Relación entre presión y volumen para la implementación de la técnica in vitro de producción de gases en Medellín, Colombia

Sandra L. Posada, Ricardo Noguera, Diana Bolívar

Abstract


Resumen

La técnica de producción de gases es un método in vitro que permite determinar la extensión y la cinética de degradación del alimento mediante el volumen de gas producido durante el proceso fermentativo. La cuantificación de los gases puede realizarse mediante el empleo de transductores que miden la presión originada por los gases acumulados en la parte superior de los frascos de fermentación. El objetivo de este trabajo fue establecer una ecuación de regresión que relacione presión (P) y volumen de gas (V), para la implementación de la técnica de producción de gases, in vitro, en las condiciones de altura sobre el nivel del mar, del laboratorio de Biotecnología Ruminal (UN, sede Medellín, 1538 msnm). Para este propósito se utilizaron seis forrajes diferentes, que fueron inoculados con líquido ruminal y heces provenientes de vacas Holstein. La presión generada  por los gases acumulados en la parte superior de los frascos de incubación fue medida con un transductor de presión conectado a un lector digital. El volumen de gas fue determinado mediante extracción con jeringa hasta el momento en que la presión registrada en el lector fue cero. La ecuación fue obtenida utilizando PROC REG del programa estadístico SAS y correspondió a: V = -0.1375 + (5.1385*P) + (0.0777*P2),  R2 = 0.99.  El establecimiento de esta ecuación es necesario, puesto que la ley general de gases de Boyle y Gay-Lussac no permite estimar el volumen de gas diluido en la fase líquida.  De igual manera el volumen de gas acumulado en la parte superior de los frascos varía en función de la presión atmosférica, lo que hace necesario el ajuste. La ecuación obtenida es representativa de las dos fuentes de inóculo y de una amplia gama de sustratos forrajeros con diferente potencial de fermentación.  Así se consolida la utilización de esta ecuación en futuros trabajos de investigación.

Palabras clave: evaluación de alimentos, fermentación, presión atmosférica.

Summary

The in vitro gas production technique is a method that allows the determination of the extent and kinetics of degradation of food as a function of the gas volume obtained during fermentation. Gas quantification can be done with the use of transducers measuring the pressure originated by the gas in fermentation flasks. The objective of this work was to establish a regression equation that relates gas pressure (P) and volume (V), for the implementation of in vitro gas production technique, according to the height over the sea level condition of our laboratory, in Medellín, Colombia. For this purpose, six different tupes of forage were inoculated with ruminal liquor and feces from Holstein cows.  The pressure generated by the gas accumulated in the upper part of the incubation flasks was measured through a pressure transducer connected to a digital reader. Gas was extracted with a syringe until the pressure registered in the reader was zero. The equation was obtained using PROC REG of the SAS program:  V = -0.1375 + (5.1385*P) + (0.0777*P2), R2 = 0.99. Establishing this equation is necessary because the Boyle and Gay-Lussac´s law doesn't allow the estimation of the volume of gas diluted in the liquid phase. Similarly, the volume of gas accumulated in the upper part of the flasks varies as a function of the atmospheric pressure, therefore demanding the respective adjustment. The obtained equation is representative for ruminal liquor, feces and a wide range of forages with different fermentation potential. Thus, the equation was standardized for future research.

Key words: atmospheric pressure, fermentation, food evaluation.


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