INTRODUCTION

In 2011, Cuba spent more than 800 million dollars on the purchase of wheat, soybeans and corn, destined for animal feed, local media reported. The prices of these raw materials have continued to increase in the international market and, on the other hand, the agricultural productivity of soybeans and corn in the country registers lower levels than other regions of the world (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.).

At an international level, alternatives for animal feed constitute a matter of maximum relevance, since an increase of two billion people in the world population is predicted by 2050 (Rivera et al., 2015RIVERA, J.; CUARTAS, C.; NARANJO, J.; TAFUR, O.; HURTADO, E.; ARENAS, F.; CHARÁ, J.; MURGUEITIO, E.: “Efecto de la oferta y el consumo de Tithonia diversifolia en un sistema silvopastoril intensivo (SSPi), en la calidad y productividad de leche bovina en el piedemonte Amazónico colombiano”, Livestock Research for Rural Development, 27(10): 1-13, 2015.; Arango et al., 2016ARANGO, J.; GUTIÉRREZ SOLÍS, S.J.F.; MAZABEL, J.; PARDO, P.; ENCISO, K.; BURKART, S.; SOTELO, C.M.E.; HINCAPIÉ, C.B.; MOLINA, I.; HERRERA, Y.: “Estrategias tecnológicas para mejorar la productividad y competitividad de la actividad ganadera: Herramientas para enfrentar el cambio climático”, En: Publicación CIAT, Ed. International Center for Tropical Agriculture, p. Publisher: International Center for Tropical Agriculture, 2016, ISBN: 958-694-155-8.; Schultze et al., 2018SCHULTZE, K.P.; RAO, I.M.; PETERS, M.; CLEMENTS, R.J.; BAI, C.; LIU, G.: “Tropical forage legumes for environmental benefits: An overview”, Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales, 6(1): 1-14, Publisher: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), 2018, ISSN: 2346-3775, DOI: https://doi.org/10.17138/TGFT(6)1-1448.; Santos et al., 2019SANTOS, G.R.; MUÑOZ, M.; FRANCO, G.; RIVERA, J.; PERI, P.; CHARÁ, J.; DÍAZ, M.; COLCOMBET, L.; MURGUEITIO, E.: “Efecto de la latencia sobre la germinación de Tithonia diversifolia diversifolia (Asteraceae)”, En: X Congreso Internacional de Sistemas Silvopastoriles: por una producción sostenible. Cali, Colombia: CIPAV, Cali, Colombia, pp. 416-424, 2019.). This will mean a significant increase in the demand for animal feed in a context of degraded lands and increased urbanization, which is why the search for new ways to increase livestock production is essential. Cuba as a country develops in the same context, hence the search for alternative foods based on the use of protein plants and other fiber and energy carriers.

The investigation of physical organoleptic properties of protein silvers such as density, moisture loss, dry matter content and color index are of great interest for monitoring.

of the quality during their processing for the formation of food; also in the search for an adequate appearance and durability, and on the other hand, some of them constitute input data to simulation models for the calculation of cut resistance, as well as for the determination of productivity and power consumption during the design and selection of the system of machines that intervene in the technological process of production of this type of alternative food.

Among the protein plants of greatest interest as animal feed, the Cane (Saccharum officinarum L), the Tithonia (tithonia diversifolia) and the King Grass (pennisetum purpureun x p. typhoides) stand out (Castaño, 2012CASTAÑO, G.: “Efecto del proceso de ensilaje sobre el valor nutricional de Pennisetum purpureum, Tithonia diversifolia y Trichanthera gigantea”, Inv. Unisarc (Colombia), 10(2): 22-36, 2012.; Gallego et al., 2017GALLEGO, C.L.A.; MAHECHA, L.L.; ANGULO, A.J.: “Calidad nutricional de Tithonia diversifolia Hemsl. A Gray bajo tres sistemas de siembra en el trópico alto”, Agronomía Mesoamericana, 28(1): 213-222, Publisher: https://www.creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, 2017, ISSN: 1659-1321, DOI: https://doi.org/10.15517/am.v28i1.2167113.). Based on this, knowledge of the properties of these three protein plants under regional conditions plays an indispensable role in obtaining an alternative food with high quality and use value in livestock farming. Consequently, with everything previously stated, the objective of obtaining physical and organoleptic properties of protein plants for the preparation of fully mixed alternative foods at the “El Guayabal” university farm

MATERIALS AND METHODS

For the determination of the main physical properties of the protein plants that are produced in the university farm ¨El Guayabal¨, belonging to the Agrarian University of Havana, an initial sample of 100 kg of Cane (saccharum officinarum L var. C85- 403), Tithonia (tithonia diversifolia CM16) and King Grass (pennisetum purpureun x p. typhoides. OM-22), previously ground. This farm is located in the municipality of San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba, at kilometer 23 ½ of the National Highway (Figure 1).

Sampling is done at random, checking the homogeneity of the product visually. The sample size by properties is determined from a pre-experiment according to Luyarati 1997LUYARATI, D.: “Econometría”, Ed. Félix Varela, La Habana, Cuba, 1997, pp. 1-597.), through expression (1) $N_m=(\frac{t_s^2}{{\Delta }_a^2})\cdot {\sigma }^2$ and is described below:

Where:

$t_s$ : coefficient that depends on the level of confidence and the number of samples, it is determined for a student's t distribution.

$\sigma$ : typical or standard deviation.

${\Delta }_a$ : maximum allowable error of the mean.

Mass: amount of matter that a body or material object has. Property independent of the position and state of movement of bodies that is closely related to other properties such as density and % moisture loss. Furthermore, an electronic scale is used to obtain it (Figure 2).

Density: The apparent density according to Díaz (2017)DIAZ, I.: Manual de laboratorio de bromatología, Ed. Tuxapan–México: Universidad Veracruzana, p., 2017. is the relationship between the mass of the material and the real volume occupied by the particle, excluding empty spaces. Apparent density is an important factor in the analysis of mass and heat transfers. These properties were also carried out in quality control, in the evaluation, calculation of the final product obtained. See expression 2 $Da =\frac{md}{V}$ .

Where:

$Da$ : apparent density. ( $g/c{m}^2$ );

$md$ : sample mass, ( $g$ );

$V$ : volume of the retaining cylinder, ( $c{m}^3$ ).

It was determined by the Archimedes method, using a 100 ± 0.1 ml volumetric container, which was filled with 600 ml of distilled water; Then, 100 grams previously compressed in the shape of a cylinder were immersed until completely submerged. The volume of displaced water was recorded by direct reading on the scale of the container. The apparent density (ρa), in g/cm3, of the ingredients was determined as the relationship between the mass of each ingredient (g) and the volume of displaced water (cm³) performing 5 repetitions per type of sample. (Figure 3)

Moisture content: constitutes one of the fundamental properties that guarantees the stability and conservation of agricultural products, whether dehydrated or dried (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.; Riascos et al., 2020RIASCOS, A.; REYES, J.; VALENCIAGA, D.; APRÁEZ, J.: “Ruminal degradability of supplements based on three native forages and adapted to the Colombian Amazonian piedmont”, Cuban Journal of Agricultural Science, 54(2), 2020, ISSN: 2079-3480, Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2079-34802020000200193&lng=es&tlng=en36.) expression (3) $\%H=\frac{m_a-m_s}{m_s}*100$

Where:

$H$ : humidity (%)

$m_a$ : initial mass before drying the product ( $g$ )

$m_c:$ mass after drying the product ( $g$ )

Samples of 100 grams of wet matter are taken and successively introduced into a microwave oven. A MIDEA model device is used, 230 voltage 50 Hz, 4.0 A intensity at the maximum power of 850 W, with a frequency of 2450 MHz. Each sample is subjected to 1 cycle of 5 minutes each at maximum power, in the presence of a 50 ml glass, containing distilled water. The glass of water is included to moisten the medium and prevent sample ignition. At the end of the first 5-min cycle, the sample is weighed and 2-minute cycles are carried out until the sample reaches a constant weight. (Crespo et al., 2007CRESPO, R.J.; CASTAÑO, J.A.; CAPURRO, J.A.: “Secado de forraje con el horno microondas: efecto sobre el análisis de calidad”, Agricultura Técnica, 67(2): 210-218, Publisher: SciELO Chile, 2007, ISSN: 0365-2807.) (Figure 4). In addition, the variation of the mass and consequently the loss of humidity were monitored under natural drying conditions, indoors, in a ventilated warehouse, located on a plateau separated one meter from the ground, for this a total of 15 samples were used. (250 g each), five for each type of plant studied and were monitored for five days until weight stability was achieved during 3 consecutive measurements.

Dry Matter (DM): The estimation of % DM is of utmost importance to establish the amounts of nutrients that animals will consume. Ration calculations should be done in dry matter, in the same way as the comparison between nutrients offered and animal requirements (Stritzler et al., 2004STRITZLER, P.; RABOTNIKOF, C.; PAGELLA, J.: “Guía de trabajos prácticos”, Cátedra de Nutrición Animal, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de la Pampa, 2004.). To determine this parameter, the following expression (4) $\%MS=100-\%H$ is used.

Where:

%MS: dry matter (%)

%H: humidity percentage.

Color Index (CI): The Color Index describes the color of the plant, allowing the freshness of the plant to be corroborated and on the other hand, when the product to be used in the formulations goes through prior drying processes, with the monitoring of this property it is possible to achieve a certain similarity with respect to conventional foods in terms of visual appearance. To determine the IC*, three parameters L*, a*, b* are used, following the lighting standard of the spectral scale, where L* describes the luminosity and a*, b*, evaluate the saturation that gives us the purity of the color and tone is the color itself, according to Francis and Clydesdale (1975)FRANCIS, F.J.; CLYDESDALE, F.M.: Food colorimetry: theory and applications., Ed. Westport, Conn, The AVI Pub. Co., 1975, ISBN: 0-87055-183-3.. In this case, the change in IC is monitored during the drying process of the plants, for subsequent conformation to the alternative food, seeking the required moisture content and ensuring that the product maintains an adequate appearance and durability.

Axis (a) that goes from green to red measuring the purity of the color.

Axis (b) that goes from blue to yellow measuring the tone of the color itself.

The mathematical expression determined to calculate the Color Index (Francis and Clydesdale, 1975FRANCIS, F.J.; CLYDESDALE, F.M.: Food colorimetry: theory and applications., Ed. Westport, Conn, The AVI Pub. Co., 1975, ISBN: 0-87055-183-3.).

Other parameters related to the color index would be the a*/b* ratio, the tone ºh_ab, the saturation C_ab. Equations (5 $IC=\frac{a\times 1 000}{L\times b}$ , 6 $°h_{ab}=artg\left(\frac{a}{b}\right)$ y 7 $C_{ab}={\left[{\left(a\right)}^2+{\left(b\right)}^2\right]}^{0.5}$ ).

Where:

a: zone of variation between green and red of the spectrum;

L: color intensity;

b: zone of variation between blue and yellow of the spectrum

It is obtained by the image capture method, according to Vignale et al. (2015)VIGNALE, B.; CABRERA, D.; RODRIGUEZ, P.; NEBBEL, J.; ZOPPOLO, R.: “Selección de frutas nativas: Avances”, 7^o Encuentro Nacional sobre Frutos Nativos, : 45-53, 2015.. To obtain the digital images, the photography method is used using a CANON PowerShot A630 8.5 mega-pixel camera, located on a professional tripod elevated 1.40 m from the ground surface and three meters from the objective. After obtaining the images of each species, they are exported to the portable software ADOBE PHOTOSHOP Cs 3 in Spanish, where for each of them the numerical representation of the variables L, a and b is obtained to finally obtain the average value of them. The value of the IC* is determined according to the mathematical expression set out above. All data obtained is processed in Stargraphics Plus 5.1 Software and Microsoft Excel 2019.

RESULTS AND DISCUSSION

As shown in Table 1, the average values ​​of the results of the evaluation of the physical properties of the protein plants studied and that are part of the ingredients for the formulation of a fully mixed food, an average moisture content was obtained for Tithonia Diversifolia variety 16 of 78%, for sugar cane c 85-403 of 77.99% and in the case of King Grass variety OM-22 69.68%. The percentage of dry matter of the samples varied between 21.8, 22.01 and 30.32%, for these varieties respectively. The values ​​obtained are within the ranges established as zootechnical requirements for the use of these forages in different food formulations, both alternative feeds and silages (Castaño, 2012CASTAÑO, G.: “Efecto del proceso de ensilaje sobre el valor nutricional de Pennisetum purpureum, Tithonia diversifolia y Trichanthera gigantea”, Inv. Unisarc (Colombia), 10(2): 22-36, 2012.; Babiker et al., 2017BABIKER, E.E.; JUHAIMI, F.A.; GHAFOOR, K.; ABDOUN, K.A.: “Comparative study on feeding value of Moringa leaves as a partial replacement for alfalfa hay in ewes and goats”, Livestock Science, 195: 21-26, Publisher: Elsevier, 2017, ISSN: 1871-1413, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2016.11.0103.; Laguna, 2018LAGUNA, G.J.C.L.: “Árboles forrajeros, alternativas proteicas para mejorar la producción y calidad de la leche en bovinos doble propósito, Departamento de Matagalpa, Nicaragua, 2009-2011”, Revista Científica Tecnológica, 1(2): 29-36, 2018, ISSN: 2708-7093.; Londoño et al., 2019LONDOÑO, J.; MAHECHA, L.; ANGULO, J.: “Desempeño agronómico y valor nutritivo de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A Gray para la alimentación de bovinos”, Revista colombiana de ciencia animal recia, 11(1): 28-41, Publisher: Universidad de Sucre, Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2019, ISSN: 2027-4297, DOI: https://doi.org/10.24188/recia.v0.n0.2019.69323.; Navas, 2019NAVAS, P.A.: “Bancos forrajeros de Moringa oleifera, en condiciones de bosque húmedo tropical”, Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 20(2): 207-230, Publisher: Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria-Corpoica, 2019, ISSN: 0122-8706, DOI: https://doi.org/10.21930/rcta.vol20num2art:145729.; Navas et al., 2020NAVAS, P.A.; DAZA, C.J.I.; MONTAÑA, B.V.: “Desempeño de bancos forrajeros de Cratylia argentea (Desv.) Kuntze, en suelos degradados en el departamento de Casanare”, Revista de Medicina Veterinaria, (39): 29-42, Publisher: Universidad de La Salle, 2020, ISSN: 0122-9354, DOI: https://doi.org/10.19052/mv.vol1.iss39.330.). It is valid to point out the difference in humidity of raw materials is a property that directly influences the productivity and energy requirements of the animals. (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.).

CONCLUSIONS

INTRODUCCIÓN

En el año 2011 Cuba gastaba más de 800 millones de dólares en la compra de trigo, soya y maíz, destinados a la alimentación animal, reportaron medios locales. Los precios de estas materias primas se han mantenido en aumento en el mercado internacional y, por otra parte, la productividad agrícola de la soya y el maíz en el país registra niveles inferiores a otras regiones del mundo (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.).

A nivel internacional, las alternativas para la alimentación animal constituyen un asunto de máxima relevancia, pues se pronostica un incremento de dos mil millones de personas en la población mundial para 2050 (Rivera et al., 2015RIVERA, J.; CUARTAS, C.; NARANJO, J.; TAFUR, O.; HURTADO, E.; ARENAS, F.; CHARÁ, J.; MURGUEITIO, E.: “Efecto de la oferta y el consumo de Tithonia diversifolia en un sistema silvopastoril intensivo (SSPi), en la calidad y productividad de leche bovina en el piedemonte Amazónico colombiano”, Livestock Research for Rural Development, 27(10): 1-13, 2015.; Arango et al., 2016ARANGO, J.; GUTIÉRREZ SOLÍS, S.J.F.; MAZABEL, J.; PARDO, P.; ENCISO, K.; BURKART, S.; SOTELO, C.M.E.; HINCAPIÉ, C.B.; MOLINA, I.; HERRERA, Y.: “Estrategias tecnológicas para mejorar la productividad y competitividad de la actividad ganadera: Herramientas para enfrentar el cambio climático”, En: Publicación CIAT, Ed. International Center for Tropical Agriculture, p. Publisher: International Center for Tropical Agriculture, 2016, ISBN: 958-694-155-8.; Schultze et al., 2018SCHULTZE, K.P.; RAO, I.M.; PETERS, M.; CLEMENTS, R.J.; BAI, C.; LIU, G.: “Tropical forage legumes for environmental benefits: An overview”, Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales, 6(1): 1-14, Publisher: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), 2018, ISSN: 2346-3775, DOI: https://doi.org/10.17138/TGFT(6)1-1448.; Santos et al., 2019SANTOS, G.R.; MUÑOZ, M.; FRANCO, G.; RIVERA, J.; PERI, P.; CHARÁ, J.; DÍAZ, M.; COLCOMBET, L.; MURGUEITIO, E.: “Efecto de la latencia sobre la germinación de Tithonia diversifolia diversifolia (Asteraceae)”, En: X Congreso Internacional de Sistemas Silvopastoriles: por una producción sostenible. Cali, Colombia: CIPAV, Cali, Colombia, pp. 416-424, 2019.). Ello supondrá un alza significativa en la demanda “de alimento animal en un contexto de tierras degradadas y aumento de la urbanización, por lo cual la búsqueda de nuevas maneras de incrementar la producción de ganado es esencial. Cuba como país, se desarrolla en el mismo contexto, de ahí que se recurra a la búsqueda de alimentos alternativos basados en el uso de plantas proteicas y otras portadoras de fibra y energía.

La investigación de propiedades físico organolépticas de las platas proteicas como lo son densidad, la pérdida de humedad, contenido de materia seca e índice de color resultan de gran interés para el monitoreo de la calidad durante el procesamiento de las mismas para la conformación de los alimentos; también en la búsqueda de una adecuada apariencia y durabilidad, y por otro lado, algunas de ellas constituyen datos de entrada a modelos de simulación para el cálculo de resistencia al corte, así como, para la determinación de la productividad y el consumo de potencia durante el diseño y selección del sistema de máquinas que intervienen en el proceso tecnológico de producción de este tipo de alimento alternativo.

Entre las plantas proteicas de mayor interés como alimento animal se destacan la Caña (Saccharum officinarum L.), la Tithonia (tithonia diversifolia) y el King Grass (pennisetum purpureun x p. typhoides.) (Castaño, 2012CASTAÑO, G.: “Efecto del proceso de ensilaje sobre el valor nutricional de Pennisetum purpureum, Tithonia diversifolia y Trichanthera gigantea”, Inv. Unisarc (Colombia), 10(2): 22-36, 2012.; Gallego et al., 2017GALLEGO, C.L.A.; MAHECHA, L.L.; ANGULO, A.J.: “Calidad nutricional de Tithonia diversifolia Hemsl. A Gray bajo tres sistemas de siembra en el trópico alto”, Agronomía Mesoamericana, 28(1): 213-222, Publisher: https://www.creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, 2017, ISSN: 1659-1321, DOI: https://doi.org/10.15517/am.v28i1.2167113.). En función de esto, el conocimiento de las propiedades de estas tres plantas proteicas en condiciones de la región, juega un papel indispensable para lograr la obtención de un alimento alternativo con elevada calidad y valor de uso en la ganadería. En consecuencia, con todo lo anteriormente expuesto el objetivo de obtener propiedades físicas y organolépticas de plantas proteicas para la elaboración de alimentos alternativos totalmente mezclados en la finca universitaria “El Guayabal”

MATERIALES Y MÉTODOS

Para la determinación de las principales propiedades físicas de las plantas proteicas que se producen en La finca universitaria ¨El Guayabal¨, perteneciente a la Universidad Agraria de La Habana se completa una muestra inicial de 100 kg de Caña (Saccharum officinarum L. var. C85-403), Tithonia (Tithonia diversifolia CM16.) y King Grass (Pennisetum purpureun x p. typhoides. OM-22.), previamente molinadas. Dicha granja se encuentra ubicada en el municipio San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba, en el kilómetro 23 ½ de la Autopista Nacional (ver Figura 1).

El muestreo se realiza al azar, revisando la homogeneidad del producto visualmente. El tamaño de la muestra por propiedades se determina a partir de un pre experimento según Luyarati 1997LUYARATI, D.: “Econometría”, Ed. Félix Varela, La Habana, Cuba, 1997, pp. 1-597.), a través de la expresión (1) $N_m=(\frac{t_s^2}{{\Delta }_a^2})\cdot {\sigma }^2$ y se describen a continuación:

donde:

$t_s$ : coeficiente que depende del nivel de confianza y del número de muestras, se determina para una distribución de t de student.

$\sigma$ : desviación típica o estándar.

${\Delta }_a$ : error máximo permisible de la media.

Masa: cantidad de materia que posee un cuerpo u objeto material. Propiedad independiente de la posición y del estado de movimiento de los cuerpos que se encuentra estrechamente relacionadas con otras propiedades como la densidad y el % de pérdida de humedad. Además, para su obtención se utiliza una balanza electrónica (Figura 2).

Densdidad: La densidad aparente según Díaz (2017)DIAZ, I.: Manual de laboratorio de bromatología, Ed. Tuxapan–México: Universidad Veracruzana, p., 2017. es la relación entre la masa del material y el volumen real ocupado por la partícula, excluyendo los espacios vacíos. La densidad aparente es un factor importante en el análisis de transferencias de masa y calor. Estas propiedades se realizaron además en el control de calidad, en la evaluación, cálculo del producto final obtenido. Ver expresión (2) $Da =\frac{md}{V}$

donde:

$Da$ : densidad aparente. ( $g/c{m}^2$ );

$md$ : masa de la muestra, ( $g$ );

$V$ : volumen del cilindro retenedor, ( $c{m}^3$ ).

Se determinó por el método de Arquímides, utilizando un recipiente aforado de 100 ± 0,1 ml, el cúal se llenó con 600 ml de agua destilada; luego, se sumergieron 100 gramos previamente comprimidos en forma de cilindro, hasta lograr su total inmersión. El volumen del agua desplazada se registró por lectura directa en la escala del recipiente. La densidad aparente (ρ_a), en g/cm³, de los ingredientes se determinó como la relación entre la masa de cada ingrediente (g) y el volumen del agua desplazada (cm³) realizando 5 repeticiones por tipo de muestra. (Figura 3).

Contenido de humedad: constituye una de las propiedades fundamentales que garantiza la estabilidad y conservación de los productos agrícolas ya sean deshidratados o secados (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.; Riascos et al., 2020RIASCOS, A.; REYES, J.; VALENCIAGA, D.; APRÁEZ, J.: “Ruminal degradability of supplements based on three native forages and adapted to the Colombian Amazonian piedmont”, Cuban Journal of Agricultural Science, 54(2), 2020, ISSN: 2079-3480, Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2079-34802020000200193&lng=es&tlng=en36.) expresión (3) $\%H=\frac{m_a-m_s}{m_s}*100$ .

donde:

$H$ : humedad (%)

$m_a$ : masa inicial antes de secado el producto ( $g$ )

$m_c$ : masa después de secado el producto ( $g$ )

Se toman muestras de 100 gramos de materia húmeda, siendo introducidas, sucesivamente, en un horno a microondas. Se utiliza un equipo modelo MIDEA, 230 voltaje 50 Hz, de 4,0 A de intensidad a la potencia máxima de 850 W, con frecuencia de 2450 MHz. Cada muestra es sometida a 1ciclo de 5 minutos cada uno a potencia máxima, en presencia de un vaso de 50 ml, conteniendo agua destilada. El vaso de agua se incluye para humedecer el medio y evitar la ignición de la muestra. Al finalizar el 1er ciclo de 5 min, se procede a pesar la muestra y se realizan ciclos de 2 minutos hasta que la muestra alcance un peso constante. (Crespo et al., 2007CRESPO, R.J.; CASTAÑO, J.A.; CAPURRO, J.A.: “Secado de forraje con el horno microondas: efecto sobre el análisis de calidad”, Agricultura Técnica, 67(2): 210-218, Publisher: SciELO Chile, 2007, ISSN: 0365-2807.) (Figura 4). Además, se monitoreo la variación de la masa y por consiguiente la perdida de humedad en condiciones de secado natural, bajo techo, en una nave ventilada, ubicadas sobre una meseta separada un metro del suelo, para ello se utilizaron a un total de 15 muestras (250 g cada una), cinco por cada tipo de planta estudiada y se monitorearon durante cinco días hasta lograr estabilidad en el peso durante 3 mediciones consecutivas.

Materia Seca (MS): La estimación del % de MS es de suma importancia para establecer las cantidades de nutrientes que los animales consumirán. Los cálculos de raciones deben hacerse en materia seca, de la misma manera que la comparación entre nutrientes ofrecidos y requerimientos de los animales (Stritzler et al., 2004STRITZLER, P.; RABOTNIKOF, C.; PAGELLA, J.: “Guía de trabajos prácticos”, Cátedra de Nutrición Animal, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de la Pampa, 2004.). Para determinar este parámetro se utiliza la siguiente expresión (4) $\%MS=100-\%H$ .

donde:

%MS: materia seca (%)

%H: porcentaje de humedad.

Índice de Color (IC): El Índice de Color describe la coloración de la planta, permitiendo corroborar la frescura de la misma y por otro lado, cuando el producto a utilizar en las formulaciones atraviesa por procesos de secado previos, con el monitoreo de esta propiedad es posible lograr cierta similitud respecto a los alimentos convencionales en cuanto a la apariencia visual. Para la determinación del IC* se utilizan tres parámetros L*, a*, b*, siguiendo el estándar de iluminación de la escala espectral, donde L* describe la luminosidad y a*, b*, evalúan la saturación que nos da la pureza del color y el tono es el color propiamente, según Francis y Clydesdale (1975)FRANCIS, F.J.; CLYDESDALE, F.M.: Food colorimetry: theory and applications., Ed. Westport, Conn, The AVI Pub. Co., 1975, ISBN: 0-87055-183-3.. En este caso se realiza un monitoreo del cambio del IC durante el proceso de secado de las plantas, para la posterior conformación al alimento alternativo, buscando el contenido de humedad que se requiere y que el producto mantenga una apariencia y durabilidad adecuadas.

Eje (a) que va del verde al rojo midiendo la pureza del color.

Eje (b) que va del azul al amarillo midiendo el tono del color propiamente.

La expresión matemática determinada para calcular el Índice de Color (Francis y Clydesdale, 1975FRANCIS, F.J.; CLYDESDALE, F.M.: Food colorimetry: theory and applications., Ed. Westport, Conn, The AVI Pub. Co., 1975, ISBN: 0-87055-183-3.).

Otros parámetros relacionados con el índice de color serian la relación a*/b*, el tono $ºh_{ab}$ , la saturación $C_{ab}$ . Ecuaciones (5 $IC=\frac{a\times 1 000}{L\times b}$ , 6 $°h_{ab}=artg\left(\frac{a}{b}\right)$ y 7 $C_{ab}={\left[{\left(a\right)}^2+{\left(b\right)}^2\right]}^{0.5}$ ).

donde:

a: zona de variación entre el verde y el rojo del espectro;

L: intensidad del color;

b: zona de variación entre el azul y el amarillo del espectro.

Se obtiene por el método de captación de imágenes, acorde con Vignale et al. (2015)VIGNALE, B.; CABRERA, D.; RODRIGUEZ, P.; NEBBEL, J.; ZOPPOLO, R.: “Selección de frutas nativas: Avances”, 7^o Encuentro Nacional sobre Frutos Nativos, : 45-53, 2015.. Para la obtención de las imágenes digitales se emplea el método de fotografía utilizando para ello una cámara modelo CANON PowerShot A630 8.5 mega-píxeles, ubicada en un trípode profesional elevado a 1.40 m de la superficie del suelo y a tres metros del objetivo. Luego de obtener las imágenes de cada especie son exportadas al software portable ADOBE PHOTOSHOP Cs 3 en español, donde a cada una de ellas se le obtiene la representación numérica de las variables L, a y b para finalmente obtener el valor promedio de ellas. El valor del IC* de determina según la expresión matemática planteadas anteriormente. Todos los datos que se obtienen son procesados en el Software Stargraphics Plus 5.1 y Microsoft Excel 2019.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Como se muestra en tabla 1 los valores promedios de los resultados de la evaluación de las propiedades físicas de las plantas proteicas estudiadas y que forman parte de los ingredientes para la formulación de un alimento totalmente mezclado, se obtuvo un contenido de humedad promedio para la Tithonia Diversifolia variedad16 de 78%, para la caña de azúcar c 85- 403 de 77,99 % y para el caso del King Grass variedad OM-22 69,68 %. El porcentaje de materia seca de las muestras varió entre 21,8, 22,01 y 30,32%, para dichas variedades respectivamente. Los valores obtenidos se encuentran en los rangos establecidos como exigencias zootécnicas para el uso de estos forrajes en diferentes formulaciones de alimentos, tanto piensos alternativos como ensilajes (Castaño, 2012CASTAÑO, G.: “Efecto del proceso de ensilaje sobre el valor nutricional de Pennisetum purpureum, Tithonia diversifolia y Trichanthera gigantea”, Inv. Unisarc (Colombia), 10(2): 22-36, 2012.; Babiker et al., 2017BABIKER, E.E.; JUHAIMI, F.A.; GHAFOOR, K.; ABDOUN, K.A.: “Comparative study on feeding value of Moringa leaves as a partial replacement for alfalfa hay in ewes and goats”, Livestock Science, 195: 21-26, Publisher: Elsevier, 2017, ISSN: 1871-1413, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2016.11.0103.; Laguna, 2018LAGUNA, G.J.C.L.: “Árboles forrajeros, alternativas proteicas para mejorar la producción y calidad de la leche en bovinos doble propósito, Departamento de Matagalpa, Nicaragua, 2009-2011”, Revista Científica Tecnológica, 1(2): 29-36, 2018, ISSN: 2708-7093.; Londoño et al., 2019LONDOÑO, J.; MAHECHA, L.; ANGULO, J.: “Desempeño agronómico y valor nutritivo de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A Gray para la alimentación de bovinos”, Revista colombiana de ciencia animal recia, 11(1): 28-41, Publisher: Universidad de Sucre, Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2019, ISSN: 2027-4297, DOI: https://doi.org/10.24188/recia.v0.n0.2019.69323.; Navas, 2019NAVAS, P.A.: “Bancos forrajeros de Moringa oleifera, en condiciones de bosque húmedo tropical”, Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 20(2): 207-230, Publisher: Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria-Corpoica, 2019, ISSN: 0122-8706, DOI: https://doi.org/10.21930/rcta.vol20num2art:145729.; Navas et al., 2020NAVAS, P.A.; DAZA, C.J.I.; MONTAÑA, B.V.: “Desempeño de bancos forrajeros de Cratylia argentea (Desv.) Kuntze, en suelos degradados en el departamento de Casanare”, Revista de Medicina Veterinaria, (39): 29-42, Publisher: Universidad de La Salle, 2020, ISSN: 0122-9354, DOI: https://doi.org/10.19052/mv.vol1.iss39.330.). Es válido señalar la diferencia en humedad de las materias primas es una propiedad que influyen directamente en la productividad y los requerimientos energéticos de los animales. (Iraola et al., 2019IRAOLA, J.; RODRÍGUEZ, R.; ELÍAS, A.; GARCÍA, Y.; HERNÁNDEZ, J.: “Evaluación del peso vivo de toros en pastoreo, suplementados con ensilado de Cenchrus, Moringa, una fuente amilácea y VITAFERT®”, Cuban Journal of Agricultural Science, 53(1): 29-34, Publisher: Instituto de Ciencia Animal, 2019, ISSN: 2079-3480.).

CONCLUSIONES