Introduction

Oilseeds are one of the most produced, researched, and marketed crops in the world. The harvested seeds are used in the oil industry to obtain oil through various extraction methods (Dellepiane et al. 2023Dellepiane, A.V., Sánchez, G.E. & Chamorro, A.M. 2023. Importancia económica, usos y propiedades de lino, colza y cártamo. In: Lino, colza y cártamo. Oleaginosas que aportan a la diversificación productiva. Editorial de la Universidad Nacional de La Plata EDULP, Buenos Aires, Argentina. Available at: http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/158499. [Consulted: January 15, 2024].). Among them, the most well-known are cylinder press extraction and solvent extraction. As a result, the residual cake is produced, which is generally characterized by having a high content of proteins and ashes (Vichare and Morya 2024Vichare, S.A. & Morya, S. 2024. Exploring waste utilization potential: nutritional, functional and medicinal properties of oilseed cakes. Frontiers in Food Science and Technology, 4: 1441029, ISSN: 2674-1121. https://doi.org/10.3389/frfst.2024.1441029.).

In Cuba, the Center for Research in Protein Plants and Bio-natural Products (CIPB, initials in Spanish) works on various projects to obtain new products from oil and residual cake from the processing, to make the best use of seeds intended for human consumption. Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) is one of the raw materials used.

Scull et al. (2022)Scull, I., García, Y., Ortega, D., Albelo, N., Sosa, D., Valiño, E.C. & García, Y. 2022. Chemical characterization of Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cake cultivated in Cuba. Technical note. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(4): 1-6, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/1075. researched Sacha inchi cake, using seeds harvested in the west of Cuba (Pinar del Río) and later processed at the CIPB. The residual cake showed a high crude protein content (54.41 %), moderate neutral detergent fiber (NDF) (30.97 %) and acid detergent fiber (ADF) (11.84 %), and an adequate ash content (5.05 %). However, a high presence of some secondary metabolites, such as terpenoids and α-amino groups, was identified.

As alternative feed for animals, cakes have two main drawbacks: the presence of dietary fiber and secondary metabolites (Vujetić et al. 2025Vujetić J.C., Spasevski N.J. & Dragojlović D.M. 2025. Processing techniques of removing antinutrients from oilseed cakes as by-products intended for animal feeding. Food and Feed Research, 52(1): 37-51, ISSN: 2217-5369. https://doi.org/10.5937/ffr0-50500.). These two components could cause different physiological effects, complicating their use in feed when present in high concentrations (Srichamnong et al. 2018Srichamnong, W., Ting, P., Pitchakarn, P., Nuchuchua, O. & Temviriyanukul, P. 2018. Safety assessment of Plukenetia volubilis (Inca peanut) seeds, leaves, and their products. Food Science & Nutrition, 6(4): 962-969, ISSN: 2048-7177. https://doi.org/10.1002/fsn3.633.). Moreover, they limit the potential of the byproduct, especially when high doses are used (Zajac et al. 2020Zajac, M., Kiczorowska, B., Samolinska, W., Kowalczyk-pecka, D., Andrejko, D. & Kiczorowskiz, P. 2021. Effect of inclusion of micronized camelina, sunflower, and flax seeds in the broiler chicken diet on performance productivity, nutrient utilization, and intestinal microbial populations. Poultry Science, 100(7): 1-45, ISSN: 0032-5791. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101118.). Therefore, the objective of this study was to determine the chemical composition and physical properties of the fibrous fraction from different production batches of Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) cake.

Materials and Methods

The study was carried out at the Institute of Animal Science (ICA), located in San José de las Lajas municipality, Mayabeque province, Cuba, between 22º 53' N and 82º 02' W at an altitude of 80 m a. s. l. (Herrera 1976Herrera, R. 1976. Estudio bioclimático del Instituto de Ciencia Animal. La Habana, Cuba: Boletín técnico. Ediciones ICA.).

Obtainig Sacha inchi cake: The residual cake from Plukenetia volubilis L. was obtained from seeds harvested in Mayabeque, Cuba, with a planting-harvest interval of seven months. The processing consisted of oil extraction through cold pressing (cylinder extractor press), following the ONO: PO. III.49 protocol from the Center for Research in Protein Plants and Bionatural Products. The resulting cake was stored in polypropylene bags, placed on pallets to avoid contact with the ground, in a refrigerated chamber until its analysis.

Sampling: Three batches of Sacha inchi cake were evaluated, corresponding to different production months: batch one (December 2022), batch two (February 2023), and batch three (May 2023). The number of batches available at the oil extraction plant at the time of sampling was sufficient to evaluate compositional variability and identify differences due to harvest and processing conditions.

Each batch represented an independent experimental unit (n=3). From each, six bags (replicates of primary sampling) were randomly selected. The content of each bag was spread over a sterile, flat surface, and subsamples were collected from the four corners and the center. Subsamples were mixed to obtain 1 kg of homogeneous material per batch, which was then sealed in airtight bags and sent to the Central Unit of Laboratories of the Animal Science Institute (UCELAB) for physical and chemical analysis.

Determination of chemical composition: Contents of dry matter (DM), crude protein (CP), ashes, and macrominerals were determined according to the methodology described by the AOAC (2019)Association of Official Analytical Collaboration (AOAC) International. 2019. Chapter 4: Official Methods of Analysis of AOAC International. In: Animal Feed. Volumen 1. Dr. George Latimer, Jr. Editor, 21st ed., p. 1-77, ISBN: 9780935584899.. For the extraction of NDF, ADF, lignin, cellulose, and hemicellulose, the fractionation method of Goering and van Soest (1970)Goering, H.K. & Van Soest, P.J. 1970. Forage fiber analyses: Apparatus, reagent, procedures and some applications. In: Agriculture Handbook No. 379. Ed. U.S.D.A. Agricultural Research Service, Department of Agriculture, United States of America. was used. Each analysis was performed in duplicate.

Determination of physical properties: Solubility was determined by the method of Seoane et al. (1981)Seoane, J.R., Coté, M., Seríais, O. & Laforest, J.P. 1981. Prediction of the nutritive value of alfalfa and timothy feed as hay to growing sheep. Canadian Journal of Animal Science, 61: 403-413, ISSN: 0008-3984. https://doi.org/10.4141/cjas81-048.. For this, samples were screened through a sieve of 0.8 mm. Then, they were placed in an oven at 105 °C overnight.

Solubility: An amount of 60 mL of distilled water was added to 2 g of dry sample, let to rest for 1 hour, filtered, and placed in an oven at 60 ºC for 12 hours. Later, the dry residue was weighed.

This property was determined by the calculation of:

Water adsorption capacity (WAC): It was determined according to Savón et al. (1999)Savón, J.R., Gutiérrez, O., González, T. & Orta, M. 1999. Manual de caracterización físico-química de alimentos. Editorial EDICA, La Habana, Cuba, 10pp.. The calculation was performed using the formula:

Volume. An amount of 1g of dry sample was taken, centrifuged at 3,000 rpm for 20 minutes, and the volume occupied by the sample after centrifugation was measured. It was expressed in mL/g.

Qualitative composition of secondary metabolites: The content of secondary compounds was qualitatively analyzed according to the methodology of Miranda and Cuellar (2000)Miranda, M. & Cuellar, A. 2000. Manual de prácticas de laboratorio: Farmacognosia y productos naturales. Facultad de Farmacia y Alimentos de la Universidad de la Habana, La Habana, Cuba, 10pp.. To carry out the phytochemical screening, six samples were taken in duplicate of 5 g each and subjected to a maceration extraction process with 90 % v/v ethanol for 48 hours. Then, they were filtered by gravity, and the filtrate was stored in amber glass bottles. Subsequently, the soluble substances in each extract were determined, and the crossing system was used to indicate the presence or absence of metabolites.

Experimental design and statistical analysis: A simple classification design was used for the variables of chemical composition (DM, CP, ashes, NDF, ADF, cellulose, lignin and hemicellulose), physical properties (solubility, water adsorption capacity and volume), and mineral content (Ca, P, Mg, K and Na) in three batches of raw Sacha inchi cake. Differences among batches were analyzed using ANOVA, and when means were significant (p<0.05), they were compared using Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple Range and Multiple F Tests. Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478. test. INFOSTAT software (di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat. version 2012, [Windows], Universidad Nacional de Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat, Available at: http://www.infostat.com.ar. [Consulted: January 05, 2024].) was used for data processing.

Results and Discussion

Table 1 shows the chemical composition and physical properties of the fiber fraction of Sacha inchi cake. These last did not show differences among batches, nor did protein, lignin, and hemicellulose.

DM was elevated, indicating low moisture content in the Sacha inchi cake. This result is important when storing products intended for food, because, according to Sánchez et al. (2020)Sánchez, A., Gómez-Guerrero, B. & Billiris, A. 2020. Almacenamiento de arroz: influencia en la inocuidad del grano. Revista del Laboratorio tecnológico del Uruguay (INNOTEC), 19: 109-124, ISSN: 1688-6593. https://doi.org/10.26461/19.0810.26461/19.08., the nutritional quality depends on it. However, batch three showed the lowest value compared to batch two and batch one. The result could be related to the storage time of the cake.

High levels of crude protein were obtained, compared to soy bean (42 %) according to data of Terrien (2017)Terrien, C. 2017. Available preotein substitutes. In: Meat analogs: challenges and perspectives, London, England. Chapter 3. Available at: https://uchile.alma.exlibrisgroup.com/discovery/fulldisplay?docid=alma991007533515503936&context=L&vid=56UDC_INST:56UDC_INST&lang=es&search_scope=My_CI_and_Local_Avail&adaptor=Local%20Search%20Engine&tab=Everything&query=sub,exact,%20Substitutes%20,AND&mode=advanced&offset=0. [Consulted: January 10, 2024].. Results are lower than the 54.41 % of CP reported by Scull et al. (2022)Scull, I., García, Y., Ortega, D., Albelo, N., Sosa, D., Valiño, E.C. & García, Y. 2022. Chemical characterization of Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cake cultivated in Cuba. Technical note. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(4): 1-6, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/1075.. This can be related to the harvest period and the region where they were obtained. Unlike these authors, who acquired their cake batches in the second half of 2020 from Pinar del Río province, the batches evaluated in this experiment corresponded to the months of December 2022 and February and May 2023 in Mayabeque province.

CP content obtained was higher than that reported by Alcívar et al. (2020)Alcívar, J.L., Martínez, M., Lezcano, P., Scull, I. & Valverde, A. 2020. Technical note on the physical-chemical composition of Sacha inchi (Plukenetia volubilis) cake. Cuban Journal of Agricultural Science, 54(1): 19-23, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/934/1002. in the Sacha inchi cake obtained in Ecuador (41.49 %), who used the high-temperature cylindrical extractor press method. This contradicts what Mannucci et al. (2019)Mannucci, A., Castagna, A., Santin, M., Serra, A., Mele, M. & Ranieri, A. 2019. Quality of flaxseed oil cake under diferent storage conditions. LWT- Food Science and Technology, 104: 84-90, ISSN: 0023-6438. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.01.035. stated about the decrease in protein content of cakes extracted in low tempratures, compared to processing that uses high temperatures, in which concentrations tend to be higher. It is possible that the edaphoclimatic conditions of the plant cultivation influenced the protein levels of each cake.

NDF tenors were lower in batch three compared to the rest. ADF and cellulose were different for all batches, with the highest values in batch two. Differences among batches are related to DM content of the cake, which, in turn, depends on its storage time.

NDF and ADF values were higher than those reported for Sacha inchi cake by Alcívar et al. (2020)Alcívar, J.L., Martínez, M., Lezcano, P., Scull, I. & Valverde, A. 2020. Technical note on the physical-chemical composition of Sacha inchi (Plukenetia volubilis) cake. Cuban Journal of Agricultural Science, 54(1): 19-23, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/934/1002. in Ecuador (16.64 and 12.70 %, respectively). They are within the range of different oilseed cakes that come from plant species, whether from tropical or temperate climates (between 19 and 52, and between 13 and 42 %, respectively). This is also the case for amarula (Sclerocarya birrea), macadamia (Integrifolia), and baobab (Adansonia digitate L.) in Africa (Solomon 2018Solomon, J. 2018. Evaluation of oil cakes from amarula (Sclerocarya birrea), macadamia (Integrifolia) and baobab (Adansonia digitate l.) as protein supplements for ruminant diets. Tesis en opción al título académico de Máster. Universidad de South África, South África, 70pp.), and two canola species (Brassica napus and Brassica juncea) in Canada (Oryschak et al. 2019Oryschak, M.A., Smit, M.N. & Beltranena, E. 2019. Brassica napus and Brassica juncea extruded-expelled cake and solvent-extracted meal as feedstuffs for laying hens: Lay performance, egg quality, and nutrient digestibility. Poultry Science, 99(1): 350-363, ISSN: 0032-5791. http://dx.doi.org/10.3382/ps/pez501.).

According to Alcívar (2022)Alcívar, J.L. 2022. Evaluación de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) como fuente alternativa de proteínas para pollos de engorde. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba, 100pp., the composition of carbohydrates in Sacha inchi cake is influenced by factors such as plant genetic, which is directly affected by the climate of the area in which it is grown. Furthermore, it can vary depending on the form in which the oilseed is presented, whether in meal, by grinding the seed directly, or in the byproduct of oil extraction. The latter also depends on the type of processing the seed undergoes to obtain the oil.

However, generally speaking, indicators of fibrous fractionation are considered low when compared to other fibrous oilseeds such as royal palm nuts, with values of NDF and ADF of 72.55 % and 55.84 %, respectively (Martínez-Pérez et al. 2021Martínez-Pérez, M., Vives, Y., Rodríguez, B., Pérez, O.G. & Herrera, M. 2021. Valor nutritivo de la harina de palmiche, fruto de la palma real (Roystonea regia), en la alimentación de pollos de ceba. Cuban Journal of Agricultural Science, 55(3): 305-313, ISSN: 2079-3480. http://scielo.sld.cu/pdf/cjas/v55n3/2079-3480-cjas-55-03-305.pdf.). Hemicellulose:cellulose ratio was 1.11, 1.61, and 2.23 for batches two, one, and three, respectively. According to Marrero (1998)Marrero, A.I. 1998. Contribución al estudio de la utilización de la fibra dietética en gallináceas. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias, Instituto de Ciencia Animal, La Habana, Cuba, 100pp., the higher this ratio in food, the more the fibrous component could be degraded by the animal. This aspect, combined with low cell wall composition, could indicate better digestibility of Sacha inchi cake in monogastric animals, aspects that should be researched in future studies. Results of the physical properties showed intermediate solubility values. In the Sacha inchi cake produced in Ecuador, Alcívar et al. (2022)Alcívar, J.L. 2022. Evaluación de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) como fuente alternativa de proteínas para pollos de engorde. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba, 100pp. reported lower values (7.96 %). Wang et al. (2018)Wang, S., Zhu, F. & Kakuda, Y. 2018. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.): Nutritional composition, biological activity, and uses. Food Chemistry, 265: 316-328, ISSN: 0308-8146. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.05.055. noted that, in Sacha inchi seeds, insoluble dietary fiber represented 72.40 % and soluble fiber, 9.0 %. Differences among studies may be related to the methods for obtaining the cake that were previously discussed and to the relationship of the different chemical compounds.

Lignin values were low and perhaps the insoluble hemicelluloses prevail. These components, as stated by Martínez-Pérez (2010)Martínez-Pérez, M. 2010. Caracterización de la harina de forraje de Mucuna sp. y su evaluación en la fisiología digestiva del pollo de ceba. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal y Universidad Autónoma de Yucatán, La Habana, Cuba., are part of the insoluble fiber fraction. Furthermore, they are responsible for regulating the gastrointestinal tract function of monogastric animals. According to Hua et al. (2019)Hua, M., Lu, J., Qu, D., Liu, C., Zhang, L., Li, S., Chen, J. & Sun, Y. 2019. Structure, physicochemical properties and adsorption function of insoluble dietary fiber from ginseng residue: A potential functional ingredient. Food Chemistry, 286: 522-529, ISSN: 0308-8146. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.114. , insoluble dietary fiber promotes peristalsis, increases fecal volume, interferes with nutrient digestibility, and absorbs and eliminates fat, certain metals, and other toxic substances.

Sacha inchi cake showed that it is a bulky byproduct and has low water absorption capacity. According to Wrolstad (2012)Wrolstad, R.E. 2012. Nutritional roles of carbohydrates. In: Food carbohydrate chemistry, USA. Chapter 9. Available at: https://doi.org/10.1002/9781118688496.ch9. [Consulted: April 06, 2024]., insoluble dietary fiber is characterized by a lower capacity for water retention, as observed in the present study. Mudgil (2017)Mudgil, D. 2017. The Interaction Between Insoluble and Soluble Fiber. Dietary Fiber for the Prevention of Cardiovascular Disease, 3: 35-59. Chapter 3. ISSN: 978-0-12-805130-6. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-805130-6.00003-3. suggested that water absorption capacity is nothing more than the ability of fiber to swell and retain water in its fibrous matrix, which is related to the fibrous content and depends on the relative proportions of the polysaccharides that compose it. Hemicellulose has greater hygroscopic power than cellulose, and it is almost zero in lignin (González et al. 2007González, J.M., Jiménez, E., Lázaro, R. & Mateos, G.G. 2007. Effect of type of cereal, heat processing of the cereal, and inclusion of fiber in the diet on productive performance and digestive traits of broilers. Poultry Science, 86(8): 1705-1715, ISSN: 0032-5791. https://doi.org/10.1093/ps/86.8.1705. ). This explains the performance of WAC in Sacha inchi cake, which showed low hemicellulose and lignin levels.

The composition of macrominerals was higher in batch three compared to batch two (table 2). Batch one did not differ from these two for calcium and potassium, while it decreased and increased, respectively, for phosphorus. For magnesium, it was similar to batch one. These results correspond with those recorded in the ash concentration (table 1), which is low when compared to soybean, rapeseed, and sunflower cakes (6.8, 5.6-7.0, 5.7-7.5 %, respectively) (Arrutia et al. 2020Arrutia, F., Binnera, E., Williams, P. & Waldron, K.W. 2020. Oilseeds beyond oil: Press cakes and meals supplying global protein requirements. Trends in Food Science & Technology, 100: 88-102, ISSN: 1879-3053. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.03.044.). Ash content and, therefore, minerals present in the cake can be attributed to the edaphoclimatic characteristics of the plant cultivation (Martínez 2022Martínez, P.A. 2022. Caracterización de las propiedades tecnológicas de la torta residual de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.): para su aprovechamiento en un producto panificado. Tesis de Diploma, Universidad de la Salle, Bogotá, Colombia, 41pp.).

As demonstrated in table 2, phosphorus was the most abundant macromineral in the cake. The calcium-phosphorus relation is essential, as when serum calcium concentrations increase, phosphorus concentrations decrease and vice versa. This relation varies depending on animal species and life stage. Calcium and phosphorus compete with each other in intestinal absorption. Both are essential for bone health and maintaining the optimal mineral balance in the body. They are essentially located in bones, and they participate in the formation of the skeleton and teeth (Dolores 2020Dolores, M. 2020. Alteraciones del metabolismo mineral: calcio, fósforo, PTH, vitamina D, FGF-23, Klotho. Edición del Grupo Editorial Nefrología de la Sociedad Española de Nefrología, Available at: https://www.nefrologiaaldia.org/es-articulo-alteraciones-del-metabolismo-mineral-calcio-fosforo-pth-vitamina-d-fgf-311. [Consulted: February 08, 2024].).

Calcium acts in muscle contraction, nervous excitability, blood coagulation, and in the secretion of exocrine glands. Phosphorus has important metabolic functions, participating in enzyme regulation and energy storage. It is a component of nucleic acids and phospholipids present in tissues (Carbajal 2017Carbajal, Á. 2013. Manual de Nutrición y Dietética. Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España, 367pp.).

Magnesium is involved in the maintenance of bones, teeth, and heart. It participates in energy metabolism, glucose release, and protein formation. It also regulates the function of muscles and the nervous system, blood pressure, and electrolyte balance. It contributes to DNA formation and to the reduction of tiredness and fatigue. Magnesium is involved in bone formation and it is essential for a large number of enzymatic reactions (Sarli 2015Sarli, M. 2015. Funciones fisiológicas del calcio, fósforo y magnesio. Tesis en opción al título académico de Máster. Universidad de Salamanca, Salamanca, España, 37pp.).

Potassium and sodium also showed elevated values, followed by phosphorus (table 2). Sodium-potassium pump is an important physiological process that takes place among cells, during which an exchange of potassium ions for sodium ions occurs. It is known as an active transport process, essential for cellular function. The main function of potassium (intracellular element), sodium, and chlorine (extracellular elements) lies in the regulation of cellular osmotic pressure (Montagud 2020Montagud, N. 2020. Bomba sodio-potasio: qué es y cuáles son sus funciones en la célula. In: Psicología y Mente, España. Available at: https://psicologiaymente.com/neurociencias/bomba-sodio-potasio. [Consulted: April 15, 2014].).

The qualitative analysis of the secondary metabolites is shown in table 3. The three batches showed similar results, with no differences for each group of studied compounds. The saponin test conducted on the sample from each batch showed positive results, with a sustained foam index of approximately 2 cm for more than 5 minutes. These compounds have surfactant properties, meaning that they reduce the surface tension of a liquid and create foam (Góngora-Chi et al. 2023Góngora-Chi, G.J., Lizardi-Mendoza, J., López-Franco, Y.L., López-Mata, M.A. & Quihui-Cota, L. 2023. Métodos de extracción, funcionalidad y bioactividad de saponinas de Yucca: una revisión. Biotecnia, 25(1): 147-155, ISSN: 1665-1456. https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i1.1800. ). The abundant presence of saponins in the three batches can be associated with the variety of the plant or the cropping conditions, such as soil, temperature, and irrigation.

Saponins can decrease food palatability, inactivate the dietary metabolism of proteases, lipases, and amylases, which are necessary for digestibility (Lozada-Salcedo 2017Lozada-Salcedo, E.E., Núñez-Torres, O.P., Rosero-Peñaherrera, M.A. & Aragadvay-Yungan, R.G. 2017. Efectos fisiopatológicos de los compuestos secundarios en la alimentación de monogástricos. Journal of the Selva Andina Animal Science, 4(1): 82-92, ISSN: 2311-3766. http://www.scielo.org.bo/pdf/jsaas/v4n1/v4n1_a07.pdf. ). The saponins present in oilseed cakes such as soybean, sunflower, and hemp have been attributed negative effects. Hemolysis, interference with bile acids, liposoluble vitamins, cholesterol, and dietary lipids are described (Ancuta and Sonia 2020Ancuta, P. & Sonia, A. 2020. Oil Press-Cakes and Meals Valorization through Circular Economy Approaches: A Review. Applied Sciences, 10(21): 7432, ISSN: 2076-3417. https://doi.org/10.3390/app10217432.).

The presence of α-amino groups in the samples was positive for all three batches and took on a bluish-purple coloration. Among the secondary metabolites that are present in these groups are lectins, protease inhibitors (trypsin and chymotrypsin), and non-protein amino acids. These have different anti-nutritional effects when found in high concentrations.

Trypsin inhibitors, for example, may reduce protein digestibility when their presence is abundant in oilseed cakes such as soybean, sunflower, sesame, peanut, hemp, and flax (Ancuta and Sonia 2020Ancuta, P. & Sonia, A. 2020. Oil Press-Cakes and Meals Valorization through Circular Economy Approaches: A Review. Applied Sciences, 10(21): 7432, ISSN: 2076-3417. https://doi.org/10.3390/app10217432.). In soybean cake, the abundance of these compounds can inhibit growth (Loeffler et al. 2013Loeffler, T., Shim, M.Y., Beckstead, R.B., Batal, A.B. & Pesti, G.M. 2013. Amino acid digestibility and metabolizable energy of genetically selected soybean products. Poultry Science, 92(7): 1790-1798, ISSN: 0032-5791. http://dx.doi.org/10.3382/ps.2012-02299. ) and increase pancreas size in growing chickens (Beukovic et al. 2012Beukovic, D., Beukovic, M., Ljubojevic, D., Stanacev, V., Bjedov, S. & Ivkovic, M. 2012. Effect soybean heat treatment on broiler slaughter traits. In: Third International Scientific Symposium “Agrosym Jahorina 2012”. Available at: http://www2.agrosym.rs.ba/agrosym/agrosym_2012/isbn.html. [Consulted: January 20, 2024].).

In the consulted scientific literature, there were not enough studies on Sacha inchi cake, where antinutritional effects in animals are associated with high concentrations of secondary metabolites. Hurtado-Ramírez et al. (2014)Hurtado-Ramírez, L.L., Paredes-López, D. & Robles-Huaynate, R. 2014. Efecto de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) en el perfil sanguíneo e histopatología del hígado de aves de postura. Ciencia amazónica (Iquitos), 4(1): 60-66, ISSN: 2221-5948. http://dx.doi.org/10.22386/ca.v4i1.69. linked hepatotoxic effects and changes in the normal levels of hematocrit, hemoglobin, and alanine aminotransferase in Hy Line Brown laying hens, which consumed Sacha inchi cake, due to the abundant presence of saponins. For these reasons, it is necessary to use different processing methods to reduce the content of secondary metabolites.

The presence of phenols in the samples from the three batches was negative, and there was no variation when adding FeCl₃. The absence of a change in coloration indicates that evaluated cakes do not contain phenols in significant amounts, with concentrations too low to be detected in the test. In the analyzed samples corresponding to the three batches, alkaloids and flavonoids were also not identified. The result for tannins was inconclusive, due to their low concentration, or the presence of other compounds that may have interfered with the reaction.

Conclusions

According to the findings, it is concluded that the chemical composition of Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) raw cake varies among production batches, except for the content of protein, lignin, hemicelluloses, and the physical properties of the fibrous fraction. This demonstrates the importance of considering the differences among batches when working with this by-product in future research.

Introducción

Las oleaginosas constituyen uno de los cultivos de mayor producción, investigación y comercialización en el mundo. Las semillas cosechadas se utilizan en la industria aceitera para la obtención de aceite a partir de su procesamiento mediante diferentes métodos de extracción (Dellepiane et al. 2023Dellepiane, A.V., Sánchez, G.E. & Chamorro, A.M. 2023. Importancia económica, usos y propiedades de lino, colza y cártamo. In: Lino, colza y cártamo. Oleaginosas que aportan a la diversificación productiva. Editorial de la Universidad Nacional de La Plata EDULP, Buenos Aires, Argentina. Available at: http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/158499. [Consulted: January 15, 2024].). Entre ellos, los más conocidos son la extracción por prensa cilindro y por solventes. Como resultado, se obtiene la torta residual, que se caracteriza generalmente por presentar alto contenido de proteínas y de cenizas (Vichare y Morya 2024Vichare, S.A. & Morya, S. 2024. Exploring waste utilization potential: nutritional, functional and medicinal properties of oilseed cakes. Frontiers in Food Science and Technology, 4: 1441029, ISSN: 2674-1121. https://doi.org/10.3389/frfst.2024.1441029.).

En Cuba, el Centro de Investigaciones en Plantas Proteicas y Productos Bionaturales (CIPB) trabaja en diversos proyectos para obtener nuevos productos a partir del aceite y la torta residual del procesamiento para aprovechar mejor las semillas destinadas a la alimentación humana. Entre las materias primas utilizadas se encuentra Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi).

Scull et al. (2022)Scull, I., García, Y., Ortega, D., Albelo, N., Sosa, D., Valiño, E.C. & García, Y. 2022. Chemical characterization of Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cake cultivated in Cuba. Technical note. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(4): 1-6, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/1075. investigaron la torta de Sacha inchi a partir de las semillas cosechadas en el occidente de Cuba (Pinar del Río) y posteriormente procesadas en el CIPB. La torta residual mostró elevado contenido de proteína bruta (54.41 %), moderado de fibra detergente neutro (FDN) (30.97 %) y detergente ácido (FDA) (11.84 %) y adecuado contenido de cenizas (5.05 %). Sin embargo, se identificó la presencia abundante de algunos metabolitos secundarios, como los terpenoides y los grupos α aminos.

Como alimentos alternativos para animales, las tortas poseen dos inconvenientes principales: la presencia de fibra dietética y de metabolitos secundarios (Vujetić et al. 2025Vujetić J.C., Spasevski N.J. & Dragojlović D.M. 2025. Processing techniques of removing antinutrients from oilseed cakes as by-products intended for animal feeding. Food and Feed Research, 52(1): 37-51, ISSN: 2217-5369. https://doi.org/10.5937/ffr0-50500.). Estos dos componentes pudieran causar diferentes efectos fisiológicos, que dificultan su uso en la alimentación, cuando se encuentran en elevadas concentraciones (Srichamnong et al. 2018Srichamnong, W., Ting, P., Pitchakarn, P., Nuchuchua, O. & Temviriyanukul, P. 2018. Safety assessment of Plukenetia volubilis (Inca peanut) seeds, leaves, and their products. Food Science & Nutrition, 6(4): 962-969, ISSN: 2048-7177. https://doi.org/10.1002/fsn3.633.). Además, limitan el potencial del subproducto, especialmente cuando se utilizan altas dosis (Zajac et al. 2020Zajac, M., Kiczorowska, B., Samolinska, W., Kowalczyk-pecka, D., Andrejko, D. & Kiczorowskiz, P. 2021. Effect of inclusion of micronized camelina, sunflower, and flax seeds in the broiler chicken diet on performance productivity, nutrient utilization, and intestinal microbial populations. Poultry Science, 100(7): 1-45, ISSN: 0032-5791. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101118.). Debido a ello, el objetivo de este trabajo fue determinar la composición química y las propiedades físicas de la fracción fibrosa de diferentes lotes de producción de la torta de Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi).

Materiales y Métodos

El trabajo se realizó en el Instituto de Ciencia Animal (ICA), ubicado en el municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba. Se halla entre los 22º 53 LN y los 82º 02 LO y a 80 m s.n.m (Herrera 1976Herrera, R. 1976. Estudio bioclimático del Instituto de Ciencia Animal. La Habana, Cuba: Boletín técnico. Ediciones ICA.).

Obtención de la torta de Sacha inchi: La torta residual de Plukenetia volubilis L. se obtuvo de semillas cosechadas en Mayabeque, Cuba, con un intervalo siembra-cosecha de siete meses. El procesamiento consistió en la extracción de aceite mediante prensado en frío (prensa cilindro extractora), siguiendo el protocolo ONO: PO. III.49 del Centro de Investigaciones en Plantas Proteicas y Productos Bionaturales. La torta resultante se almacenó en sacos de polipropileno, colocados sobre pallets para evitar contacto con el suelo en una cámara refrigerada hasta su análisis.

Toma de muestras: Se evaluaron tres lotes de torta de Sacha inchi, correspondientes a meses de producción distintos: lote uno (diciembre de 2022), lote dos (febrero de 2023) y lote tres (mayo de 2023). El número de lotes disponibles en la planta de extracción de aceite al momento de la toma de muestras fue suficiente para evaluar la variabilidad composicional e identificar las diferencias atribuibles a condiciones de cosecha y procesamiento.

Cada lote representó una unidad experimental independiente (n=3). De cada uno se seleccionaron aleatoriamente seis sacos (réplicas de muestreo primario). El contenido de cada saco se esparció sobre una superficie estéril y plana y se recolectaron submuestras de las cuatro esquinas y el centro. Se mezclaron las submuestras para obtener 1 kg de material homogéneo por lote, el cual se selló en bolsas herméticas y se envió a la Unidad Central de Laboratorios del Instituto de Ciencia Animal (UCELAB) para su análisis fisicoquímico.

Determinación de la composición química: Se determinaron los contenidos de materia seca (MS), proteína bruta (PB), cenizas y macrominerales, según la metodología descrita por la AOAC (2019)Association of Official Analytical Collaboration (AOAC) International. 2019. Chapter 4: Official Methods of Analysis of AOAC International. In: Animal Feed. Volumen 1. Dr. George Latimer, Jr. Editor, 21st ed., p. 1-77, ISBN: 9780935584899.. Para la extracción de FDN, FDA, lignina, celulosa y hemicelulosa, se utilizó el método de fraccionamiento de Goering y van Soest (1970)Goering, H.K. & Van Soest, P.J. 1970. Forage fiber analyses: Apparatus, reagent, procedures and some applications. In: Agriculture Handbook No. 379. Ed. U.S.D.A. Agricultural Research Service, Department of Agriculture, United States of America.. Cada análisis se realizó por duplicado.

Determinación de las propiedades físicas: La solubilidad se determinó por el método de Seoane et al. (1981)Seoane, J.R., Coté, M., Seríais, O. & Laforest, J.P. 1981. Prediction of the nutritive value of alfalfa and timothy feed as hay to growing sheep. Canadian Journal of Animal Science, 61: 403-413, ISSN: 0008-3984. https://doi.org/10.4141/cjas81-048.. Para ello se tamizaron las muestras por un tamiz de 0.8 mm. Luego, se llevaron a estufa a 105 °C durante toda la noche.

- Solubilidad. Se añadieron 60 mL de agua destilada a 2 g de muestra seca, se dejó reposar por 1 hora, se filtró y se colocó en estufa a 60 ºC, durante 12 h. Posteriormente, se pesó el residuo seco.

Se determinó esta propiedad por el cálculo de:

- Capacidad de adsorción de agua (CAA). Se determinó de acuerdo con Savón et al. (1999)Savón, J.R., Gutiérrez, O., González, T. & Orta, M. 1999. Manual de caracterización físico-química de alimentos. Editorial EDICA, La Habana, Cuba, 10pp.. El cálculo se realizó según la fórmula:

- Volumen. Se tomó 1g de la muestra seca, se centrifugó a 3 000 r.p.m, durante 20 min. y se midió el volumen ocupado por la muestra después de la centrifugación. Se expresó en mL/g.

Composición cualitativa de metabolitos secundarios: Se analizó cualitativamente el contenido de compuestos secundarios según la metodología de Miranda y Cuellar (2000)Miranda, M. & Cuellar, A. 2000. Manual de prácticas de laboratorio: Farmacognosia y productos naturales. Facultad de Farmacia y Alimentos de la Universidad de la Habana, La Habana, Cuba, 10pp.. Para realizar el tamizaje fitoquímico, se tomaron seis muestras por duplicado de 5 g cada una y se sometieron a un proceso de extracción por maceración con etanol 90 % v/v durante 48 h. Luego, se filtraron por gravedad y el filtrado se conservó en frascos de cristal de color ámbar. Posteriormente, se procedió a determinar las sustancias solubles en cada uno de los extractos y se utilizó el sistema de cruces para indicar la presencia o ausencia de los metabolitos.

Diseño experimental y análisis estadístico: Se empleó un diseño de clasificación simple para las variables de composición química (MS, PB, cenizas, FDN, FDA, celulosa, hemicelulosa y lignina), propiedades físicas (solubilidad, capacidad de adsorción de agua, y volumen) y contenido mineral (Ca, P, Mg, K, Na) en tres lotes de torta de Sacha inchi cruda. Las diferencias entre lotes se analizaron mediante ANOVA, y cuando fueron significativas (p<0.05) las medias, se compararon con la prueba de Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple Range and Multiple F Tests. Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478.. Para el procesamiento de los datos se utilizó el programa INFOSTAT (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat. version 2012, [Windows], Universidad Nacional de Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat, Available at: http://www.infostat.com.ar. [Consulted: January 05, 2024].).

Resultados y Discusión

En la tabla 1 se muestra la composición química y las propiedades físicas de la fracción fibrosa de la torta de Sacha inchi. Estas últimas no mostraron diferencias entre lotes, al igual que la proteína, lignina y hemicelulosa.

La MS fue elevada, lo que indica bajo contenido de humedad en la torta de Sacha inchi. El resultado es importante cuando se almacenan productos destinados a la alimentación, ya que según Sánchez et al. (2020)Sánchez, A., Gómez-Guerrero, B. & Billiris, A. 2020. Almacenamiento de arroz: influencia en la inocuidad del grano. Revista del Laboratorio tecnológico del Uruguay (INNOTEC), 19: 109-124, ISSN: 1688-6593. https://doi.org/10.26461/19.0810.26461/19.08. de ello depende que no se modifique la calidad nutricional. Sin embargo, el lote tres mostró el valor más bajo comparado con el dos y el uno. El resultado pudiera estar en correspondencia con el tiempo de almacenamiento de la torta.

Se obtuvieron niveles de proteína bruta que resultaron elevados, si se comparan con la soya (42 %) según datos de Terrien (2017)Terrien, C. 2017. Available preotein substitutes. In: Meat analogs: challenges and perspectives, London, England. Chapter 3. Available at: https://uchile.alma.exlibrisgroup.com/discovery/fulldisplay?docid=alma991007533515503936&context=L&vid=56UDC_INST:56UDC_INST&lang=es&search_scope=My_CI_and_Local_Avail&adaptor=Local%20Search%20Engine&tab=Everything&query=sub,exact,%20Substitutes%20,AND&mode=advanced&offset=0. [Consulted: January 10, 2024].. Los resultados son inferiores al 54.41 % de PB informado por Scull et al. (2022)Scull, I., García, Y., Ortega, D., Albelo, N., Sosa, D., Valiño, E.C. & García, Y. 2022. Chemical characterization of Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cake cultivated in Cuba. Technical note. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(4): 1-6, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/1075.. Esto se puede relacionar con la época de cosecha y la región donde se obtuvieron. A diferencia de estos autores, quienes adquirieron sus lotes de torta en el segundo semestre del año 2020 de la provincia Pinar del Río, los lotes que se evaluaron en el presente experimento correspondieron a los meses de diciembre de 2022 y febrero y mayo de 2023 en la provincia Mayabeque.

El contenido de PB que se obtuvo fue superior al informado por Alcívar et al. (2020)Alcívar, J.L., Martínez, M., Lezcano, P., Scull, I. & Valverde, A. 2020. Technical note on the physical-chemical composition of Sacha inchi (Plukenetia volubilis) cake. Cuban Journal of Agricultural Science, 54(1): 19-23, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/934/1002. en la torta de Sacha inchi obtenida en Ecuador (41.49 %), quienes utilizaron el método de prensa cilindro extractor a altas temperaturas. Lo anterior contradice lo expresado por Mannucci et al. (2019)Mannucci, A., Castagna, A., Santin, M., Serra, A., Mele, M. & Ranieri, A. 2019. Quality of flaxseed oil cake under diferent storage conditions. LWT- Food Science and Technology, 104: 84-90, ISSN: 0023-6438. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.01.035. sobre la disminución del contenido de proteína de las tortas que se extraen en frío, en comparación con los procesamientos que usan altas temperaturas, donde las concentraciones suelen ser superiores. Es posible que las condiciones edafoclimáticas del cultivo de las plantas hayan influido en los niveles de proteína de cada torta.

Los tenores de FDN fueron menores en el lote tres con respecto al resto. La FDA y la celulosa fueron diferentes para todos los lotes con los valores mayores en el lote dos. Las diferencias entre lotes están relacionadas con el contenido de MS de la torta que, a su vez, depende del tiempo de almacenamiento de la misma.

Los valores FDN y FDA fueron superiores a los informados para la torta de Sacha inchi por Alcívar et al. (2020)Alcívar, J.L., Martínez, M., Lezcano, P., Scull, I. & Valverde, A. 2020. Technical note on the physical-chemical composition of Sacha inchi (Plukenetia volubilis) cake. Cuban Journal of Agricultural Science, 54(1): 19-23, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/934/1002. en Ecuador (16.64 y 12.70 %, en ese mismo orden). Se encuentran en el rango de diferentes tortas de oleaginosas que provienen de especies vegetales, sean de climas tropicales como templados (entre 19 y 52, entre 13 y 42 %, respectivamente). Sucede así en amarula (Sclerocarya birrea), macadamia (Integrifolia) y baobab (Adansonia digitate L.) en África (Solomon 2018Solomon, J. 2018. Evaluation of oil cakes from amarula (Sclerocarya birrea), macadamia (Integrifolia) and baobab (Adansonia digitate l.) as protein supplements for ruminant diets. Tesis en opción al título académico de Máster. Universidad de South África, South África, 70pp.) y dos especies de canola (Brassica napus y Brassica juncea) en Canadá (Oryschak et al. 2019Oryschak, M.A., Smit, M.N. & Beltranena, E. 2019. Brassica napus and Brassica juncea extruded-expelled cake and solvent-extracted meal as feedstuffs for laying hens: Lay performance, egg quality, and nutrient digestibility. Poultry Science, 99(1): 350-363, ISSN: 0032-5791. http://dx.doi.org/10.3382/ps/pez501.).

Según Alcívar (2022)Alcívar, J.L. 2022. Evaluación de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) como fuente alternativa de proteínas para pollos de engorde. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba, 100pp., en la composición de carbohidratos en la torta de Sacha inchi influyen factores como la genética propia de la planta, que se afecta directamente por el clima donde se cultiva. Además, puede variar en dependencia de la forma de presentación de la oleaginosa, ya sea en harina, al moler directamente la semilla, o en el subproducto resultante de la extracción del aceite. Este último depende, además, del tipo de procesamiento al que se someta la semilla para la obtención del aceite.

No obstante, de manera general, los indicadores del fraccionamiento fibroso se consideran bajos si se comparan con otras oleaginosas fibrosas como el palmiche con valores de FDN y FDA de 72.55 y 55.84 %, respectivamente (Martínez-Pérez et al. 2021Martínez-Pérez, M., Vives, Y., Rodríguez, B., Pérez, O.G. & Herrera, M. 2021. Valor nutritivo de la harina de palmiche, fruto de la palma real (Roystonea regia), en la alimentación de pollos de ceba. Cuban Journal of Agricultural Science, 55(3): 305-313, ISSN: 2079-3480. http://scielo.sld.cu/pdf/cjas/v55n3/2079-3480-cjas-55-03-305.pdf.). La relación hemicelulosa:celulosa fue 1.11, 1.61 y 2.23 para los lotes dos, uno y tres, respectivamente. Según Marrero (1998)Marrero, A.I. 1998. Contribución al estudio de la utilización de la fibra dietética en gallináceas. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias, Instituto de Ciencia Animal, La Habana, Cuba, 100pp., mientras mayor es esta relación en un alimento, se podría degradar más el componente fibroso por el animal. Este aspecto, unido a la baja composición en pared celular, pudiera indicar mejor digestibilidad de la torta de Sacha inchi en monogástricos, aspectos que se deberán estudiar en trabajos futuros.

Los resultados de las propiedades físicas evidenciaron valores intermedios de solubilidad. En la torta de Sacha inchi que se produjo en Ecuador, Alcívar et al. (2022)Alcívar, J.L. 2022. Evaluación de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) como fuente alternativa de proteínas para pollos de engorde. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba, 100pp. informaron valores inferiores (7.96 %). Wang et al. (2018)Wang, S., Zhu, F. & Kakuda, Y. 2018. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.): Nutritional composition, biological activity, and uses. Food Chemistry, 265: 316-328, ISSN: 0308-8146. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.05.055. refirieron que en las semillas de Sacha inchi la fibra dietética insoluble representaba 72.40 % y la soluble, 9.0 %. Las diferencias entre estudios se pueden relacionar con los métodos de obtención de la torta que se discutieron previamente y con la relación de los diferentes compuestos químicos.

Los valores de lignina fueron bajos y quizás entre las hemicelulosas predominen las insolubles. Estos componentes, según lo planteado por Martínez-Pérez (2010)Martínez-Pérez, M. 2010. Caracterización de la harina de forraje de Mucuna sp. y su evaluación en la fisiología digestiva del pollo de ceba. Tesis en opción al título académico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal y Universidad Autónoma de Yucatán, La Habana, Cuba. forman parte de la fracción no soluble de la fibra. Además, son las encargadas de la regulación de la función del tracto gastrointestinal de animales monogástricos. Según Hua et al. (2019)Hua, M., Lu, J., Qu, D., Liu, C., Zhang, L., Li, S., Chen, J. & Sun, Y. 2019. Structure, physicochemical properties and adsorption function of insoluble dietary fiber from ginseng residue: A potential functional ingredient. Food Chemistry, 286: 522-529, ISSN: 0308-8146. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.114. , la fibra dietética insoluble promueve la perístasis, incrementa el volumen fecal, interfiere en la digestibilidad de los nutrientes y absorbe y elimina grasa, determinados metales y otras sustancias tóxicas.

La torta de Sacha inchi mostró que es un subproducto voluminoso y presenta baja capacidad de adsorción de agua. Según Wrolstad (2012)Wrolstad, R.E. 2012. Nutritional roles of carbohydrates. In: Food carbohydrate chemistry, USA. Chapter 9. Available at: https://doi.org/10.1002/9781118688496.ch9. [Consulted: April 06, 2024]., la fibra dietética no soluble se caracteriza por menor capacidad de retención de agua, como se observó en el presente estudio. Mudgil (2017)Mudgil, D. 2017. The Interaction Between Insoluble and Soluble Fiber. Dietary Fiber for the Prevention of Cardiovascular Disease, 3: 35-59. Chapter 3. ISSN: 978-0-12-805130-6. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-805130-6.00003-3. planteó que la capacidad de adsorción de agua no es más que la capacidad que tiene la fibra de hincharse y retener agua en su matriz fibrosa, lo que se relaciona con el contenido fibroso y depende de las proporciones relativas de los polisacáridos que la componen. La hemicelulosa posee mayor poder higroscópico que la celulosa, y es casi nulo en la lignina (González et al. 2007González, J.M., Jiménez, E., Lázaro, R. & Mateos, G.G. 2007. Effect of type of cereal, heat processing of the cereal, and inclusion of fiber in the diet on productive performance and digestive traits of broilers. Poultry Science, 86(8): 1705-1715, ISSN: 0032-5791. https://doi.org/10.1093/ps/86.8.1705. ). Ello explica el comportamiento de la CAA en la torta de Sacha inchi, que mostró bajos contenidos de hemicelulosa y lignina.

La composición de macrominerales fue superior en el lote tres respecto al dos (tabla 2). El lote uno no difirió de estos dos para calcio y potasio, en tanto disminuyó y aumentó, respectivamente, para fósforo, y para el magnesio fue similar al uno. Estos resultados se corresponden con los registrados en la concentración de cenizas (tabla 1), que es baja si se compara con tortas de soya, colza y girasol (6.8, 5.6-7.0, 5.7-7.5 %, respectivamente) (Arrutia et al. 2020Arrutia, F., Binnera, E., Williams, P. & Waldron, K.W. 2020. Oilseeds beyond oil: Press cakes and meals supplying global protein requirements. Trends in Food Science & Technology, 100: 88-102, ISSN: 1879-3053. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.03.044.). El contenido de cenizas y, por tanto, de minerales presentes en la torta se puede atribuir a las características edafoclimáticas del cultivo de la planta (Martínez 2022Martínez, P.A. 2022. Caracterización de las propiedades tecnológicas de la torta residual de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.): para su aprovechamiento en un producto panificado. Tesis de Diploma, Universidad de la Salle, Bogotá, Colombia, 41pp.).

Como muestra la tabla 2, el fósforo fue el macromineral más abundante en la torta. La relación calcio-fósforo es de vital importancia, ya que cuando aumentan las concentraciones séricas del calcio disminuyen las del fósforo y viceversa. Esta relación varía en dependencia de la especie animal y la fase de vida. El calcio y el fósforo compiten entre sí en la absorción intestinal. Ambos son esenciales para la salud ósea y el mantenimiento del equilibrio mineral óptimo del organismo. Su localización corporal es esencialmente ósea y participan en la formación del esqueleto y los dientes (Dolores 2020Dolores, M. 2020. Alteraciones del metabolismo mineral: calcio, fósforo, PTH, vitamina D, FGF-23, Klotho. Edición del Grupo Editorial Nefrología de la Sociedad Española de Nefrología, Available at: https://www.nefrologiaaldia.org/es-articulo-alteraciones-del-metabolismo-mineral-calcio-fosforo-pth-vitamina-d-fgf-311. [Consulted: February 08, 2024].).

El calcio actúa en la contracción muscular, excitabilidad nerviosa, coagulación de la sangre o en la secreción de glándulas exocrinas. El fósforo tiene importantes funciones metabólicas, al participar en la regulación de enzimas y almacén energético. Es un componente de los ácidos nucleicos y de los fosfolípidos presentes en los tejidos (Carbajal 2017Carbajal, Á. 2013. Manual de Nutrición y Dietética. Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España, 367pp.).

El magnesio interviene en el mantenimiento de los huesos, dientes y corazón. Participa en el metabolismo energético, la liberación de glucosa y la formación de proteínas. También regula la función de los músculos y el sistema nervioso, la presión sanguínea y el equilibrio electrolítico. Contribuye a la formación de ADN y a la disminución del cansancio y la fatiga. El magnesio interviene en la formación de los huesos y es indispensable para un gran número de reacciones enzimáticas (Sarli 2015Sarli, M. 2015. Funciones fisiológicas del calcio, fósforo y magnesio. Tesis en opción al título académico de Máster. Universidad de Salamanca, Salamanca, España, 37pp.).

El potasio y el sodio también se manifestaron con valores elevados, seguidos del fósforo (tabla 2). La bomba sodio-potasio es un proceso fisiológico importante que se realiza entre las células, durante el cual se produce un intercambio de iones de potasio por iones de sodio. Se conoce como un proceso de transporte activo, vital para el funcionamiento celular. La función principal del potasio (elemento intercelular), sodio y cloro (elementos extracelulares) reside en la regulación de la presión osmótica celular (Montagud 2020Montagud, N. 2020. Bomba sodio-potasio: qué es y cuáles son sus funciones en la célula. In: Psicología y Mente, España. Available at: https://psicologiaymente.com/neurociencias/bomba-sodio-potasio. [Consulted: April 15, 2014].).

El análisis cualitativo de los metabolitos secundarios se muestra en la tabla 3. Los tres lotes evidenciaron resultados similares, sin diferencias para cada grupo de compuestos estudiados. El ensayo de saponinas realizado a la muestra de cada lote dejó ver resultados positivos, con un índice de espuma sostenida de aproximadamente 2 cm durante más de 5 min. Estos compuestos tienen propiedades tensioactivas, es decir, que reducen la tensión superficial de un líquido y crean espuma (Góngora-Chi et al. 2023Góngora-Chi, G.J., Lizardi-Mendoza, J., López-Franco, Y.L., López-Mata, M.A. & Quihui-Cota, L. 2023. Métodos de extracción, funcionalidad y bioactividad de saponinas de Yucca: una revisión. Biotecnia, 25(1): 147-155, ISSN: 1665-1456. https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i1.1800. ). La presencia abundante de saponinas para los tres lotes se puede asociar a la variedad de la planta o a las condiciones de cultivo, como el suelo, la temperatura y el riego.

Las saponinas pueden disminuir la palatabilidad de los alimentos, inactivan el metabolismo dietético de las proteasas, lipasas y amilasas, necesarias para la digestibilidad (Lozada-Salcedo 2017Lozada-Salcedo, E.E., Núñez-Torres, O.P., Rosero-Peñaherrera, M.A. & Aragadvay-Yungan, R.G. 2017. Efectos fisiopatológicos de los compuestos secundarios en la alimentación de monogástricos. Journal of the Selva Andina Animal Science, 4(1): 82-92, ISSN: 2311-3766. http://www.scielo.org.bo/pdf/jsaas/v4n1/v4n1_a07.pdf. ). A las saponinas presentes en tortas de oleaginosas como la soya, girasol y cáñamo se les han atribuido efectos negativos. Se describen la hemólisis, interferencia en los ácidos biliares, vitaminas liposolubles, colesterol y lípidos dietarios (Ancuta y Sonia 2020Ancuta, P. & Sonia, A. 2020. Oil Press-Cakes and Meals Valorization through Circular Economy Approaches: A Review. Applied Sciences, 10(21): 7432, ISSN: 2076-3417. https://doi.org/10.3390/app10217432.).

La presencia de grupos α aminos en las muestras fue positiva para los tres lotes y tomaron una coloración azul violácea. Entre los metabolitos secundarios que presentan estos grupos se encuentran las lectinas, los inhibidores de proteasas (tripsina y quimiotripsina) y los aminoácidos no proteicos. Estos poseen diferentes efectos antinutricionales, cuando se encuentran en elevadas concentraciones.

Los inhibidores de tripsina, por ejemplo, pueden reducir la digestibilidad de la proteína, cuando su presencia es abundante en tortas de oleaginosas como la de soya, girasol, sésamo, maní, cáñamo y lino (Ancuta y Sonia 2020Ancuta, P. & Sonia, A. 2020. Oil Press-Cakes and Meals Valorization through Circular Economy Approaches: A Review. Applied Sciences, 10(21): 7432, ISSN: 2076-3417. https://doi.org/10.3390/app10217432.). En la torta de soya, la abundancia de estos compuestos puede inhibir el crecimiento (Loeffler et al. 2013Loeffler, T., Shim, M.Y., Beckstead, R.B., Batal, A.B. & Pesti, G.M. 2013. Amino acid digestibility and metabolizable energy of genetically selected soybean products. Poultry Science, 92(7): 1790-1798, ISSN: 0032-5791. http://dx.doi.org/10.3382/ps.2012-02299. ) y aumentar el tamaño del páncreas en pollos en etapa de crecimiento (Beukovic et al. 2012Beukovic, D., Beukovic, M., Ljubojevic, D., Stanacev, V., Bjedov, S. & Ivkovic, M. 2012. Effect soybean heat treatment on broiler slaughter traits. In: Third International Scientific Symposium “Agrosym Jahorina 2012”. Available at: http://www2.agrosym.rs.ba/agrosym/agrosym_2012/isbn.html. [Consulted: January 20, 2024].).

En la literatura científica consultada no se encontraron suficientes estudios de la torta de Sacha inchi, donde se asocien efectos antinutricionales en animales por elevadas concentraciones de metabolitos secundarios. Hurtado-Ramírez et al. (2014)Hurtado-Ramírez, L.L., Paredes-López, D. & Robles-Huaynate, R. 2014. Efecto de la torta de Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) en el perfil sanguíneo e histopatología del hígado de aves de postura. Ciencia amazónica (Iquitos), 4(1): 60-66, ISSN: 2221-5948. http://dx.doi.org/10.22386/ca.v4i1.69. relacionaron efectos hepatotóxicos y cambios en los niveles normales de hematocrito, hemoglobina y alanina aminotransferasa en aves de postura de la Línea Hy Line Brown, que consumieron torta de Sacha inchi, producto de la presencia abundante de saponinas. Por estas razones, es necesario utilizar diferentes procesamientos para reducir el contenido de metabolitos secundarios.

La presencia de fenoles en las muestras de los tres lotes fue negativa, y no hubo variación al añadir FeCl₃. La ausencia de cambio en la coloración indica que las tortas evaluadas no contienen fenoles en cantidades significativas, con concentraciones muy bajas para ser detectados en la prueba. En las muestras analizadas correspondientes a los tres lotes, los alcaloides y flavonoides tampoco se identificaron. El resultado de taninos fue inconcluso, debido a la concentración baja de los mismos, o a la presencia de otros compuestos que pudieron interferir en la reacción.

Conclusiones

De acuerdo con lo planteado, se concluye que la composición química de la torta cruda de Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) varía entre lotes de producción, excepto en el contenido de proteína, lignina, hemicelulosas y las propiedades físicas de la fracción fibrosa. Esto demuestra la importancia de considerar las diferencias entre lotes, al trabajar con este subproducto en futuras investigaciones.