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Componentes bioactivos y valor nutricional de tres variedades de harina de quinua malteada (Chenopodium quinoa Willd )

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Academic year: 2020

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU AR IA S. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE. RO. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. AG. INFORME DE TESIS. DE. Componentes bioactivos y valor nutricional de tres variedades de harina de quinua malteada (Chenopodium quinoa Willd.). Br. Julio César Aguilar Izquierdo. TE. AUTOR:. CA. (Bioactive components and nutritional value of three varieties of milled quinoa flour (Chenopodium quinoa Willd.). M. Sc. Gabriela Barraza Jáuregui. BI BL. IO. ASESOR:. TRUJILLO – PERÚ. 2017. -i-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU AR IA S. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. COMPONENTES BIOACTIVOS Y VALOR NUTRICIONAL DE TRES VARIEDADES DE HARINA DE QUINUA MALTEADA (Chenopodium quinoa Willd.). RO. (BIOACTIVE COMPONENTS AND NUTRITIONAL VALUE OF THREE VARIETIES OF MILLED QUINOA FLOUR (Chenopodium quinoa Willd.). AG. INFORME DE TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE:. DE. INGENIERO AGROINDUSTRIAL. PRESENTADO POR EL BACHILLER:. CA. JULIO CÉSAR AGUILAR IZQUIERDO. TE. SUSTENTADO Y APROBADO ANTE EL HONORABLE JURADO:. IO. PRESIDENTE. .......................... : M.SC. KARLA ZAVALETA GUZMÁN. .......................... BI BL. SECRETARIO. : M.SC. JESÚS SÁNCHEZ GONZALES. MIEMBRO (ASESOR): M.SC. GABRIELA BARRAZA JÁUREGUI .......................... -ii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. DEDICATORIA. A Dios… Por darme la dicha de llegar a esta de mi vida y haberme dado salud para lograr mis metas, además de su infinita bondad y amor. RO. que trasciende en mi ser.. A mis padres…. AG. Por poner toda su confianza en mí, Flor y Pablo, porque Uds. me sacaron adelante, impulsando mi camino con. DE. ejemplos dignos de superación y. TE. CA. entrega.. A mi Magu…. IO. Abuelita querida, que desde el cielo seguiste forjando mi camino, siempre guardaré en mi. BI BL. corazón tus primeras enseñanzas que me hacen hoy un profesional.. -iii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. AGRADECIMIENTOS. PE CU AR IA S. Eternamente agradecido a mi Padre Celestial, Dios por haberme dado la sabiduría y la fortaleza para que fuera posible alcanzar este triunfo, con tu infinito amor guiaste mi camino y mi vida se hace a tu voluntad.. A mis padres, por su apoyo en todo momento y los valores que me han inculcado, todo lo que soy y he logrado es por ustedes.. Gracias Ing. Gabriela Barraza, por creer en mí para este proyecto, por su constante. RO. apoyo y por orientarme para hacer productiva esta investigación.. A mis padrinos Rubén y Nelly, quienes han sabido ser unos excelentes segundos padres. AG. para mí y contribuyeron en mi formación educativa desde niño. Mi especial agradecimiento a los docentes de la escuela de Ingeniería Agroindustrial de. DE. la Universidad Nacional de Trujillo, por compartirme sus conocimientos y sobre todo. BI BL. IO. TE. CA. su amistad.. -iv-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. PE CU AR IA S. RESUMEN................................................................................................................................... vi ABSTRACT ................................................................................................................................ vii I.. INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 1. II. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................... 8 Materia prima.............................................................................................................. 8. 2.2.. Químicos y reactivos ................................................................................................... 8. 2.3.. Proceso de obtención de harina de quinua malteada ............................................... 8. 2.4.. Determinación de los componentes bioactivos ........................................................ 11. 2.5.. Determinación del valor nutricional ........................................................................ 13. 2.6.. Análisis estadístico...................................................................................................... 14. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................................... 15. AG. III.. RO. 2.1.. 3.1. Determinación de los componentes bioactivos en harina de quinua malteada ........ 15 3.2. Determinación del valor nutricional en harina de quinua malteada ........................ 24. DE. 3.3. Análisis de componentes principales (ACP) ............................................................... 41 IV. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 50. BI BL. IO. TE. CA. V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 51. -v-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN. PE CU AR IA S. Los componentes bioactivos y el valor nutricional fueron determinados en tres variedades de harina de quinua malteada (Chenopodium Quinoa Willd.): INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana. El malteado se realizó siguiendo los parámetros: un. tiempo de 4 h y cantidad de agua de 1:1.5 en relación grano: agua en la etapa de. imbibición; la germinación a 25 °C por 3 días y el secado a 55 °C por 24 h. La caracterización de la quinua presenta: el contenido de compuestos fenólicos totales. varió entre 59.875-97.491 mg de equivalentes de ácido gálico/100 g m.s., los. flavonoides totales variaron entre 75.193-88.331 mg equivalentes de quercetina/100 g m.s., la capacidad antioxidante varió entre 17.484-43.297 (porcentaje de inhibición de. radicales DPPH) y una buena calidad respecto al contenido de proteínas (12.731-16.791. RO. g/100 g m.s.). El malteado produjo incremento de los compuestos bioactivos y capacidad antioxidante en las tres variedades de harina de quinua, obteniendo el más alto contenido de compuestos fenólicos totales (145.876 mg de equivalentes de ácido. AG. gálico/100 g m.s.) y capacidad antioxidante (58.103%) en Pasankalla roja. En relación al valor nutricional, se observó un aumento del contenido de carbohidratos totales, azúcares reductores, vitamina C y energía; y una disminución del contenido de. DE. humedad, cenizas, grasas y proteínas en las tres variedades de harina de quinua con excepción de la variedad Negra Collana que elevó su valor proteico hasta 18.137 g/100 g m.s. Mediante el análisis de componentes principales (ACP) se comprobó que el. CA. malteado mejora el potencial bioactivo y valor nutricional en harina de quinua; destacando a la variedad INIA Salcedo por su gran aptitud para el malteado por su. TE. incremento de 3.51% y 45.05% de azúcares reductores y carbohidratos totales respectivamente, mientras que la variedad Negra Collana predominó por su contenido. IO. proteico y la variedad Pasankalla roja registró el mayor potencial bioactivo. Esta investigación demostró que las tres variedades de quinua tienen un excelente potencial. BI BL. para ser malteadas por los efectos positivos en sus compuestos bioactivos y sobre su. perfil nutricional surgiendo como nueva alternativa para una adecuada alimentación.. Palabras clave: Componentes bioactivos, valor nutricional, Chenopodium Quinoa Willd., malteado, análisis de componentes principales (ACP). -vi-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT. PE CU AR IA S. The bioactive components and the nutritional value were determined in three varieties of milled quinoa flour (Chenopodium Quinoa Willd.): INIA Salcedo, red Pasankalla and. black Collana. The malting was performed following the parameters: a time of 4 h and a water quantity of 1:1.5 in relation to grain: water in the imbibition stage; the. germination at 25 °C for 3 days and the drying at 55 °C for 24 h. The quinoa´s characterization presents: the total phenolic content varied from 59.875 to 97.491 mg of. acid gallic equivalents/ 100 g D.M., total flavonoids varied from 75.193 to 88.331 mg of quercetin equivalents/ 100 g D.M., antioxidant capacity a range from 17.484 to43.297. (Percent inhibition of DPPH radical) and a good quality respect to the proteins content (12.731-16.791 g/100 g D.M.). The malting resulted in an increase in bioactive. RO. compounds and antioxidant activity of the three varieties of quinoa flour, obtaining the highest value of total phenolic compounds (145.876 mg of acid gallic equivalents/ 100 g. D.M.) and antioxidant capacity (58.103%) in red Pasankalla. In relation to the. AG. nutritional value, an increase of the content of total carbohydrates, reducing sugars, vitamin C and energy; and a decrease of the content of humidity, ash, fat and protein content in the three varieties of quinoa flour is reported, with the exception of the black. DE. Collana variety, which raised its protein value to 18.137 g/ 100 g m.s. The principal components analysis (PCA) showed that malting improves the bioactive potential and nutritional value in quinoa flour; pointing the INIA Salcedo by its great aptitude for. CA. malting by its increase of 3.51% and 45.05% of reducing sugars and total carbohydrates respectively, whereas the black Collana variety predominated by its protein content and. TE. the variety red Pasankalla had the highest bioactive potential. This research demonstrated that the three varieties of quinoa have an excellent potential to be malted. IO. by the positive effects in their bioactive compounds, as well as its nutritional profile. BI BL. emerging as a new alternative for an adequate nutrition.. Keywords: Bioactive components, nutritional value, Chenopodium Quinoa Willd., germination, milled, principal component analysis (PCA).. -vii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. I.. INTRODUCCIÓN. PE CU AR IA S. El presente estudio tuvo como objetivo la caracterización de tres variedades de harina de quinua malteada (Chenopodium quinoa Willd.): INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana; enfocado principalmente en sus compuestos bioactivos (compuestos. fenólicos totales, flavonoides), capacidad antioxidante y valor nutricional (humedad, cenizas, proteínas, grasa, carbohidratos, azúcares reductores, vitamina C y energía).. Se han registrado algunos trabajos de investigación respecto al efecto del malteado. sobre la composición funcional de quinua. Uno de ellos fue Álvarez-Jubete et al. (2010) quienes examinaron la composición de compuestos fenólicos y propiedades antioxidantes de kiwicha, quinua, trigo sarraceno y trigo luego de pasar por 2 tipos de. RO. procesamiento: germinación y cocción. Encontraron que la quinua posee 71.7 mg de. fenoles totales como ácido gálico equivalente (GAE) por 100 g de muestra seca, pero aplicando la germinación por 82 horas se incrementa a 147 mg GAE/100 g m.s., dando. AG. a conocer que este cereal representa una fuente rica de compuestos fenólicos y potencialmente beneficioso aplicar un proceso de germinado mejorando sus componentes bioactivos. Así mismo Tang et al. (2014) identificaron la composición de. DE. diferentes formas de extractos de compuestos fenólicos y betacianinas de cultivares de quinua roja, blanca y negra, y como contribuyen a la capacidad antioxidante. En su. CA. mayoría encontraron ácidos fenólicos así como flavonoides (quercetina como componente principal).. TE. En adición, Carciochi (2014) reportó que el proceso de germinación produjo incrementos progresivos significativos (p<0.05) en los valores de componentes. IO. bioactivos en las semillas de quinua variedad Real. Al final de la germinación (72 horas), se observaron aumentos del 101.2% y 59.6% en los contenidos de compuestos. BI BL. fenólicos totales y de flavonoides totales, en relación a semillas sin germinar, respectivamente. Contrariamente, Pasko et al. (2009) observaron un leve descenso en el nivel de compuestos fenólicos totales en brotes de quinua germinados por 4 días, respecto de un control sin germinar, no observándose diferencias significativas en dicho valor durante los 7 días que se estudió el proceso.. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En la mayoría de investigaciones relacionado con análisis de componentes bioactivos de alimentos se vincula directamente a la capacidad antioxidante como una variable. Al respecto Carciochi (2014) reportó un incremento significativo (p<0.05) de la capacidad. PE CU AR IA S. antioxidante, expresado en porcentaje de inhibición de radical DPPH, en quinua variedad Real sometida a diferentes tiempos de germinación en comparación con los. granos sin germinar. Así obtuvo 13.61% para el grano sin procesar; 16.59%, 22.46% y 27.39% para quinua germinada por 24, 48 y 72 horas respectivamente. El aumento de la capacidad antioxidante durante la germinación de semillas de quinua, ya ha sido. descripto por Pasko et al. (2009), quienes observaron el máximo incremento en el nivel de dicha actividad en el sexto día de germinación, manteniéndose ese valor sin. diferencias significativas hasta el séptimo día. Sin embargo, resultados contradictorios obtuvieron Álvarez-Jubete et al. (2010) reportando una disminución del valor de. RO. capacidad antioxidante en quinua de 57.7±1.7 mg TE/ 100 g a 50.4 mg TE/ 100 g luego de ser germinada por 82 horas.. AG. Actualmente, la comunidad científica ha reportado diferentes resultados del efecto del malteado en la composición proximal de cereales andinos. Al respecto Carciochi (2014) reportó un incremento significativo (p<0.05) aproximado de 8.4% del contenido de. DE. proteínas en brotes de quinua correspondientes a las 72 horas de germinación en relación a semillas sin germinar. Por otro lado, se registró una disminución paulatina del contenido de lípidos a medida que progresó el proceso germinativo, alcanzando a las 72. CA. horas una disminución significativa aproximada del 24% al valor obtenido para las semillas de quinua sin germinar. A su vez Bravo et al. (2013) reportó que el proceso de. TE. malteado incrementa en un 9.9% el contenido de proteínas de la harina de quinua variedad Blanca de Junín.. IO. En adición, Valenzuela et al. (2015) estudiaron el efecto de la germinación y cocción en. BI BL. las propiedades nutricionales de tres variedades de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) analizando el incremento o decremento de sus propiedades nutricionales. Se reportó que el efecto de la cocción en la variedad Salcedo INIA tuvo un efecto significativo (p<0.05) disminuyendo en 10.53% el contenido de proteínas e incrementando el contenido de carbohidratos significativamente en un 23.16%; respecto al efecto de la germinación el contenido de carbohidratos incrementa en 20.83%; la variedad Pasankalla sufrió un efecto de incremento solo significativo en el contenido de 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. fibra en 8.72% y por último la variedad Negra Collana incrementó significativamente cenizas y proteínas, 28.32% y 22.57% respectivamente a causas de la germinación, a diferencia de la cocción donde se disminuyó significativamente el contenido de fibra en. PE CU AR IA S. un 12.62% pero incrementó el contenido de proteínas en un 28.23%. Los autores recomiendan germinar la variedad Negra Collana ya que incrementa significativamente sus propiedades nutricionales.. Algunas investigaciones enfocaron el efecto del malteado en el contenido de azúcares. reductores, por ejemplo Velásquez (2003) evaluó los parámetros de malteado en cuatro variedades de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) donde se optó por tomar aquellos parámetros donde se alcanzó el nivel de azúcares reductores más elevado, resultando la quinua variedad Chullpi blanca con 14 horas de remojo, 24 horas de germinación,. secado a 80 ºC, y con 6.03 g/100 de azúcares reductores. En cambio la variedad. RO. Pasankalla roja alcanzó el nivel más alto de azúcares reductores de 5.22 g/100 g m.s.,. AG. cuando fue sometida a 14 horas de remojo, 72 horas de germinación y secado a 80 ºC.. Jones (2002) indica que los alimentos funcionales se definen como los productos alimenticios de origen animal o vegetal, consumidos en la dieta diaria, que además de. DE. aportar nutrientes poseen componentes bioactivos. Sumado a ello, Dreosti (1996) define a los compuestos bioactivos o fotoquímicos como sustancias no nutritivas que intervienen en el metabolismo secundario de los vegetales sin tener a función. CA. nutricional clásicamente definida, o no son considerados esenciales para la salud humana, pero que pueden tener un impacto significativo en el curso de alguna. TE. enfermedad.. IO. En la actualidad la producción de alimentos nutritivos, funcionales o mejorados se ha incrementado de manera acelerada, utilizando en la mayoría de estos, sustancias. BI BL. químicas aptas para el consumo humano a partir de esta realidad se propone mejorar los productos donde no existan sustancias químicas añadidas, una alternativa es la técnica de germinación o malteado de cereales para incrementar la composición nutricional (Álvarez, 2012). El malteado es el remojo y la germinación controlada de los cereales durante el cual, se activan las enzimas amilasa, que es una diastasa hidrolizante que tiene la propiedad de trasformar el almidón en azúcar (maltosa y dextrina) a partir de las células del endospermo (Nieto, 1984). 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La quinua (Chenopodium quinoa Willd.), es un cultivo de grano de origen andino que ha ganado recientemente atención mundial debido a su valor nutricional, funcional y potencial aplicación farmacéutica (Bhargava et al. 2006; Hirose et al., 2010; Vega-. PE CU AR IA S. Gálvez et al., 2010), así como su capacidad para prosperar en condiciones adversas (e.g.. salinidad de suelos, pH extremo, sequía, heladas, entre otros) (Jacobsen et al., 2003). Sin embargo la mayoría investigaciones publicadas recientemente se centran. principalmente en estudios del resto de cereales típicos como el trigo sarraceno, frijol y soya, que tienen mayor disponibilidad en el mercado. Pero siendo los pseudocereales. alimentos potenciales del siglo XXI, la organización de las Naciones Unidas para la. Alimentación y la Agricultura (FAO) ha declarado a la quinua y el amaranto como cultivos importantes en la soberanía alimentaria para la humanidad por sus propiedades. nutricionales, por su gran capacidad de adaptación agronómica, su aporte trascendental. comunidades andinas (FAO, 2013).. RO. a la seguridad alimentaria y a la economía de la población, entre ellas, de las. AG. En esta investigación se pretende describir el efecto del malteado como un proceso beneficioso en el desarrollo potencial de los componentes bioactivos y valor nutricional de la quinua en particular para el sector de consumidores (los ancianos, los niños,. DE. diabéticos, celíacos, personas intolerantes al gluten y a la lactosa), ya que hoy en día la industria alimentaria proporcionan alimentos procesados y que incluyen aditivos químicos en su formulación. Asimismo el consumo de quinua es cada vez más popular. CA. entre las personas interesadas en la mejora y el mantenimiento de su estado de salud mediante el cambio de los hábitos alimenticios. La harina de quinua malteada, por sus características nutricionales superiores, puede ser muy útil en las etapas de desarrollo y. TE. crecimiento del organismo mediante su inclusión en dietas.. IO. La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es una planta anual encontrada en la región andina de Sudamérica, cultivada desde Colombia hasta Argentina y Chile, siendo los. BI BL. principales productores Bolivia, Perú y Ecuador (Miranda et al., 2010). Una. característica destacable que presenta la planta de quinua es la plasticidad para adaptarse a diferentes condiciones ambientales, ya que existen variedades que se cultivan al nivel del mar y otras en alturas cercanas a los 4000 metros. Además, la gran variabilidad genética existente permite a los diferentes cultivares tolerar los diferentes factores abióticos adversos como son sequía, altitud, temperaturas extremas y suelos pobres y salinos (Bonifacio y Saravia, 2006). La quinua es un pseudocereal de la región andina, 4. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. cuyas variedades o ecotipos se clasifican en 5 categorías básicas, según su adaptación a las características geográficas: quinuas del valle, quinuas del altiplano, quinuas de. PE CU AR IA S. terrenos salinos, quinuas del nivel del mar y quinuas subtropicales (Magno, 2010). Mujica (2003) afirma que existen diferentes formas de transformación de estos granos andinos pudiendo obtener: expandidos, harina, leche, extruidos, almidones, colorantes, saponina, proteína concentrada, granos penados crudos y pre cocidos, germinados,. granos preparados para el graneado, malteados, néctares, fideos, golosinas, toffes, dulces, mermeladas, etc., sin embargo aún no se conoce con precisión cuales son las. variedades más adecuadas para cada uno de estos procesos agroindustriales. Es importante resaltar que la quinua es libre de gluten y por lo tanto, está surgiendo como una alternativa saludable en una dieta libre de gluten.. RO. La quinua (Chenopodium quinoa Willd) destaca por su alto contenido de vitaminas, minerales y proteínas (13.81–21.9%). con una buena digestibilidad y un perfil. equilibrado de aminoácidos (FAO, 2011; Repo-Carrasco et al., 2003). La quinua es uno. AG. de los pocos alimentos de origen vegetal que es nutricionalmente completo, es decir que presenta un adecuado balance de proteínas, carbohidratos y minerales, necesarios para la vida humana. El valor proteico de un alimento se mide con base en dos factores: el. DE. balance de los aminoácidos y el contenido de los llamados aminoácidos esenciales. Un aspecto notable de las proteínas de la quinua es su calidad nutricional, la que viene dada por su composición aminoacídica, presentando todos los aminoácidos esenciales con un. CA. adecuado balance, con mayores contenidos de lisina (5.1-6.4%) y metionina (0.4-1%). TE. que los cereales tradicionales (Bhargava et al., 2006; Vega-Gálvez et al., 2010). Por su parte, el contenido lipídico medio en las semillas de quinua se encuentra en el rango de 5.0-7.2% (Valcárcel-Yamani y Caetano, 2012), el cual es mayor que el del. IO. maíz (3-4%) (Vega-Gálvez et al., 2010). Esta fracción lipídica es rica en ácidos grasos. BI BL. insaturados (86%), destacándose la presencia de grandes cantidades de ácidos grasos esenciales como el linoleico (48.2-56 g/100 g) y linolénico (3.8-8.3 g/100 g) (ValcárcelYamani y Caetano, 2012). A pesar de su alto contenido de grasa y grado de insaturación, se ha señalado un alto grado de estabilidad de los lípidos de la quinua frente a la oxidación, esto se debe al contenido de tocoferoles; estos son isómeros con efectos beneficiosos para la salud, ya que actúan como antioxidantes naturales y permiten mayor tiempo de conservación (Espinoza, 2001). 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Los carbohidratos de las semillas de quinua contienen entre un 58 y 68% de almidón y 5% de azúcares, lo que la convierte en una fuente óptima de energía que se libera en el organismo de forma lenta por su importante cantidad de fibra dietaria (Llorente, 2008).. PE CU AR IA S. Por otra parte, contienen niveles adecuados de micronutrientes importantes, tales como. minerales (calcio, magnesio, fosforo, hierro, cobre y zinc) y vitaminas, a diferencia del resto de cereales contiene en su composición a la vitamina C, lo que da superioridad en la ración alimenticia (Dendy, 2004); y significativa cantidades de otros componentes bioactivos, tales como saponinas, fitoesteroles, escualeno (Wijngaard y Arendt, 2006).. y compuestos fenólicos. En años recientes se ha incrementado la atención sobre el papel de los antioxidantes en la salud humana. Tales compuestos, particularmente los de origen natural, son reconocidos como factores en la preservación de alimentos y como factores protectores. RO. de la salud. Por esta razón, los antioxidantes poseen un importante papel en el. procesamiento y almacenamiento de los alimentos (Klimczak y Pacholek, 2002). Al. AG. respecto, la quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un cultivo con importantes propiedades nutritivas con un buen aporte de fitoquímicos antioxidantes tales como compuestos fenólicos (ácidos fenólicos, flavonoides), tocoferoles, entre otros, que. DE. pueden variar entre los ecotipos (Tang et al., 2014).. Los polifenoles son metabolitos bioactivos secundarios de las plantas, los cuales están. CA. presentes en los alimentos derivados de la planta de origen. Estos compuestos son considerados, debido a su potencial benéfico y efectos sobre la salud como la reducción riesgo. de. enfermedades. cardiovasculares,. cánceres,. enfermedades. TE. de. neurodegenerativas, diabetes y osteoporosis (Repo-Carrasco et al., 2010). Los principales compuestos fenólicos de las semillas de quinua pertenecen a los grupos de. IO. los ácidos fenólicos y flavonoides. Dentro de los ácidos fenólicos se encuentran tanto. BI BL. derivados del ácido benzoico, tales como los ácidos p-hidroxibenzoico, 3-4dihidroxibenzoico, vanillico y protocatéquico y derivados del ácido cinámico, entre ellos los ácidos p-cumárico, cafeico, ferúlico e isoferúlico (Álvarez-Jubete et al., 2010; Repo-Carrasco et al., 2010; Hirose et al., 2010; Tang et al., 2015b). Por otro lado, los flavonoides están representados principalmente por los glicósidos de los flavonoles quercetina y canferol (Hirose et al., 2010; Dini et al., 2004), aunque también se ha. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. detectado epicatequina y glicósidos de miricetina e isorhamnetina en algunas variedades (Tang et al., 2015c; Repo-Carrasco et al., 2010).. PE CU AR IA S. El Análisis de Componentes Principales (ACP) pertenece a un grupo de técnicas. estadísticas multivariantes, eminentemente descriptivas (López et al., 2007). Un aspecto clave en ACP es que sirve para aprovechar las relaciones existentes entre las variables, desapareciendo el problema de la colinealidad, evitando perder información y pudiendo. así explicar mejor la variabilidad de los datos. Su principal función es proyectar los. datos de entrada en nuevas direcciones, conocidas como componentes principales (PCs), que absorban la mayor cantidad de información posible y así, poder eliminar aquellas variables que aporten menos variabilidad (Shen y Huang, 2008).. RO. Según Mazza (2000) y Urbano (2005) los granos malteados proveen múltiples beneficios nutricionales y terapéuticos a quienes los consumen ya que las vitaminas, minerales, proteínas, carbohidratos, ácidos grasos y enzimas se encuentran más. AG. disponibles; combinando su consumo con una dieta balanceada ayudan a prevenir o mejorar diversas condiciones en la salud humana; siendo una alternativa alimenticia que contribuye con la disminución de la desnutrición en infantes, madres gestantes y. DE. madres lactantes. A su vez, en la actualidad la inadecuada alimentación ha generado gran preocupación, centrando a los productores, consumidores y profesionales de la industria alimentaria a una producción y comercialización de productos más benéficos. CA. para la salud. Por eso, una buena solución para esta realidad es la aplicación del malteado en los pseudocereales, siendo la quinua un cultivo representativo del Perú,. TE. aunque poco investigado, y surge como una buena alternativa debido no sólo a su excepcional valor nutritivo, sino también a su excelente potencial en el mejoramiento de. IO. su calidad funcional y nutricional producto del proceso estudiado. Esta investigación se proyecta en brindar información actualizada del efecto del malteado en la composición. BI BL. nutricional, compuestos fisiológicamente activos y algunas propiedades funcionales de tres variedades de harina de quinua (Chenopodium quinoa Willd).. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. MATERIALES Y MÉTODOS. 2.1.. Materia prima. PE CU AR IA S. II.. Los granos de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) fueron abastecidos por la empresa PROANPE S.A.C. de la ciudad de Trujillo. Se obtuvieron muestras de tres variedades. convencionales: INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana; provenientes de Ayacucho. La materia prima estaba certificada con 0% de saponina, libre de polvo e impurezas.. 2.2. Químicos y reactivos. RO. Metanol y el reactivo Folin-Ciocalteu fueron obtenidos de Merck (Darmstadt, Alemania), el reactivo Quercetina y 2,2-Difenil-1-Picrilhidrazilo (DPPH) fueron. AG. obtenidos de Sigma-Aldrich Chemical CO. (St. Louis, USA). El reactivo ácido gálico, nitrato de aluminio (Al (NO3)3), carbonato de sodio (Na2CO3) y acetato de potasio (CH3HCO2K) fueron de Spectrum Chemical Manufacturing Corp. (New Brunsick,. DE. Canadá). El patrón de ácido ascórbico y el indicador diclorofenol-indofenol fueron obtenidos de Extrasynthèse (Lyon, France). Todos los reactivos fueron de grado. 2.3. CA. analítico.. Proceso de obtención de harina de quinua malteada. TE. En la Figura 1 se presenta el diagrama de flujo para la elaboración de harina de quinua. BI BL. IO. malteada (Chenopodium quinoa Willd.).. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Quinua. PE CU AR IA S. Recepción. Selección Hipoclorito de sodio al 2.5% Proporción cereal: solución 1:1 t= 5 minutos. Lavado y desinfección. Enjuague. Agua destilada Agua Proporción cereal: agua 1:1.5. RO. Remojo. DE. AG. Escurrido. A 25 °C por 4 horas. Agua de remojo. Germinado. A 25 °C por 48 horas. Secado. A 55 °C por 24 horas. CA. Molienda. Tamizado. TE IO BI BL. Materias extrañas. Envasado. Almacenamiento. Figura 1. Diagrama de flujo básico del proceso de malteado de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Fuente: Adaptado de Bravo et al. (2013). A continuación se describe de forma clara y precisa cada operación.. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1. Recepción de materia prima Se recepcionaron las variedades de quinua: INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana envasadas en óptimas condiciones.. PE CU AR IA S. 2. Selección. Se eliminaron todo tipo de materias extrañas presentes en el producto. 3. Lavado y desinfección. Se sometió la materia prima a un lavado con agua potable. Luego, las semillas fueron esterilizadas superficialmente mediante un remojo en una solución de hipoclorito de sodio al 2.5% durante 5 minutos para evitar proliferación microbiana (Carciochi, 2014). 4. Enjuague. Las semillas se enjuagaron con agua destilada estéril hasta pH neutro.. RO. 5. Remojo. Se remojaron las semillas en cubetas de plástico con una relación agua: quinua de 1.5:1 por un tiempo de 4 horas para alcanzar una humedad. AG. promedio entre 45-55% (Nieto, 1984). Esta operación es la primera etapa del proceso de malteado y se hizo a una temperatura de 25 °C empleando agua destilada.. DE. 6. Escurrido. Se eliminó toda el agua de remojo. Esta etapa es importante para prevenir pudrición o contaminación por hongos en los brotes del cereal.. CA. 7. Germinado. El germinado de la quinua se realizó en bandejas de plástico acolchadas. TE. y cubiertas con paños húmedos, por un tiempo de 48 horas a una temperatura de 25 °C. Se colocaron 100 gramos de semillas por bandeja.. IO. Durante esta fase, aproximadamente cada 8 horas, se humectaron las semillas para conservar la humedad requerida para el brote. En este. BI BL. tiempo se visualizó en el grano el crecimiento del embrión hasta alcanzar una longitud promedio de 7 a 10 mm. 8. Secado Los granos germinados se sometieron a un proceso de secado a 55 °C por 24 horas con lo cual se detendrán las reacciones enzimáticas y alcanzaron una humedad final de 5–8% dando finalizado el proceso de malteado (Romo et al., 2006). 10. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 9. Molienda Los granos malteados se molieron haciendo uso de un molino de martillos Moulinex para obtener la harina de quinua malteada.. PE CU AR IA S. 10. Tamizado. La harina pasó por un tamizador bajo una luz de malla 60 con abertura máxima de 0.250 mm, con el fin de obtener una harina refinada y apta para los análisis respectivos (Álvarez, 2011). 11. Envasado. Se envasó la harina de quinua malteada en bolsas de polietileno de 100 µm de espesor. 12. Almacenamiento. Inmediatamente finalizada la etapa anterior, la harina de quinua malteada. RO. se almacenó a temperatura ambiente (25 °C) y sin incidencia directa de rayos solares para los análisis posteriores.. Determinación de los componentes bioactivos. 2.4.1. Simple extracción. DE. AG. 2.4. El extracto de las muestras para la medición de compuestos fenólicos,. CA. flavonoides y capacidad antioxidante, se realizó según se detalla en la Tabla 1.. Tabla 1. Extracción de componentes bioactivos en las muestras de harina de quinua. TE. (Chenopodium quinoa Willd.).. IO. Cantidad de muestra (g). BI BL. Análisis. Compuestos fenólicos totales Flavonoides totales Capacidad antioxidante. Cantidad de Tipo de solvente solvente (mL). Referencia. 5. Etanol 96º. 50. Muñoz et al. (2007) y Repo y Encina (2008). 1. Etanol 96º. 20. Lock et al. (2006). 5. Metanol. 25. Carciochi (2014) y Repo y Encina (2008). 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Se pesó entre 1-5 g de muestra de harina de quinua, se le adicionó 20-40 mL de solvente (etanol o metanol según fue el caso) (Tabla 1). Luego se homogenizaron y agitaron por 10 minutos aproximadamente. Después se almacenaron por 12-24 horas a. PE CU AR IA S. 4 ºC (Repo y Encina, 2008). Al terminar el periodo de almacenamiento las muestras se centrifugaron a 5000 rpm por 20 minutos y se filtraron. La extracción se realizó por triplicado a cada muestra de harina de quinua (INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana) malteada y sin maltear.. 2.4.2 Contenido de compuestos fenólicos totales. El contenido de compuestos fenólicos totales de los extractos de harina de quinua fueron evaluados utilizando una versión modificada del ensayo de Folin-Ciocalteu. RO. descrito por Muñoz et al. (2007) y Repo y Encina (2008). Brevemente, 20 μL de extracto etanólico, 1580 μL de H2O destilada, 100 μL de reactivo Folin-Ciocalteu (2N) se mezclaron, agitaron y los tubos se incubaron en la oscuridad durante 15 minutos a. AG. temperatura ambiente (25°C). Se añadió 300 μL de Na2CO3 (20% p/v) y se incubó a 50 ºC por 10 minutos. La medición se realizó en un espectrofotómetro VIS (20 GENESYS, Spectronic Instruments, USA) a longitud de onda de 760 nm. Se utilizó el. DE. ácido gálico como patrón y la curva de calibración fue preparada con un rango de concentración desde 0.050-0.2 mg/mL. Los resultados se expresaron en mg de. CA. equivalente de ácido gálico por 100 g de muestra seca (mg EAG/100 g m.s.).. TE. 2.4.3 Contenido de flavonoides totales. Los flavonoides totales fueron evaluados por un ensayo colorimétrico adaptado de Lock. IO. et al. (2006). Brevemente, el extracto etanólico se llevó a baño María por 30 minutos a. BI BL. 60 ºC (muestras forradas con papel aluminio), luego se filtró y aforó con etanol de 96° en fiola de 20 mL. Luego en fiola de 10 mL (cubierta con papel aluminio) se colocó 100 μL del extracto anterior, 200 μL de acetato de potasio (1M), 200 μL de nitrato de aluminio (10% p/v) y se enrasó con etanol de 96º. Se mezclaron y agitaron. Las muestras se incubaron en la oscuridad durante 40 minutos a temperatura ambiente (25 °C). La medición se realizó en un espectrofotómetro VIS (20 GENESYS, Spectronic Instruments, USA) a longitud de onda de 415 nm. El contenido de flavonoides se estimó 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. a partir de una curva de calibración de quercetina (12.5-100 μg/mL) y se expresó como. PE CU AR IA S. mg de equivalente de quercetina (EQ) por 100 g de muestra seca.. 2.4.4 Capacidad antioxidante. El radical estable 2,2-Difenil-1-Picrilhidrazilo (DPPH) fue utilizado para medir la capacidad de eliminar radicales libres de los extractos de muestras, como se describe. por Carciochi (2014) y Repo y Encina (2008) con algunas modificaciones. La mezcla. de la reacción consistió en tomar 100 μL del extracto de muestra metanólico, se añadió 1900 μL de metanol, luego se tomó de esta nueva solución 50 μL y se añadió 950 μL de. solución patrón DPPH. Las muestras se mezclaron e incubaron a temperatura ambiente. (25 °C) en la oscuridad por 30 minutos. La medición se realizó en un espectrofotómetro. RO. VIS (20 GENESYS, Spectronic Instruments, USA) a longitud de onda de 515 nm. Previamente la solución patrón DPPH fue preparada y se midió su absorbancia la cual debió ser cercana a 1 (en este caso fue 0.9260). La capacidad antioxidante se expresó. AG. como porcentaje (%) de inhibición de radicales DPPH, se calculó usando la siguiente A. ecuación: 100- [B x 100]. Donde A y B son las absorbancias de la muestra y del patrón. Determinación del valor nutricional. CA. 2.3. DE. DPPH respectivamente.. El contenido de humedad se determinó según NTP 205.002 (2011) y se expresó en. TE. g/100 g. El contenido de ceniza fue determinado mediante incineración en horno de mufla a 550 °C (NTP 205.004, 2011) y se expresó en g /100 g m.s. El contenido de. IO. proteína total se determinó utilizando el método de Kjeldahl con un factor de conversión de 6.25 (NTP 205.005, 2011) y se expresó en g /100 g m.s. El contenido de grasa se. BI BL. determinó por la extracción Soxhlet según NTP 205.006 (2011) y se expresó en g /100 g m.s. Los carbohidratos totales se calcularon por diferencia (g /100 g m.s.). El contenido de azúcares reductores se determinó con la metodología descrita por Mastrodi (1981) y se expresó en g /100 g m.s. El contenido de vitamina C se determinó con la metodología descrita por Benassi y Antunes (1988) expresado en mg /100 g m.s. La energía total fue determinada por cálculo y se expresó en kcal/100 g. La metodología utilizada se detalla. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. en Anexo 1. Los análisis se realizaron por triplicado a cada muestra de harina de quinua (INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana) malteada y sin maltear.. en porcentaje respecto la harina sin procesar: [ (. PE CU AR IA S. En adición, se reportó la variación de cada variable por efecto del malteado, expresado. X M  X SM )  100 ] donde XM=valor en X SM. harina malteada y XSM=valor en harina sin maltear.. 2.4. Análisis estadístico. Se determinó el promedio, desviación estándar y coeficiente de variación de las repeticiones de los parámetros evaluados, con el fin de evaluar el grado de variabilidad. de los resultados experimentales (Montgomery, 2004). Los datos obtenidos se. RO. expresaron en términos de media ± desviación estándar y se analizaron mediante un análisis de la varianza – ANOVA con un nivel de confianza del 95%, y una prueba de. AG. diferencia de medias Tukey empleando el software Statistika 7.0.. Antes de aplicar el Análisis de Componentes Principales (ACP) debe comprobarse si es. DE. necesario, es decir, si la correlación entre las variables analizadas es lo suficientemente grande como para justificar la factorización de la matriz de coeficientes de correlación. Para esto se debe determinar dos indicadores: la prueba de esfericidad de Bartlett y de. CA. Kaiser-Meyer-Olkin (KMO).. TE. Según Luque (2012), la prueba de esfericidad de Bartlett contrasta la hipótesis nula de que la matriz de correlaciones es una matriz identidad, asumiendo que los datos provienen de una distribución normal multivariante, el estadístico de Bartlett se. IO. distribuye aproximadamente según el modelo de probabilidad chi-cuadrado y es una. BI BL. transformación del determinante de la matriz de correlaciones. En cuyo caso no existirían correlaciones significativas entre las variables, el modelo ACP no sería pertinente.. La medida de adecuación muestral KMO (Kaiser-Meyer-Olkin) contrasta si las correlaciones parciales entre las variables son suficientemente pequeñas. Permite comparar la magnitud de los coeficientes de correlación observados con la magnitud de 14. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. los coeficientes de correlación parcial, cuyo valor estadístico KMO varía entre 0 y 1. Los valores pequeños (menores que 0.5) indican que el análisis de componentes principales puede no ser una buena idea, dado que las correlaciones entre los pares de. PE CU AR IA S. variables no pueden ser explicadas por otras variables (Luque, 2012).. Se realizó el Análisis de componentes principales (ACP) a la información obtenida y se. seleccionaron los más discriminantes. Todas las variables fueron tipificadas (media 0 y varianza 1). Se realizó la reducción de datos y se elaboró una matriz de correlaciones. donde se consideró los valores altos de los coeficientes de correlación de Pearson, en su mayoría superiores a 0.60 y significativos (p<0.05). Se realizó una gráfica de. correlaciones de componentes principales donde se ubicaron las variables siguiendo las. coordenadas de su carga factorial. Por último, se diseñaron las gráficas de Biplot, donde. RO. se ubicaron las variables y observaciones por su carga factorial y se determinaron los. clusters (agrupaciones) en base a los cosenos cuadrados; para determinar que variables están más relacionadas con las tres variedades convencionales de harina de quinua. AG. (Chenopodium quinoa Willd.) malteada y sin maltear. Para el desarrollo estadístico se utilizó el software estadístico XLSTAT 2015. Todos los análisis se realizaron con un. DE. nivel de confiabilidad del 95%.. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 3.1.. CA. III.. Determinación de los componentes bioactivos. TE. Los resultados obtenidos para la determinación del contenido de compuestos fenólicos totales (método Folin-Ciocalteu), contenido de flavonoides totales y capacidad. IO. antioxidante (método DPPH) de tres variedades convencionales de harina de quinua (malteada y sin maltear): INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana, se presentan. BI BL. en la Tabla 4.. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) 70. Pasankalla roja 62.61 INIA Salcedo. 60. Negra Collana. 49.63. 50. PE CU AR IA S. %Variación. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 46.36. 44.19. 40.60 40. 40.64. 34.20 30.78 (*). 30. 17.94. 20. RO. 10. 0. Flavonoides totales. Capacida antioxidante. AG. Polifenoles totales. Figura 2. Efecto del malteado en los componentes bioactivos. DE. *Variación que no denota significancia en la prueba de Tukey (p<0.05).. El contenido de compuestos fenólicos totales entre las muestras de extractos de harina. CA. de quinua presenta diferencias significativas (p<0.05) entre las variedades y fue más alta en la quinua Pasankalla roja (97.491 ± 4.266 mg EAG/100 g m.s.), seguido de la quinua Negra Collana (84.421 ± 2.381 mg EAG/100 g m.s) y la quinua INIA Salcedo (59.875 ±. TE. 0.746 mg EAG/100 g m.s). Respecto a los flavonoides totales el contenido fue mayor en la quinua Negra Collana (88.331 ± 8.054 mg de EQ/100 g de m.s.), para la quinua. IO. Pasankalla roja el valor fue 83.747 ± 5.032 mg de EQ/100 g de m.s. y la quinua INIA Salcedo obtuvo 75.193 ± 5.990 mg de EQ/100 g de m.s. Del mismo modo, la capacidad. BI BL. antioxidante de los extractos, medido por DPPH, fue mayor en la harina de quinua Pasankalla roja (43.297 ± 3.181% de inhibición de radicales DPPH), valores considerables también se reportan en las variedades Negra Collana e INIA Salcedo con. 31.904 ± 2.355% y 17.484 ± 1.620% respectivamente. Se determinó el contenido de fenoles totales (CFT) de acuerdo con la método de FolinCiocalteu utilizando el ácido gálico como un compuesto estándar (R2 = 0.9955, 16. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. y = 3.5275x + 0.0927) (Anexo 2). Para quinua INIA Salcedo se obtuvo 75.193 EAG/100 g m.s., este valor fue similar a los encontrados por Díaz (2016) y ÁlvarezJubete et al. (2010) (59.6 y 71.7 mg EAG/100 g de m.s. respectivamente); pero mucho. PE CU AR IA S. mayor al reportado por Gorinstein et al. (2007) que fue 25 mg EAG/ 100 g m.s. Miranda et al. (2011) citan que factores genéticos, procesos agrotécnicos y condiciones. medioambientales pueden influenciar la presencia de compuestos fenólicos y generar. variación en la capacidad antioxidante, de tal manera el autor obtuvo en 6 ecotipos chilenos un contenido de fenólicos totales que varió de 14.22 a 65.53 mg EAG/100 g de materia seca.. Otros trabajos reportan valores de compuestos fenólicos por encima de 375 mg GAE/100 g m.s. (Repo-Carrasco, 2011) utilizando una metodología diferente para el. proceso de extracción, usando metanol y después acetona como solventes; a diferencia. RO. de la presente investigación que se utilizó etanol. El tipo de disolvente, diferentes. mezclas de disolventes y la relación en volumen de estos genera resultados distintos, y. AG. diferencias significativas en los contenidos de compuestos fenólicos, flavonoides y la actividad antioxidante se han encontrado entre semillas de quinua de 2 colores (rojo y amarillo); la semilla roja presentaron mayores contenidos de los compuestos bioactivos. DE. y mayor actividad (Brend et al., 2012). Según Díaz (2016) los compuestos fenólicos se localizan principalmente en las capas externas de los granos, actuando como protectores contra patógenos y pestes. Por esta razón el contenido de fenoles de las harinas depende. CA. del grado de extracción.. TE. Tang et al. (2015b) encontraron que las semillas de quinua negra y roja poseen mayor concentración de compuestos fenólicos y actividad antioxidante que las semillas blanca. Al respecto, Díaz (2016) encontró un mayor contenido de compuestos fenólicos totales. IO. (CFT) en quinua Negra Collana con 95.9 mg EAG/100 g m.s.; seguida de la variedad. BI BL. Pasankalla roja con 61.1 mg EAG/100 g m.s. y en menor medida en blanca Salcedo con 59.6 mg EAG/100 g m.s. Similar descripción obtuvimos para la quinua Negra Collana y Pasankalla roja (84.421 y 97.491 mg EAG/100 g m.s. respectivamente). También nuestros resultados se asemejan a lo obtenido por Repo y Encina (2008) que establecen un rango de 35.29-139.94 mg EAG/100 g luego de evaluar 15 variedades de quinua, siendo las variedades que presentaron un mayor contenido de compuestos fenólicos totales los que presentaban coloración morada. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La diferencia en el contenido fenólico entre las tres muestras de harina de quinua podría explicarse por la diferencia en las condiciones ambientales o antecedentes genéticos. Los compuestos fenólicos vegetales se biosintetizan siguiendo diferentes rutas, con. PE CU AR IA S. ácido shikímico, la cual ha sido la ruta más biosintética involucrada. Esta vía, según lo. informado por Rivero et al. (2001), se piensa que es una aclimatación de mecanismo de las plantas al estrés externo (temperatura, lesión, infecciones, etc.) (Dini y Tenore,. 2010). Además Tang et al. (2014) indicaron que el contenido de fenoles totales y betacianinas dependían del color de la semilla de quinua, las semillas de quinua más oscuras tenían 22 veces mayor concentración fenólica y la actividad antioxidante. Brend. et al. (2012) encontraron una diferencia de aproximadamente 50% más de compuestos fenólicos totales en quinua roja que quinua blanca, esto fue menor a la variación que se. encontró en esta investigación (118.53% más en quinua roja y 77.50% más en quinua. RO. negra que en la quinua blanca).. En la Figura 2 se observa un aumento significativo (p<0.05) del contenido de. AG. compuestos fenólicos en las tres variedades de harina de quinua luego pasar por el proceso de malteado alcanzando valores de 87.630 ± 5.054 g/100 g m.s. (+46.35%), 145.876 ± 2.584 g/100 g m.s. (+49.63%) y 118.700 ± 11.782 g/100 g m.s. (+40.60%). DE. para INIA Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana respectivamente. El aumento de estos compuestos bioactivos lo reportaron autores como Carciochi (2014) que obtuvo que la germinación a diferentes tiempos produce un aumento paulatino de este. CA. componente en quinua variedad Real, reportando valores de 39.29 mg GAE/100 g m.s., 47.04 mg GAE/100 g m.s., 61.68 mg GAE/100 g m.s. y 79.04 mg GAE/100 g m.s. para. TE. la muestra control (0 horas), ensayo 1 (24 horas), ensayo 2 (48 horas) y ensayo 3 (72 horas) respectivamente. Asimismo, Paucar (2016) en quinua variedad Pasankalla roja. IO. registra valores de 68.64 mg GAE/100 g m.s. de compuestos fenólicos totales, consiguiendo un aumento máximo hasta 118.00 mg GAE/100 g m.s. luego de ser. BI BL. malteada; mientras que en kiwicha variedad Centenario reportó un incremento de 94.75 a 385.43 mg GAE/100 g m.s.. Se han reportado resultados similares en otras especies del género Chenopodium. Por ejemplo, Luna (2015) reporta para el grano de cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen) germinada se muestra un mayor incremento a 72 horas en compuestos fenólicos. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. con un valor de 95.29 mg. EAG/100 g de materia seca, esto debido a la activación de los sistemas enzimáticos, mientras que a 96 horas de germinación disminuye a 62.94 mg. EAG/100 g de materia seca debido a otros compuestos diferentes de los compuestos. PE CU AR IA S. fenólicos (Dueñas et al., 2009); deduciendo que los compuestos fenólicos aumentan. conforme se incrementa el tiempo de germinación hasta lograr una estabilidad. También. Abderrahim et al., (2012) trabajando con cañihua, encontraron el mismo comportamiento debido a que obtuvo un incremento a las 48 y 72 horas de germinación con respecto al contenido inicial y disminuye a 96 horas de germinación. En general,. estos cambios debido a la germinación, son deseables desde el punto de vista nutricional. y las semillas germinadas son nutricionalmente superior en comparación con las semillas no germinadas (Kim et al., 2012). Por lo tanto, representan ingredientes. atractivos en la formulación de alimentos con un mayor perfil de nutrientes y. RO. antioxidante.. Por otro lado, varios autores han mencionado incrementos en los compuestos fenólicos. AG. totales luego de germinar diversos tipos de semillas. Por ejemplo, Tian et al. (2010) germinaron semillas de avena durante seis días, registrando incrementos del 110% y 355% a las 72 horas y 144 horas, respectivamente. Otro estudio logró confirmar un. DE. incremento del 148% luego de germinar semillas de lupino (Lupinus angustifolius) durante nueve días (Fernández-Orozco et al., 2006). Respecto al incremento en el contenido de compuestos fenólicos totales luego de germinar semillas ha sido atribuido. CA. a la liberación de compuestos fenólicos que se encontraban ligados antes de la germinación, gracias a la acción de enzimas hidrolíticas que son activadas durante el. TE. proceso (Maillard et al., 1996; Dueñas et al., 2009). Esta hipótesis ha sido comprobada para el caso de ciertas carbohidrasas que liberan las agliconas correspondientes, a partir. IO. de glicósidos de compuestos fenólicos en especies vegetales como el arroz y la soja (Tian et al., 2004; Ribeiro et al., 2006). Otra explicación que se ha esgrimido es la. BI BL. síntesis de nuevos compuestos fenólicos durante la germinación, como se ha informado para los ácidos hidroxicinámicos en el caso de diferentes especies de porotos (Phaseolus vulgaris L.) (Díaz-Batalla et al., 2006).. Contrariamente, algunos estudios han obtenido resultados adversos en este sentido, al comprobar que la germinación de ciertas especies produce disminución en el contenido. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de estos compuestos bioactivos. Por ejemplo, Sharma y Gujral (2010) observaron disminuciones significativas de este valor en ocho cultivares de cebada, respecto de sus controles sin germinar. Por su parte, Sinha y Kawatra (2003) observaron un descenso. PE CU AR IA S. progresivo en semillas de caupí (Vigna unguiculata) a medida que progresó el proceso de germinación hasta alcanzar las 72 horas. Para explicar estos resultados, se han propuesto diversas posibles causas. Así, en el caso de semillas que se remojan previo a. la germinación, los compuestos fenólicos podrían ser removidos por movilización de los mismos desde el episperma o tegumento al líquido de remojo por lixiviación, hipótesis. que se ve sustentada dado que la mayoría de los compuestos fenólicos se encuentran en. estas capas externas que recubren a las semillas (Sinha y Kawatra, 2003). También se considera como causas: el incremento de la actividad de enzimas como la polifenol. oxidasa o enzimas hidrolíticas (Kumar et al., 1978), la formación de complejos. RO. insolubles entre compuestos fenólicos y proteínas, que dificultarían su extracción (Beta et al., 1999) y la metabolización de compuestos fenólicos para formar otros compuestos. AG. (Dicko et al., 2005).. Los flavonoides totales se determinaron según Lock et al. (2006), se usó quercetina como un compuesto estándar (R2 = 0.9981, y = 0.009x + 0.0111) (Anexo 2). Estudios. DE. previos han descrito que las semillas de quinua son excepcionalmente rica fuente de flavonoides, tal como quercetina y kaempferol (Repo-Carrasco-Valencia et al., 2010; Tang et al., 2014). Además Álvarez- Jubete et al. (2010), detectaron que la quercetina. CA. fue el flavonoide más abundante en la quinua que analizó, este dato concuerda con el. TE. trabajo publicado por Dini et al. (2004).. El contenido de flavonoides encontrado en las muestras de harina de quinua fue mayor. IO. en la variedad Negra Collana (88.331 mg EQ/100 g m.s.), seguida por el ecotipo Pasankalla roja (83.747 mg EQ/100 g m.s.) y menor en INIA Salcedo (75.193 mg. BI BL. EQ/100 g m.s.). Los datos reportados fue similar al contenido total de flavonoides encontrados en investigaciones previas (Repo y Encina, 2008 y Repo-Carrasco-Valencia. et al., 2010) con intervalos de 36.2-144.3 mg EQ/100 g y 50.3-69.8 mg EQ/100 g; pero fueron menores a los valores que Tang et al. (2014) encontraron (150-500 mg equivalentes de catequina/100 g m.s.) en quinua de color del altiplano de Perú. Las diferencias en la extracción, procedimientos de hidrólisis y técnicas de análisis son. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. factores que explican la diferencia entre los datos obtenidos en el presente estudio y los encontrados por los otros autores. La variación en la concentración de pigmentos entre las muestras podrían explicarse por la diferencia en las condiciones ambientales o. PE CU AR IA S. antecedentes genéticos, según lo informado por Rivero et al. (2001).. En la Figura 2 se observa un aumento significativo (p<0.05) del contenido de flavonoides totales en las tres variedades de harina de quinua luego pasar por el proceso. de malteado alcanzando valores de 108.422 ± 10.373 g/100 g m.s. (+44.19%), 98.773 ± 6.754 g/100 g m.s. (+17.94%) y 143.631 ± 14.057 g/100 g m.s. (+62.60%) para INIA. Salcedo, Pasankalla roja y Negra Collana respectivamente. En un estudio previo, también se observó un moderado aumento en los contenidos de glucósidos de quercetina. y canferol en semillas de quinua, luego de ser germinadas (Álvarez-Jubete et al., 2010).. RO. Los resultados se compara con la investigación de Carciochi (2014) que obtuvo que la germinación a diferentes tiempos produce un aumento paulatino del contenido de flavonoides totales en quinua variedad Real, reportando valores de 11.06 mg EQ/100 g. AG. m.s., 12.58 mg EQ/100 g m.s., 15.68 mg EQ/100 g m.s. y 17.65 mg EQ/100 g m.s. para la muestra control (0 horas), ensayo 1 (24 horas), ensayo 2 (48 horas) y ensayo 3 (72 horas) respectivamente; así también Paucar (2016) en quinua variedad Pasankalla. DE. registra valores de 53.5 mg EQ/100 g m.s. de flavonoides totales, consiguiendo un aumento máximo hasta 95.65 mg EQ/100 g m.s. luego de ser malteada; mientras que en kiwicha variedad Centenario observó un incremento de 2.15 mg EQ/100 g a 13.74 mg. CA. EQ/100 g. La variación entre los datos se debe a la metodología empleada, los métodos espectrofotométricos de análisis son a menudo influenciadas por los compuestos de. TE. interferencia, tales como vitaminas, aminoácidos y azúcares, que hacen una. IO. cuantificación fiable difícil (George et al., 2005).. Así como ya fue mencionado, a partir de un matriz dada, la composición del extracto. BI BL. puede variar con las condiciones de extracción, principalmente con la naturaleza del solvente utilizado, una vez que su polaridad determinará la fracción de compuestos fenólicos y flavonoides que serán extraídos (Galván d´Alessandro et al., 2012). Además se ha mencionado que las mezclas de solventes extraen de manera más eficiente determinadas sustancias de interés en relación a los solventes puros (Pinelo et al., 2005), varias mezclas acuosas de solventes como metanol, etanol, propanol, acetona, acetato de. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. etilo se han utilizado ampliamente en la extracción de compuestos fenólicos y flavonoides (Wang et al., 2011; Dent et al., 2013; Boeing et al., 2014). Se sugiere. muestras con diferentes mezclas de solventes.. PE CU AR IA S. optimizar la extracción de flavonoides y demás compuestos bioactivos tratando las. En la Tabla 4 se reportan valores de capacidad antioxidante entre 17.484-43.297% de inhibición de radicales DPPH para tres variedades de harina de quinua. La variación de este parámetro también fue encontrada por Díaz (2016) que observó mayor capacidad antioxidante en quinua Negra Collana con 47.4%, seguida de la variedad Pasankalla roja. con 45.0% y en menor medida en INIA Salcedo con 12% de inhibición de radical DPPH. También Tang et al. (2015c) caracterizaron funcionalmente 3 genotipos de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) (roja, blanca y negra) y encontraron que la. RO. actividad antioxidante depende del grado de color de los granos, además esta variable. fue significativamente diferente entre las tres variedades; la quinua negra mostró la. AG. mayor capacidad antioxidante seguida de la quinua roja y blanca.. Diferentes autores destacan que la contribución de los compuestos fenólicos a la capacidad antioxidante dependerá del tipo y concentración de los compuestos fenólicos. DE. que estén presentes en la muestra (Ismail et al., 2004; Nsimba et al., 2008; Ozsoy et al., 2008). Por lo tanto, la variación de los datos de capacidad antioxidante de los cereales. CA. se atribuye a muchos factores como la genética, procesos agrotécnicos y las condiciones ambientales pueden influir en la presencia de compuestos fenólicos y flavonoides (Nsimba et al., 2008; Yu et al., 2003) los cuales son los principales componentes que. TE. ejercen la función de antioxidantes. Además, una comparación de los resultados de diferentes estudios puede ser difícil debido a la variabilidad en el condiciones. IO. experimentales entre los métodos utilizados (Huang et al., 2005; Stratil et al., 2006).. BI BL. Algunos autores consideran la presencia de otros componentes de la muestra que pueden estar libres o ligados a los fenoles y ejercen función antioxidante (FernándezPachón et al., 2006), en relación a esto Gorinstein et al. (2007) reportaron que la contribución a la actividad antioxidante de la fibra dietaria es mínima, de los taninos es moderada, las proteínas ejercen un rol importante (efectivo efecto en la inhibición de la peroxidación lipídica y actuando contra los radicales libres) y de los fenoles totales es. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. decisiva; Brend et al. (2012), obtuvieron que la actividad antioxidante en semillas de quinua también deriva de proteínas y otros compuestos no fenólicos, y en el mismo sentido y por otra parte, Tang et al. (2015a) revelaron que compuestos lipofílicos. PE CU AR IA S. contribuyen significativamente a la actividad antioxidante.. En la Figura 2 se observa un aumento significativo (p<0.05) de la capacidad antioxidante en harina de quinua Pasankalla roja y Negra Collana luego pasar por el. proceso de malteado alcanzando valores de 58.103 ± 3.308% Inh. DPPH (+34.19%) y 44.870 ± 2.719% Inh. DPPH (+40.64%) respectivamente. La variedad INIA Salcedo obtuvo 22.865 ± 1.972% Inh. DPPH representando un aumento significativo (p<0.05). de 30.78%, sin embargo es estadísticamente igual a la harina sin procesar. El grado de incremento de la capacidad antioxidante es superior a lo obtenido por Carciochi (2014). RO. que reporta un aumento paulatino de los valores de capacidad antioxidante en quinua. variedad Real sometida a germinación a diferentes tiempos produce, reportando valores de 13.61, 16.59, 22.46 y 27.39% de inhibición de radical DPPH para la muestra control. AG. (0 horas), ensayo 1 (24 horas), ensayo 2 (48 horas) y ensayo 3 (72 horas) respectivamente.. DE. El aumento de la actividad antioxidante durante la germinación de semillas de quinua, ya ha sido descripto por Pasko et al. (2009), quienes observaron el máximo incremento. CA. en el nivel de dicha actividad en el sexto día de germinación, manteniéndose ese valor sin diferencias significativas hasta el séptimo día. En otro estudio, Huang et al. (2014) obtuvieron un aumento de 10 veces en la capacidad antioxidante de la soya después de. TE. germinarla durante 3 días. Asimismo, Álvarez-Jubete et al. (2010) observaron aumentos similares en la germinación de amaranto, quinua y trigo durante 98, 82 y 110 horas,. IO. respectivamente.. BI BL. En relación a este resultado, varios autores han mencionado incrementos de la capacidad antioxidante luego de germinar diversos tipos de semillas. Abderrahim et al., (2012) que trabajaron con cañihua, obtuvieron un incremento a las 48 y 72 horas de germinación con respecto al contenido inicial y disminuye a 96 horas de germinación. Así mismo Dueñas et al. (2009), trabajaron con semillas de altramuz, encontrándose un comportamiento ondeado, presentándose incrementos a los días 2, 3, 6 y 9 días de. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. germinación y viendo una disminución en los días 4 y 5 de germinación; también Sharma y Gujral, (2010) trabajaron con cebada donde obtiene incremento en la capacidad antioxidante germinada a 12 y 24 horas. Pasko et al. (2009) observaron en. PE CU AR IA S. germinación de amaranto y quinua teniendo mejores resultados en el cuarto y sexto día; mientras que Tian et al. (2010) observaron que la germinación en avena de 24 a 144. horas aumentaron progresivamente en casi 4 veces su actividad antioxidante, esto le atribuye a la mejor capacidad de extracción de compuestos fenólicos.. El aumento de la capacidad antioxidante con el malteado es uno de los muchos cambios metabólicos que se producen al brotar las semillas, principalmente debido al aumento de. la actividad de las enzimas hidrolíticas endógenas (Chavan y Kadam, 1989). Este fenómeno enzimático se ve reflejado en el desdoblamiento de los nutrientes de reserva. en componentes más simples que ejercen capacidad antioxidante, además de la. AG. 3.2. Determinación del valor nutricional. RO. biosíntesis de los compuestos bioactivos (compuestos fenólicos y flavonoides).. Los resultados obtenidos para el valor nutricional (humedad, ceniza, proteína, grasa,. DE. carbohidratos, azúcares reductores, vitamina C y energía total) de las tres variedades convencionales de harina de quinua (malteada y sin maltear): INIA Salcedo, Pasankalla. BI BL. IO. TE. CA. roja y Negra Collana, se presentan en la Tabla 3.. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

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