A soja em grão é considerada uma das oleaginosas mais ricas e amplamente disponível no mundo, destacando-se como importante fonte de proteína e energia (Butolo, 2010). A produção mundial de soja está concentrada em poucos países, sendo que Brasil, Estados Unidos, Argentina e China responderam, juntos, por cerca de 85% da produção global ao longo de todo o século XXI. Na safra 2022/2023, o Brasil produziu 156 milhões de toneladas de soja em grão, consolidando-se como um dos principais produtores mundiais (MAPA, 2024).
Fatores como a qualidade nutricional da soja, ampla disponibilidade, custo relativamente baixo, alto rendimento das sementes e facilidade de rotação agrícola com cereais, são responsáveis pela preferência de uso da soja como fonte proteica nas dietas dos animais. A soja é composta por quantidades altas de óleo (~20%) e proteínas (~40%) constituídas de aminoácidos balanceados e facilmente digeríveis (Kim; Krishnan, 2023).
Apesar das vantagens da soja, ela apresenta fatores antinutricionais que inviabilizam seu consumo sem processamento. Segundo Dei (2011), os fatores antinutricionais são compostos naturais presentes em alimentos de origem vegetal, responsáveis por reduzir o aproveitamento dos nutrientes, com consequentes efeitos prejudiciais para o desempenho e saúde dos animais.
Dentre os diversos fatores antinutricionais presentes na soja, destacam-se os inibidores de tripsina e quimiotripsina (Kunitz e Bowman-Birk), que representam cerca de 80% e 20%, respectivamente, na soja crua (Chen et al., 2020). De acordo com Butolo (2010), os inibidores de tripsina são compostos proteicos que prejudicam a digestão de proteínas alimentares por se complexarem com a enzima pancreática, denominada tripsina. Devido à ligação com a tripsina, as cadeias proteicas não são quebradas adequadamente e a liberação dos aminoácidos para absorção intestinal é prejudicada. Com a redução de tripsina no intestino delgado, o pâncreas, consequentemente, aumenta sua secreção ocasionando hipertrofia pancreática, podendo desencadear queda do crescimento e da produção. Além disso, Eys e Ruiz (2021) citam que a hipertrofia pancreática pode aumentar a secreção de tripsina, a perda de nitrogênio endógeno e pode estar correlacionada com a observação da síndrome de passagem rápida de alimento em frangos de corte e matrizes pesadas a campo.
As lectinas também são importantes fatores antinutricionais presentes na soja. O principal modo de ação das lectinas é a capacidade de se ligar a moléculas contendo carboidratos nas células epiteliais da mucosa intestinal, o que pode resultar no rompimento das microvilosidades intestinais, encurtamento das vilosidades, comprometimento da digestão e absorção de nutrientes, aumento da perda endógena de nitrogênio, proliferação bacteriana e aumento do peso e tamanho intestinal (Dourado et al., 2011).
Outros fatores antinutricionais encontrados na soja são as proteínas alergênicas, glicinina e ß-conglicinina que, igualmente, interferem na absorção de nutrientes e podem provocar danos às microvilosidades do intestino delgado, comprometendo sua integridade funcional. Polissacarídeos não-amídicos solúveis (moléculas de polissacarídeos com exceção do amido) também são responsáveis por reduzir o desempenho dos animais (Bellaver; Snizek Jr., 1999). Ácido fítico que reduz a disponibilidade de minerais; goitrogênios responsáveis por inibir a produção de iodo e uso da tiroxina; lipase e lipoxidase que promovem a oxidação e rancificação do óleo de soja; fatores antivitaminas A e E; saponinas; estrógenos e fatores flatulentos que reduzem a absorção de nutrientes (Butolo, 2010).
Dentre os fatores antinutricionais anteriormente citados, os inibidores de tripsina, lectinas e goitrogênios são fatores termolábeis, ou seja, podem ser inativados por meio de tratamento térmico adequado durante o processamento da soja. Por outro lado, os oligossacarídeos e fitato são considerados termoestáveis, o que significa que não são facilmente destruídos pelo calor, permanecendo ativos mesmo após o aquecimento (Wedekind et al., 2020). Essa distinção é fundamental, pois indica que o processamento térmico é eficaz na redução de alguns fatores antinutricionais, mas não de todos, exigindo a adoção de outras estratégias.
Para mitigar os efeitos dos fatores antinutricionais termoestáveis, o uso de enzimas exógenas, como as proteases, tem se mostrado eficiente. Segundo Gouveia et al. (2020), as enzimas contribuem para a redução da ação dos fatores antinutricionais, além de melhorar a disponibilidade dos nutrientes presentes nas rações, aumentar o valor nutricional dos ingredientes e minimizar possíveis erros na estimativa do conteúdo nutricional durante a digestão e absorção.
Por outro lado, no caso dos fatores antinutricionais termolábeis, a aplicação de tratamento térmico adequado permite melhorar a qualidade nutricional da soja e de seus subprodutos, principalmente pela redução da atividade de inibidores de protease e lectinas. Tavernari et al. (2013) ressaltam que a eficácia da inativação desses inibidores por meio do aquecimento está relacionada a fatores como temperatura, tempo de exposição ao calor, pressão aplicada, teor de umidade e granulometria do material. Em suma, o processamento da soja é fundamental para eliminar componentes indesejáveis, aumentar a disponibilidade dos nutrientes e melhorar a palatabilidade do produto (Dourado et al., 2011).
Os tipos de processamento que podem ser utilizados na soja são a tostagem por tambor rotativo, tostagem por vapor úmido, tostagem por vapor seco, tostagem por “jet sploder”, micronização, extrusão úmida ou seca e micro-ondas (Brum et al., 2006). Por conseguinte, Janocha et al. (2022) evidenciam que diversos produtos oriundos do processamento das sementes de soja podem ser utilizados na nutrição animal, como por exemplo o farelo de soja, torta de soja, óleo de soja, soja integral extrusada, proteína isolada de soja e casca de soja.
Dentre eles, o farelo de soja, subproduto do processamento do grão, é a principal fonte proteica utilizada na formulação de rações para aves e suínos em escala global, os quais respondem por cerca de dois terços do consumo mundial desse insumo (Bellaver; Snizek Jr., 1999). Quanto ao processamento do farelo de soja, existem dois processos para extração do óleo. O primeiro é o processo de expulsão, no qual é realizada a extração mecânica do óleo por prensa helicoidal. O segundo é a extração por solvente, na qual solventes apolares (comumente hexano e isômeros de hexano) são utilizados para extrair o óleo (Eys, 2004).
A extração por solvente é o processo mais eficiente e mais utilizado. O processamento do grão de soja inicialmente envolve as etapas de limpeza e secagem. Após essas etapas, o grão é transportado por rolos quebradores, onde a soja, quebrada com casca, é produzida e separada no separador de cascas. A casca é moída e tostada, e, dependendo do tipo de subproduto a ser comercializado, ela poderá ser reincorporada ao farelo de soja. Já a soja sem casca é levada para o condicionador, depois para as etapas de laminação, expansão por meio do uso de vapor, resfriamento e extração de óleo com uso de solvente (hexano). O farelo de soja, resultado da extração de óleo, é processado no “toaster”, visando recuperar parte do hexano ainda presente no farelo e desativar os fatores antinutricionais do farelo não tostado (Bellaver; Snizek Jr., 1999; Moura, 2007). Por fim, o farelo de soja é o produto tostado, resultante do processo de extração por solvente do óleo dos grãos de soja e pode ser dividido em dois tipos: o farelo de soja com casca, no qual, após a extração do óleo, a casca é voltada ao farelo (42 a 46% de proteína bruta) ou farelo de soja sem casca, onde a proteína bruta sobe para 48% (soja Hi-pro ou farelo de soja descascado).
Durante o processamento do farelo de soja, a fração líquida extraída é denominada miscela, composta por uma mistura de óleo e solvente. Após a separação, o solvente é recuperado e reutilizado, enquanto o óleo bruto é separado da lecitina. Esta, por sua vez, é obtida por meio da hidratação do óleo com vapor. O produto resultante dessa etapa, livre de lecitina, é denominado óleo degomado, o qual é submetido a refino químico ou físico para torná-lo apto ao consumo. Em sequência, o óleo pode ser branqueado e desodorizado, originando o óleo refinado. Quando o óleo passa por tratamento específico para remoção da acidez livre e de gomas mucilaginosas, obtém-se o chamado óleo neutro, sendo a borra um subproduto desse processo (Bellaver; Snizek Jr., 1999).
Os demais produtos do processamento da soja possuem as seguintes características, conforme descrito por Butolo (2010): grão integral de soja moído, que é o grão moído sem qualquer tipo de processamento; grão integral de soja tostado e moído, que representa o grão após tratamento térmico e posterior moagem; farelo semi-integral de soja, obtido a partir do tratamento térmico dos grãos com extração parcial do óleo por processo mecânico (expeller), devendo ser uniformemente desativado; casca de soja, que consiste na película externa do grão, obtida por separação durante o processamento para extração do óleo; e, por fim, proteína texturizada de soja, que é produzida por meio da extrusão da farinha de soja desengordurada. Ademais, destaca-se o concentrado proteico de soja, obtido por meio da remoção da casca, do óleo e oligossacarídeos do grão (Bellaver; Snizek Jr., 1999), bem como a soja integral extrusada, em que o grão é submetido a um processo de cozimento sob alta pressão, umidade e temperatura, por curto período de tempo (Brumano; Gattás, 2004).
De todo modo, quando o processamento térmico da soja é realizado de forma adequada, permite a inativação dos fatores antinutricionais presentes no grão cru, além de promover a desnaturação das proteínas, o que favorece a digestibilidade dos aminoácidos. A eficácia desse processo pode ser influenciada por variáveis como o tempo de exposição ao calor, a temperatura e a pressão aplicada (Moura, 2007). Esses fatores constituem pontos críticos no processamento, pois, quando a soja é subprocessada, há acúmulo de fatores antinutricionais, como os inibidores de tripsina, que interferem na ação das enzimas digestivas produzidas pelo pâncreas, prejudicando o aproveitamento dos nutrientes e, consequentemente, o desempenho e a saúde das aves (Butolo, 2010; Villegas et al., 2024).
Afora isso, o superaquecimento durante o processamento da soja pode comprometer significativamente seu valor nutritivo, principalmente em função da ocorrência da reação de Maillard. Essa reação consiste na união do aminoácido lisina com açúcares, formando compostos não digeríveis e, assim, reduzindo a disponibilidade biológica da lisina para os animais (Butolo, 2010). Além do impacto nutricional, a reação de Maillard também leva ao escurecimento do produto, resultando em uma coloração caramelada característica, causada pela formação do pigmento melanodina. Esse processo é indesejado, pois além de indicar degradação térmica, pode afetar a palatabilidade e qualidade final do ingrediente (Bellaver; Snizek Jr., 1999).
Parsons et al. (1991) demonstraram os efeitos do superprocessamento não apenas na concentração de lisina, mas também de outros aminoácidos como a cistina, histidina e aspartato, cuja concentração diminui com o aumento do processamento. Ademais, os autores citam que parte da redução do valor nutritivo do farelo de soja superprocessado pode ser devido à menor disponibilidade energética.
Aves alimentadas com soja superprocessada apresentam queda no desempenho, com efeitos mais pronunciados em comparação às aves alimentadas com soja subprocessada. Esses efeitos prejudiciais estão associados à diminuição da ingestão de aminoácidos essenciais e digestíveis, especialmente lisina, metionina, aminoácidos sulfurados e treonina. Além disso, com o cozimento excessivo e reação de Maillard, alguns produtos formados são resistentes à digestão e podem se acumular na mucosa intestinal comprometendo a função da barreira intestinal, devido aos danos e inflamação (Villegas et al., 2024).
Com a redução da disponibilidade dos aminoácidos, a eficiência proteica da dieta é afetada, exigindo ajustes na formulação como a adição de fontes alternativas de aminoácidos ou suplementação enzimática.
Tanto o subprocessamento quanto o superprocessamento do grão podem ocorrer com frequência, por conta da variabilidade entre as plantas de processamento de soja. Essa variabilidade representa um desafio significativo para a padronização da qualidade nutricional do farelo utilizado na alimentação de aves. Fatores como o tipo de equipamento, as condições térmicas aplicadas (tempo e temperatura), o teor de umidade do grão durante o tratamento e os diferentes métodos de processamento (tostagem seca, extrusão úmida, expansão, entre outros) influenciam diretamente a extensão da desnaturação das proteínas e, consequentemente, a digestibilidade dos aminoácidos. Diante disso, torna-se essencial o monitoramento da qualidade do processamento. Segundo Bellaver e Snizek Jr. (1999), a avaliação do grau de processamento térmico pode ser realizada por métodos como o índice de atividade ureática, a solubilidade da proteína em KOH, atividade inibidora de tripsina e índice de proteína dispersível (PDI).
O índice de atividade ureática baseia-se no princípio de que o calor desnatura a enzima urease, naturalmente presente na soja. Essa enzima é responsável por catalisar a hidrólise da ureia, liberando amônia, o que provoca um aumento do pH da solução. Por sua vez, a variação do pH resultante é utilizada como medida indireta da atividade da urease, sendo expressa em forma de índice. Assim, esse parâmetro serve como indicador da eficiência do tratamento térmico aplicado à soja (Chen et al., 2020).
Butolo (2010) ressalta que o grão cru apresenta atividade ureática de 2,0 a 2,5. Para a soja processada, nutricionistas recomendam no máximo 0,10 aos fornecedores de soja. Contudo, quanto mais próximo o valor estiver de zero (0,05), melhor. Vale relembrar que a inativação excessiva dos fatores antinutricionais termolábeis pode comprometer a disponibilidade de lisina e de aminoácidos sulfurados, afetando a qualidade nutricional da proteína. Embora o teste de atividade ureática seja amplamente utilizado como indicador da eficácia do processamento térmico na inativação de fatores antinutricionais, ele não é capaz de avaliar se houve danos à qualidade da proteína ou à estabilidade das vitaminas presentes nos grãos.
Historicamente, a atividade ureática foi amplamente utilizada como um indicador indireto da eficácia do processamento térmico da soja, especialmente na inativação de fatores antinutricionais como os inibidores de tripsina. Esse uso baseava-se na premissa de que a urease e os inibidores de tripsina apresentavam sensibilidades térmicas semelhantes, sendo ambas as proteínas desnaturadas em proporções comparáveis durante o aquecimento (Eys, 2004). Como a urease é mais simples e econômica de quantificar do que os inibidores de tripsina, sua atividade residual passou a ser adotada como uma medida prática de controle de qualidade (Dourado, 2011). Dessa forma, farelos com alta atividade de urease e altos níveis de inibidores de tripsina eram considerados mal processados (Kim; Krishnan, 2023).
No entanto, os inibidores de tripsina não apresentam uma correlação clara com a atividade ureática, conforme evidenciado nos estudos conduzidos por Chen et al. (2020). Os autores ressaltam que a atividade ureática não deve ser considerada um indicador confiável ou substituto para o teor de inibidores de tripsina no controle de qualidade do farelo de soja. Eles argumentam que diversos fatores podem contribuir para a variabilidade tanto nos níveis de inibidores de tripsina quanto na atividade ureática, bem como para a baixa correlação entre esses dois parâmetros. Entre esses fatores, destacam-se: a variabilidade entre laboratórios, devido ao uso de diferentes métodos e condições de ensaio para a análise de inibidores de tripsina; as distintas plantas de processamento de farelo de soja, que operam com condições de processamento ligeiramente diferentes; e as diferentes linhagens genéticas de soja, que apresentam níveis variáveis de inibidores de tripsina.
Outra análise comumente utilizada para avaliação do processamento da soja é a solubilidade proteica. Nesse método, a solubilidade é determinada com solução de hidróxido de potássio a 0,20%. O método baseia-se na reação dos grupos amino livres com outros grupos funcionais, levando à formação de ligações peptídicas, o que resulta em menor solubilidade das proteínas. No caso da soja, o tratamento térmico aplicado aos grãos influencia diretamente essa solubilidade: quanto maior o tempo ou a temperatura do processamento, menor tende a ser a solubilidade proteica. Essa diminuição, por sua vez, pode comprometer a digestibilidade das proteínas pelas aves. Valores de solubilidade próximos a 100% geralmente indicam soja crua, sem nenhum tipo de processamento (Bellaver; Snizek Jr., 1999; Costa et al., 2014). De acordo com Butolo (2010), uma soja processada adequadamente deve apresentar uma solubilidade mínima de 77%, sendo o ideal entre 80% e 85%. Por outro lado, níveis muito elevados de solubilidade, em torno de 90%, podem sinalizar que o grão foi submetido a aquecimento insuficiente. Nesses casos, é fundamental realizar também a análise da atividade ureática, a fim de confirmar se os fatores antinutricionais foram efetivamente inativados.
De acordo com Eys (2004), o Índice de Dispersibilidade de Proteínas (PDI) é um método utilizado para avaliar a solubilidade das proteínas da soja em água, sendo considerado um dos mais eficazes para analisar produtos derivados da soja. Uma das vantagens do PDI é a sua resposta linear em relação ao aumento do tempo de processamento térmico, o que o torna uma ferramenta confiável nesse contexto. Comparado ao teste de solubilidade proteica em KOH, o PDI tende a oferecer resultados mais precisos, especialmente na detecção de tratamentos térmicos insuficientes ou inadequados.
Outra análise possível é a avaliação da relação Lisina Reativa/Lisina Total. A lisina reativa é a quantidade de lisina total biodisponível para o animal. Uma relação maior significa menos danos causados pelo calor ao farelo de soja (USSEC, 2023). Um farelo de soja processado termicamente de maneira adequada irá apresentar maior relação lisina reativa com lisina total, PDI de 15-30%, solubilidade proteica entre 78 e 85%, atividade ureática inferior a 0,100 ΔpH/30s e inibidores de tripsina na faixa de 1,60 – 2,35 mg/g (Eys; Ruiz, 2021; USSEC, 2023).
Por fim, além da importância das análises para controle do processamento do farelo de soja, também é fundamental fazermos algumas outras análises, como por exemplo no recebimento da matéria-prima avaliar as seguintes condições: verificar o padrão visual da cor da amostra, verificar se amostra se encontra livre de insetos, mofo, materiais estranhos, rancidez e odores desagradáveis.
Dentre as análises de monitoria e controle de qualidade, vários parâmetros podem ser adotados para determinar a qualidade nutricional do farelo de soja. Bonfim (2021) ressalta o percentual de proteína bruta e de fibra bruta, devido à influência exercida pela retirada ou inclusão da casca no nível proteico e de fibra. Soma-se a isso o teor de umidade que impacta diretamente na conservação da matéria-prima, em virtude da concentração de água presente no farelo.
A análise química precisa dos ingredientes é essencial para a formulação de dietas balanceadas, que atendam às exigências nutricionais dos animais, sem comprometer o desempenho produtivo e garantindo melhores resultados econômicos. Embora o farelo de soja seja considerado uma fonte proteica de alta qualidade e com relativa estabilidade na composição, podem ocorrer variações no teor de nutrientes e na qualidade entre diferentes amostras ou origens. Essas oscilações estão associadas a fatores como as diferentes cultivares de soja, métodos de cultivo, tempo e condições de armazenamento, além das particularidades do processamento térmico. Quanto mais adequado for o processamento da soja, maior será a obtenção de proteínas com alto valor biológico e boa digestibilidade. Assim, o controle rigoroso da qualidade dos alimentos permite a formulação de rações mais eficientes e economicamente viáveis (Eys, 2004; Tavernari et al., 2013).
Diante da expressiva participação dos derivados da soja nas formulações de rações, especialmente o farelo, que pode compor até 35% da dieta de aves, torna-se evidente a importância de se avaliar cuidadosamente sua qualidade nutricional. Variações mesmo discretas na composição e na digestibilidade dos derivados da soja podem impactar de forma significativa o desempenho zootécnico dos animais e, consequentemente, os resultados econômicos da produção. Nesse contexto, o monitoramento rigoroso dos parâmetros de qualidade, desde o processamento adequado até a análise de seus principais indicadores — como atividade ureática, inibidores de tripsina, solubilidade proteica e teor de lisina reativa — é essencial. Investir em uma avaliação criteriosa dos derivados da soja não apenas assegura a eficiência nutricional das rações, mas também contribui para uma produção animal mais sustentável, rentável e nutricionalmente eficiente.
