Livestock Research for Rural Development 38 (3) 2026 | LRRD Search | LRRD Misssion | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Esta investigación consistió en evaluar la composición química y digestibilidad in vitro en porcinos del fermentado en estado sólido (FES) de fruta de banano orito (Mussa acuminata AA) con sacharina en Pastaza, Ecuador. Para el efecto, se elaboró FES a partir de una mezcla con 58% de banano orito, 25% de sacharina, 10% de afrecho de trigo, 2% de preparado microbiano, 0.50 % de carbonato de calcio, 1% de premezcla vitamínica mineral, 0.50% de sulfato de magnesio, 1% de urea y 2% de melaza. El producto se manejó en diferentes tiempos de fermentación (0, 12, 24, 36, 48, 96 y 192 horas); y se determinó el pH, materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), cenizas, fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), calcio (Ca), fósforo (P); y la digestibilidad in vitro de la (DIVMS) y (DIVFDN). El pH, mostró valores altos a la hora cero (6.94) y se estabilizó a las 96 (6.08) horas. La MS presentó el mayor valor (56.18%) a las 96 horas. Los mejores valores de PB se obtuvieron a las 96 (26.75%) y 192 (26.15%) horas. La menor FB se registró a la hora cero (10.70%). Los mejores valores de DIVMS (77.04%) y de DIVFDN (64.28%) se obtuvieron a las 96 horas de investigación. El alimento FES (banano orito-sacharina) presenta una composición bromatológica aceptable para cerdos y otras especies de animales, constituyéndose en una alternativa viable y sostenible en condiciones de la Amazonía ecuatoriana.
Palabras claves: alimento alternativo funcional, Amazonía, animales, fermentación
This research consisted of evaluating the chemical composition and in vitro digestibility in swine of solid-state fermentation (SSF) of baby banana ( Mussa acuminata AA) with saccharin in Pastaza, Ecuador. For this purpose, SSF was prepared from mixtures of 58% baby banana, 25% saccharin, 10% wheat bran, 2% microbial preparation, 0,50% calcium carbonate, 1% vitamin-mineral premix, 0,50% magnesium sulfate, 1% urea, and 2% molasses. The product was subjected to different fermentation times (0, 12, 24, 36, 48, 96, and 192 hours). pH, dry matter (DM), crude protein (CP), crude fiber (CF), ash, neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), calcium (Ca), phosphorus (P), and in vitro digestibility (IVDDM) and (IVDNDF) were determined. pH showed high values at hour zero (6,94) and stabilized at 96 hours (6,08). DM reached its highest value (56,18%) at 96 hours. The best CP values were obtained at 96 (26,75%) and 192 (26,15%) hours. The lowest CF was recorded at hour zero (10,70%). The best IVDDM (77,04%) and IVDNDF (64,28%) values were obtained at 96 hours of the study. The SSF (baby banana-saccharin) feed has an acceptable bromatological composition for swine and other animal species, making it a viable and sustainable alternative in the conditions of the Ecuadorian Amazon.
Keywords: functional alternative food, Amazon, animals, fermentation
La producción mundial de carne de cerdo ha aumentado un 140% desde la década de 1960. El crecimiento de la población mundial, junto con la mejora de las condiciones socioeconómicas de muchos países, ha propiciado un mayor consumo de carne a nivel global, incluyendo la carne de cerdo. Para satisfacer la demanda y aprovechar las oportunidades económicas, China, Estados Unidos, la Unión Europea y Brasil se han convertido en los principales productores de carne de cerdo del mundo. A nivel mundial, la eficiencia de la producción porcina ha mejorado gracias a la integración de la producción y al notable aumento de la investigación en nutrición y producción porcina (Kim et al 2023).
Por otro lado, en Ecuador se desarrolla tres tipos de producción porcina (intensiva, semi-intensiva y extensiva), siendo la semi-intensiva la más afectada debido al alto costo que experimentan las materias primas para elaborar los piensos (ASPE 2022). En este entorno, es necesario recurrir a fuentes de alimentos alternativos de origen local, como el banano orito y la caña de azúcar que tienen buena disponibilidad de nutrientes a mínimo costo, estas pueden ser empleadas como soluciones potenciales a los problemas con la alimentación animal (Caicedo et al 2023).
No obstante, existe limitación para usar alimentos alternativos de manera eficiente en porcinos, y estos se relacionan con los altos niveles de fibra, baja materia seca y presencia de factores antinutricionales (Borras-Sandoval et al 2017; Álvarez et al 2025). En este sentido, la fermentación en estado sólido (FES) constituye una alternativa viable para la alimentación animal, gracias a este proceso los residuos de cosecha y desechos agroindustriales se pueden convertir en alimentos proteico-energéticos, de alto valor nutricional (Borras-Sandoval et al 2015; Fonseca-López et al 2018).
El FES consiste en hacer crecer un microorganismo sobre un sustrato vegetal, empleando una fuente de nitrógeno y sales mineralizadas, bajo parámetros de humedad, pH, aireación y temperatura (Caicedo et al 2026). Los procesos de fermentación en estado sólido dependerán del tiempo, ya que es fundamental para el crecimiento microbiano, la degradación de la fibra y la pérdida de algunos nutrientes (Álvarez et al 2025).
Por otra parte, para valorar el uso de alimentos alternativos en la dieta de porcinos es necesario realizar estudios de digestibilidad in vivo y/o in vitro. En este sentido, los métodos in vitro representan una alternativa favorable, con una alta correlación con los métodos in vivo, permiten simular las condiciones del proceso digestivo en el laboratorio sin el contacto con animales, reduciendo así posibles afectaciones al bienestar animal y garantizando resultados confiables (Boisen and Fernández 1995; Caicedo et al 2015). Esta investigación consistió en evaluar la composición química y digestibilidad in vitro en porcinos del fermentado en estado sólido (FES) de fruta de banano orito (Mussa acuminata AA) con sacharina en Pastaza, Ecuador.
La investigación se ejecutó en el Laboratorio de Bromatología de la Universidad Estatal Amazónica, cantón Pastaza, ciudad de Puyo, esta zona se caracteriza por tener un clima subtropical húmedo. El lugar de estudio se encuentra a 76° 40` y 78° 10´de longitud Oeste y entre los 1° 10´ y 2° 35´de latitud Sur, presenta una precipitación anual superior a 4.000 mm, temperaturas que oscilan entre los 18 y 33 °C y humedad relativa superior a 75% (INAMHI 2014).
Para la preparación del inóculo se siguió las recomendaciones de Borrás-Sandoval et al (2020), para esto; se empleó un recipiente plástico limpio con capacidad para 100 L, y se puso 10% de melaza de caña, 1% de urea, 0.2% de sulfato de magnesio, 1% de premezcla vitamínica mineral, 2% de yogur natural, 85.8% de agua de botellón para consumo humano, y se hizo una mezcla homogénea por 3 minutos. Seguidamente, el tanque se puso bajo techo a temperatura ambiente, se removió por 3 veces al día (07 am; 12 pm; 18 pm) durante 3 días antes de su uso.
Para la elaboración del FES se empleó sacharina la cual se obtuvo de caña limeña variedad POJ93 procedente de un cultivar de la parroquia Tarqui, esta fue cosechada, lavada y picada en partículas de 2 cm, e inmediatamente se hizo la siguiente mezcla: 45.4 kg de caña picada, 0.68 kg de urea (46% N) y 0.23 kg de sales minerales. En lo posterior, el material fue extendido en una superficie limpia (concreto con plástico) en capas de 10 a 15 cm de grosor. La mezcla de sometió a fermentación durante 24 horas. El material, se removió dos veces durante las primeras 4 horas del proceso. La mezcla recibió un secado bajo sombra por 4 días antes de su uso.
Seguidamente se recolectó fruta de banano orito verde de 3 días de cosecha, proveniente de un cultivo de 2 años de establecido en el cantón Pastaza. La fruta se lavó, escurrió y se picó en partículas de 1 cm.
Inmediatamente se colocó las materias primas en una mezcladora horizontal de ensilaje de acuerdo a las siguientes proporciones: banano orito picado (58%), sacharina (25%), afrecho de trigo (10%), carbonato de calcio (0.5%), premezcla vitamínica mineral (1%), inóculo microbiano (2%), melaza (2%), sulfato de magnesio (0.5%) y urea (1%), se efectuó un mezclado por 5 minutos y se empacó en fundas negras de 6 pulgadas, con capacidad de 40 kg, se realizó un cerrado no hermético, y se puso a fermentar por (0, 12, 24, 36, 48, 96 y 192 h).
En las muestras se midió el pH mediante el método potenciométrico. La materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), grasa bruta (GB) y cenizas de acuerdo con los procedimientos descritos por (AOAC 2005). La fibra detergente neutra (FDN) y fibra detergente acida (FDA) (Van Soest et al 1991). El contenido de calcio (Ca) y fósforo (P) por espectrofotometría de absorción atómica.
Se determinó la digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) y de la fibra detergente neutra (DIVFDN) mediante la técnica (pepsina-pancreatina-viscozyme) Boisen and Fernández (1991).
Se empleó un diseño completamente aleatorizado con siete tratamientos y tres repeticiones. La comparación de medias se efectuó mediante la prueba de Duncan (1955) con un valor de significación del 5%. Los análisis de los resultados se ejecutaron con el software estadístico InfoStat, versión 2020 (Di Rienzo et al 2020).
En la Tabla 1 se observa la composición química del FES (banano orito-sacharina), según los tiempos de fermentación, se observó diferencias significativas (p<0.05) para todas las variables en estudio.
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Tabla 1. Composición nutricional del FES (banano orito-sacharina) en diferentes tiempos de conservación |
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|
Variables |
Tiempo de fermentación (horas) |
EE± |
p -valor |
|||||||
|
0 |
12 |
24 |
36 |
48 |
96 |
192 |
||||
|
pH |
6.94a |
6.88b |
6.75ᶜ |
6.46ᵈ |
6.32e |
6.08f |
6.14f |
0.01 |
<0.0001 |
|
|
MS, % |
45.44f |
47.63e |
49.18d |
52.45c |
55.53b |
56.18a |
56.15a |
0.02 |
<0.0001 |
|
|
PB, % |
8.11f |
10.55e |
15.15d |
19.95ᶜ |
25.11b |
26.75ᵃ |
26.15a |
0.07 |
<0.0001 |
|
|
FB, % |
10.70d |
12.10c |
12.72c |
15.10b |
15.65b |
17.08a |
17.05ᵃ |
0.02 |
<0.0001 |
|
|
Cenizas, % |
10.63b |
10.84b |
10.73b |
12.83a |
12.93ᵃ |
12.63a |
12.65a |
0.03 |
<0.0001 |
|
|
FDN, % |
32.32c |
35.12b |
35.43b |
35.93b |
35.72b |
38.43a |
38.33a |
0.02 |
<0.0001 |
|
|
FDA, % |
27.53e |
30.05ᵈ |
32.73c |
32.62c |
34.43b |
36.30a |
36.32ᵃ |
0.03 |
<0.0001 |
|
|
Ca, % |
1.09e |
1.13e |
1.46d |
1.55c |
1.75b |
1.95a |
1.96ᵃ |
0.01 |
<0.0001 |
|
|
P, % |
0.02d |
0.02d |
0.03c |
0.03c |
0.04b |
0.04ᵇ |
0.05ᵃ |
0.02 |
<0.0001 |
|
| a, b, c, d, e, f Letras distintas en fila indican diferencias significativas (p<0.05) según Duncan (1955) | ||||||||||
El pH tuvo una ligera disminución en función del tiempo de fermentación, sin embargo, se mantuvo con un valor superior a 6. Este comportamiento ha sido reportado en procesos de FES, donde la actividad microbiana genera metabolitos alcalinos derivados de la degradación de compuestos nitrogenados (urea) y el carbonato de calcio del medio, estos actúan como amortiguadores (buffer), elevando el pH del medio y minimizando la acidificación de ácidos orgánicos como láctico y acético, favoreciendo el crecimiento microbiano, esto incrementa la síntesis de proteína verdadera y mejora la estabilidad aeróbica del FES (Brea-Maure et al 2015; Borrás-Sandoval et al 2020; Jiménez-Alfaro et al 2020).
La MS mostró incremento durante la fermentación, los valores más altos se evidenciaron en la hora 96 (56.18%) y 192 (56.15%), respectivamente. Borras-Sandoval et al (2017), señalan que el incremento de la materia seca del FES se relaciona con la concentración de nutrientes del medio. Al respecto, Caicedo et al (2025) señalan que valores de MS superiores a 40% en los FES es ideal para conservar nutrientes y prevenir la proliferación de microbios descomponedores del medio.
La PB se incrementó de manera significativa pasando de 8.11% en la hora cero hasta 26.75% en la hora 96 h. Este aumento está relacionado con la formación de proteína unicelular en el alimento FES (Pulido-Suárez et al 2016; Borrás-Sandoval et al 2020). Los microorganismos producen biomasa a partir del consumo de carbohidratos solubles y otros compuestos presentes en el sustrato, lo que se refleja en un incremento progresivo de la proteína cruda a lo largo del proceso hasta estabilizarse debido a condiciones propias del sistema (Ley de Coss et al 2018; Caro-Cusba et al 2021; Álvarez et al 2024).
La FB (10.70 a 17.05%), FDN (32.32 a 38.33%) y FDA (27.53 a 36.32%) presentaron incrementos entre las 0 y 192 horas. En este sentido, Cubillos-Orjuela et al (2024) destacan que, en mezclas de residuos agroindustriales sometidos a FES, la fibra tiende a elevarse como resultado de la dinámica metabólica microbiana. Al respecto, las bacterias consumen los azúcares de la materia seca soluble de la materia prima, lo que hace que la fibra se concentre más en la mezcla final (Borrás-Sandoval et al 2017).
Las cenizas y minerales Ca y P mostraron incrementos significativos en función del tiempo, esto se explica por la concentración de estos elementos en la materia seca del alimento FES a medida que los microorganismos metabolizan otros compuestos orgánicos del sustrato, la fermentación reduce los carbohidratos solubles y aumenta proporcionalmente las fracciones estructurales y mejora la disponibilidad de nutrientes del alimento (Borrás-Sandoval et al 2017; Caro-Cusba et al 2021; Álvarez et al 2025).
En la Tabla 2 se muestran los resultados de los coeficientes de digestibilidad in vitro de la MS y FDN del FES de banano orito con sacharina, se encontró diferencias significativas (p<0.05) para las dos variables durante el estudio.
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Tabla 2. Coeficientes de digestibilidad in vitro de la MS y FDN del FES (banano orito-sacharina) en diferentes tiempos de fermentación |
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|
Nutrientes |
Tiempo de fermentación (horas) |
EE± |
p-valor |
|||||||
|
0 |
12 |
24 |
36 |
48 |
96 |
192 |
||||
|
DIVMS, % |
62.387d |
69.04c |
71.14b |
71.26b |
71.46b |
77.04a |
76.66a |
0.02 |
<0.0001 |
|
|
DIVFDN, % |
60.91d |
61.98c |
64.02b |
64.01b |
64.02b |
64.28a |
64.26a |
0.03 |
<0.0001 |
|
| a, b, c, d Letras distintas en fila indican diferencias significativas (p<0.05) según Duncan (1955) | ||||||||||
La DIVMS (77.04 y 76.66%) y DIVFDN (64.28 y 64.26%) se incrementaron a medida que avanzó el tiempo de fermentación, con el mejor valor en la hora 96, sin diferencias significativas con la hora 192. Los valores de la DIVMS son similares a los obtenidos por Caicedo et al (2015) en estudios de digestibilidad in vitro de la MS (74.65%) del fermentado en sólidos suspendidos de los tubérculos de taro. El incremento en la DIVMS se debe a la hidrólisis microbiana que sucede durante el proceso, la FES mejora la disponibilidad de nutrientes en comparación con materias primas sin procesamiento (Borrás-Sandoval et al 2015; Caicedo et al 2026). La DIVFDN mejoró a medida que transcurrió la fermentación, demostrando una degradación parcial de la fracción estructural por la acción microbiana (Palowski et al 2021; Barman et al 2023).
· El alimento FES (banano orito-sacharina) presenta una composición bromatológica aceptable para cerdos y otras especies de animales, constituyéndose en una alternativa viable y sostenible en condiciones de la Amazonía ecuatoriana.
· Durante el proceso de producción del alimento FES (banano orito-sacharina) se observó mejoras sustanciales en la concentración de MS y PB respecto a las materias prima base en estado natural.
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