UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DEL EFECTO DE LA ADICIÓN DE HARINA DE
CHOCHO (Lupinus mutabilis) EN LAS PROPIEDADES
TECNOLÓGICAS Y NUTRICIONALES DE LA SALCHICHA DE
POLLO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
KARLA DANIELA RICAURTE AYALA
DERECHOS DE AUTOR
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 1715987168
APELLIDO Y NOMBRES: RICAURTE KARLA DANIELA
DIRECCIÓN: ISLA FERNANDINA N41-128
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 022277383
TELÉFONO MÓVIL: 0984296337
DATOS DE LA OBRA
TÍTULO: ESTUDIO DEL EFECTO DE LA ADICIÓN DE HARINA DE CHOCHO (Lupinus mutabilis) EN LAS PROPIEDADES TECNOLÓGICAS Y
NUTRICIONALES DE LA SALCHICHA DE
POLLO
AUTOR O AUTORES: KARLA DANIELA RICAURTE AYALA
FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
16 de marzo de 2017
DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
ING. PRISCILA MALDONADO, MSC.
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO TÍTULO POR EL QUE OPTA: INGENIERA DE ALIMENTOS
RESUMEN: El Chocho (Lupinus mutabilis) es una leguminosa originaria de los andes y
altamente producida en Ecuador, la cual en
los últimos años ha cobrado importancia por
su elevado contenido proteico y funcionalidad
como sustancia de relleno en productos
cárnicos, por lo cual la presente investigación
estudia el efecto de la adición de harina de
chocho en las propiedades tecnológicas y
nutricionales de la formulación base de la
salchicha de pollo, para lo cual se plantearon
5 tratamientos con diferentes porcentajes de
sustitución de harina de chocho con cáscara
(5, 10, 15, 20, 50 %) con respecto a la
cantidad de carne de pollo para analizar la
Capacidad de Retención de Agua (CRA) y la
Capacidad de Emulsión (CE) en comparación
con el tratamiento control, en base a estos
resultados se eligieron los porcentajes de
harina para definir las formulaciones para
elaborar las salchichas con harina de chocho
(Tc1 y Tc2) y la salchicha control, en las
cuales se determinó el contenido de proteína,
grasa y fibra, y posteriormente se realizó un
análisis de aceptabilidad sensorial con 100
jueces no entrenados mediante pruebas
afectivas donde se midió color, olor, sabor y
textura usando escalas hedónicas de 10
puntos. Según los valores obtenidos en los
análisis aplicados en las salchichas se
escogió el producto final en el cual se analizó
calidad microbiológica establecida según la
norma INEN 1338:2012 y se diseñó el
semáforo nutricional en base al RTE-INEN
022. Los resultados obtenidos en esta
investigación fueron: Al agregar 10 % de
harina de chocho se obtuvo una CRA del
48.67 % y una CE 159.58 ml de aceite
retenido, valores mayores al tratamiento
control, en consecuencia, las salchichas se
elaboraron con 7.5 % (Tc1) y 10 % (Tc2) de
adición de harina de chocho con cáscara. En
el análisis proximal la adición de harina de
chocho incrementó los porcentajes de
proteína y grasa, e incorporó una porción de
fibra a la composición nutricional en
comparación a la salchicha control. Según la
norma INEN 1338:2012 todas las salchichas
fueron clasificadas como Tipo I. En el análisis
sensorial existieron diferencias significativas
determinó como mejores formulaciones la
control y Tc1 ya que obtuvieron los puntajes
más altos de aceptabilidad en los atributos.
Se escogieron las salchichas control y Tc1
para análisis de producto final, las cuales
cumplieron con los parámetros
microbiológicos de las especificaciones de la
norma anteriormente referenciada.
Finalmente, se diseñó el semáforo nutricional
de las dos salchichas el cual muestra aporte
alto en sal y medio en grasa.
PALABRAS CLAVES: Salchicha; Harina de Cocho; Capacidad de retención de agua; Capacidad de emulsión;
Calidad nutricional.
ABSTRACT: Lupine (Lupinus mutabilis) is a legume from the Andean region and highly produced in
Ecuador, which in recent years has gained
importance due to its high protein content and
functionality as a extender in meat products,
whence the present research studies the
effect of the addition of lupine flour on the
technological and nutritional properties of the
base formulation of the chicken sausage,
whence 5 treatments were proposed in base
of different percentages of lupine flour
substitution (5, 10, 15, 20, 50 %) with respect
to the amount of chicken meat in order to
analyze Water Holding Capacity (WHO) and
Emulsion Capacity (EC) compared to control
treatment, on the basis of these results the
percentages of lupine flour were chosen in
order to define the formulations to elaborate
sausages with lupine flour (Tc1 and Tc2) and
the control sausage, in which the protein, fat
and fiber contents were determined, and a
sensorial acceptability analysis was
performed with 100 untrained judges through
texture were measured using 10-point
hedonic scales. According to the values
obtained in the analyzes applied in the
sausages, the final product was chosen in
which the microbiological quality analysis
established in the INEN 1338: 2012 standard
was carried out and the nutritional semaphore
was designed based on the RTE-INEN 022.
The results obtained in this research were:
When 10% of lupine flour was added, a CRA
of 48.67 % and an EC of 159.58 ml of
retained oil were obtained, these values are
greater than the control treatment, whereby
the sausages were prepared with 7.5 % (Tc1)
and 10 % (Tc2) of lupine flour In the
bromatological analysis, the addition of lupine
flour increased the percentages of protein and
fat, and incorporated a portion of fiber to the
nutritional composition of sausages in
comparison to the control sausage. According
to the norm INEN 1338: 2012 the sausages
were classified as Type I. In the sensorial
analysis there were significant differences
between the evaluated parameters where
control and Tc1 got the highest qualifications
of acceptability. Control and Tc1 formulations
were chosen for final product analysis, and
when the microbiological characterization was
carried out the results obtained comply with
the specifications of the previously referenced
standard. Finally, the nutritional semaphore of
the two sausages showed a high salt and half
fat content.
KEYWORDS Sausage; Lupine Flour; Water holding
capacity; Emulsion capacity; Nutritional
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.
RICAURTE AYALA KARLA DANIELA
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, RICAURTE AYALA KARLA DANIELA, CI 1715987168 autora del proyecto titulado: Estudio del efecto de la adición de harina de chocho (Lupinus mutabilis) en las propiedades tecnológicas y nutricionales de la salchicha de pollo previo a la obtención del título de Ingeniera de Alimentos en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.
Quito, 16 de marzo de 2017
RICAURTE AYALA KARLA DANIELA
DECLARACIÓN
Yo KARLA DANIELA RICAURTE AYALA, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
Karla Daniela Ricaurte Ayala
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio del efecto de la adición de harina de chocho (Lupinus mutabilis) en las propiedades tecnológicas y nutricionales de la salchicha de pollo”,
que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Karla Ricaurte, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 19, 27 y 28.
Ing. Priscila Maldonado, MSc.
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
Primero a Dios, gracias Señor por permitirme llegar a este punto y finalizar mi carrera que siempre ha estado colmada de bendiciones, por poner en el camino las personas y herramientas necesarias para siempre seguir adelante, por los momentos buenos que me han llenado de dicha y también por los malos que me ayudaron a aprender, ser más fuerte y mejorar.
Gracias a mis padres, María José y Santiago, por todo lo que han dado por mí y por mi formación profesional, por quienes cada día di lo mejor de mí para llenar su corazón de orgullo y honrar todo el esfuerzo que han hecho para que yo alcance esta meta.
Diego Mauricio, mi gran amor, gracias por cada día de esta maravillosa aventura a tu lado, por estar siempre conmigo y alentarme en cada momento, ser mi apoyo y fortaleza, por escucharme, cuidarme y procurar mi bien, te agradezco por ser el mejor amigo y mi motivación para cumplir a futuro nuestros sueños.
Gracias a mi familia por estar siempre al pendiente, en especial a mi abuelita Marthita por su cariño, su preocupación y oraciones incondicionales.
Ing. Priscila Maldonado, la mejor directora y sobretodo amiga a lo largo de todo este proceso, gracias por llenarme de conocimiento y experiencia, este trabajo y éxito es de las dos, ya que a pesar de todo obstáculo lo logramos juntas.
Agradezco mucho a los Ing. Carlota Moreno, Ing. Carlos González, Ing. Edison Matute e Ing. Rubén Amagua, por compartir su conocimiento
A lo largo de esta carrera encontré a los mejores amigos, Michu, Stefy, Cucho, Carlo y Bryan, gracias por su amistad y apoyo incondicional, por su preocupación, por las risas y consejos, y más que nada por cada aventura juntos.
Gracias Mara, mi pequeña compañerita de largas noches de estudio y trabajo.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN 1
ABSTRACT 3
1. INTRODUCCIÓN 5
2. MARCO TEÓRICO 8
2.1. CHOCHO 8
2.1.1. GENERALIDADES 8
2.1.2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL 9
2.1.3. VARIEDADES DE CHOCHO 13
2.1.4. PRODUCTOS ELABORADOS A PARTIR DE CHOCHO
15
2.1.4.1. Concentrado de chocho 15
2.1.4.2. Aislado proteico de chocho 15
2.1.4.3. Harina de chocho 16
2.2. PRODUCTOS CÁRNICOS 17
2.3. EMBUTIDO DE PASTA FINA 17
2.3.1. MATERIA PRIMA 18
2.3.1.1. Carne 18
2.3.1.2. Grasa 24
2.3.1.3. Agua 25
2.3.1.4. Tripa 25
2.3.2. ADITIVOS 26
2.3.2.1. Cloruro de sodio 26
ii
PÁGINA
2.3.2.3. Fosfatos 27
2.3.2.4. Sustancias de relleno 27
2.3.2.5. Condimentos y especies 28
2.4. PRODUCTOS CÁRNICOS QUE INCORPORAN SUSTANCIAS DE RELLENO
29
3. METODOLOGÍA 31
3.1. MATERIA PRIMA 31
3.1.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL 31
3.1.1.1. Determinación del pH 31
3.1.1.2. Propiedades tecnológicas 32
3.2. SELECCIÓN DE LAS FORMULACIONES 35
3.3. ELABORACIÓN DE LA SALCHICHA 36
3.4. ANÁLISIS PROXIMAL 40
3.5. ANÁLISIS SENSORIAL 40
3.6. ANÁLISIS DE PRODUCTO FINAL Y
ELABORACIÓN DEL SEMÁFORO NUTRICIONAL
41
3.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 42
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 43
4.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL 43
4.1.1. DETERMINACIÓN DEL pH 43
4.1.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS 44
4.1.2.1. Capacidad de retención de agua 44
4.1.2.2. Capacidad de emulsión 45
4.2. SELECCIÓN DE LAS FORMULACIONES 47
iii
PÁGINA
4.3.1. PROTEÍNA 48
4.3.2. GRASA 49
4.3.3. FIBRA 50
4.4. ANÁLISIS SENSORIAL 52
4.4.1. COLOR 52
4.4.2. OLOR 54
4.4.3. SABOR 55
4.4.4. TEXTURA 57
4.5. ANÁLISIS DE PRODUCTO FINAL Y
ELABORACIÓN DEL SEMÁFORO NUTRICIONAL
58
4.5.1. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 59
4.5.2. SEMÁFORO NUTRICIONAL 60
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 62
5.1. CONCLUSIONES 62
5.2. RECOMENDACIONES 64
BIBLIOGRAFÍA 65
iv
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA Tabla 1. Análisis Bromatológico del chocho 10
Tabla 2. Comparación de Contenido de aminoácidos 11
Tabla 3. Composición de ácidos grasos del chocho 12
Tabla 4. Características de las Variedades INIAP 450 y 451 14
Tabla 5. Características Químicas de la Harina de chocho 16
Tabla 6. Clasificación de Productos cárnicos 17
Tabla 7. Composición química de la Carne magra (100g) 19
Tabla 8. Proteína no cárnica en productos cárnicos cocidos 28
Tabla 9. Composición de mezclas para muestras 32
Tabla 10. Caracterización de Propiedades tecnológicas 33
Tabla 11. Formulación Salchicha de pollo 36
Tabla 12. Análisis proximales 40
Tabla 13. Análisis en producto terminado 41
Tabla 14. pH carne de pollo 43
Tabla 15. Formulación final para salchicha 47
Tabla 16. Resultados de análisis de proteína 48
Tabla 17. Resultados de análisis de grasa 49
Tabla 18. Resultados de análisis de fibra 51
Tabla 19. Resultados análisis microbiológico y requisitos INEN 1338:2012
59
Tabla 20. Contenido de componentes y concentraciones permitidas según RTE INEN 022
v
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA Figura 1. Esquema del proceso de preparación de la muestra 33
Figura 2. Esquema del proceso de elaboración de salchicha de pollo con Harina de chocho con cáscara
37
Figura 3. Capacidad de retención de agua de la carne de pollo y mezclas de carne de pollo y harina de chocho
44
Figura 4. Capacidad de emulsión de la carne de pollo y mezclas de carne de pollo y harina de chocho
46
Figura 5. Análisis de color de las muestras 1 (control), 2 (Tc1), y 3 (Tc2).
52
Figura 6. Comparación de color de las muestras 1 (control), 2 (Tc1), y 3 (Tc2).
53
Figura 7. Análisis de olor de las muestras 1 (control), 2 (Tc1), y 3 (Tc2).
54
Figura 8. Análisis de sabor de las muestras 1 (control), 2 (Tc1), y 3 (Tc2).
56
Figura 9. Análisis de textura de las muestras 1 (control), 2 (Tc1), y 3 (Tc2).
57
Figura 10. Semáforo nutricional 61
Figura 11. Presentación de muestras de salchicha 78
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA ANEXO I. Cuestionario para Análisis sensorial 76
ANEXO II. Análisis Sensorial 78
ANEXO III. Análisis de proteína 79
1
RESUMEN
2 clasificadas como Tipo I. En el análisis sensorial existieron diferencias significativas entre los parámetros evaluados y se determinó como mejores formulaciones la control y Tc1 ya que obtuvieron los puntajes más altos de aceptabilidad en los atributos. Se escogieron las salchichas control y Tc1 para análisis de producto final, las cuales cumplieron con los parámetros microbiológicos de las especificaciones de la norma anteriormente referenciada. Finalmente, se diseñó el semáforo nutricional de las dos salchichas el cual muestra aporte alto en sal y medio en grasa.
3
ABSTRACT
4 chosen for final product analysis, and when the microbiological characterization was carried out the results obtained comply with the specifications of the previously referenced standard. Finally, the nutritional semaphore of the two sausages showed a high salt and half fat content.
5
1.
INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia del hombre, el consumo de alimentos de origen animal ha tenido importantes repercusiones nutricionales y culturales, dentro de este amplio grupo, la carne de pollo y los huevos han jugado un papel primordial (Carbajal, 2005).
La mayoría de las personas basan su dieta en el consumo de carne, por el alto aporte de macronutrientes que ayudan a generar un elevado nivel energético el cual contribuye a desarrollar las actividades diarias.
Gracias al desarrollo industrial y tecnológico de los últimos años, se han podido aplicar técnicas para obtener diferentes tipos de productos derivados de la carne, dentro de esta gama uno de los más consumidos por personas de todas las edades son los embutidos por su sabor, facilidad de preparación y precio, de los cuales se ha generado una amplia variedad.
Dentro de los embutidos más consumidos esta la salchicha, que es un producto escaldado emulsionado que se lo conoce como embutido de pasta fina, en la composición de este producto se puede o no añadir sustancias de relleno en remplazo de la carne.
La utilización de ciertos materiales de relleno para la elaboración de salchichas, en porcentajes permitidos por la Norma INEN 1338:2012 referente a requisitos para carne y productos cárnicos, ayudan a complementar la fuente de proteína faltante por el menor uso de carne debido a la reducción de costos de producción; además de que pueden llegar a influir de cierta manera en las propiedades tecnológicas del producto.
6 nutricional, y atributos organolépticos como color y textura del producto (Bermúdez, 2014).
El chocho (Lupinus mutabilis) es una leguminosa originaria de los andes; en Ecuador su cultivo se localiza en la sierra, destacando en provincias como Cotopaxi, Chimborazo, Pichincha, Bolívar, Tungurahua, Carchi e Imbabura, y en los últimos años ha cobrado importancia como alimento nutritivo, por su aporte proteico (45-51 % masa seca), grasa (ácidos grasos esenciales), minerales, vitaminas, y fibra cruda la cual está ubicada en la cáscara del grano, incluye componentes que no pueden ser desagregados por las enzimas digestivas del hombre, llegando a tener un contenido en el grano, en promedio de 10.37 % (Bermúdez, 2014).
Alvarado (2006) realizó un estudio sobre la adición de concentrado proteico de esta leguminosa en salchichas, donde pudo determinar que provoca un efecto benéfico sobre los diversos parámetros del análisis de perfil de textura en salchichas.
Freire (2011), investigó sobre la elaboración de embutidos (Salchicha tipo Frankfurt) sustituyendo la harina de trigo por harina de chocho del 1 % al 4 % dentro de la formulación donde determinó que no existen diferencias significativas en la evaluación de parámetros sensoriales y concluyó que el producto se ve enriquecido en su perfil nutricional.
7 En función de lo mencionado anteriormente, el objetivo general del presente estudio es evaluar el efecto de la adición de harina de chocho dentro de la formulación de la salchicha de pollo con el fin de identificar su influencia en las propiedades tecnológicas y nutricionales del producto, para lo cual se han propuesto los siguientes objetivos específicos:
• Analizar propiedades tecnológicas en diferentes mezclas de carne de pollo y harina de chocho con cáscara.
• Establecer las diferentes formulaciones de sustitución de harina de chocho con cáscara en la salchicha de pollo.
• Analizar parámetros de calidad fisicoquímicos (proteína, grasa y fibra) y sensoriales de las diferentes formulaciones de salchichas.
• Determinar calidad microbiológica del producto final.
8
2. MARCO TEÓRICO
2.1. CHOCHO
2.1.1. GENERALIDADES
Las leguminosas son plantas que para los seres humanos constituyen un gran aporte por la naturaleza, nobleza y cualidad que representan estas al brindar sus proteínas que son indispensables en el metabolismo del hombre (Viteri, 2014).
Una de leguminosa muy conocida es el Chocho Lupinus mutabilis proveniente de una planta que pertenece a la división Magnoliophyta, clase Magnoliopsida, orden Fabales, familia Fabaceae; posee un alto potencial nutritivo, ornamental, insecticida y medicinal (Chirinos, 2015).
Según el Villacrés (2006): “El fruto es una vaina alargada de 5 a 12 cm, pubescente y contiene de 3 a 8 granos, estos son ovalados, comprimidos en la superficie y con una amplia variabilidad en cuanto al color, el mismo que va desde blanco punto hasta el negro.”
9 Según el Instituto Ecuatoriano de Normalización (2005): “el chocho es el conjunto de granos pertenecientes a la familia de las leguminosas, procedente de la especie Lupinus mutabilis Sweet.”
Sus semillas son usadas como fuente importante en la alimentación humana, ya que esta especie ocupa uno de los primeros lugares entre los alimentos nativos con elevado contenido de proteínas y aceites a nivel mundial, por lo que es conocido como la soya andina (Castañeda, & Colbs., 2008).
El chocho es una leguminosa de alto valor nutritivo, que se distingue por su contenido de proteína, y por sus características agronómicas como: rusticidad, capacidad de fijar nitrógeno atmosférico a la planta, y adaptabilidad a medios ecológicos más secos (Villacrés, 2006).
2.1.2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL
El chocho se ha aprovechado ampliamente en la alimentación nativa y cuyo consumo ha incrementado en los últimos años (Albuja, 2015).
Esta leguminosa se consume una vez sean eliminados los contenidos tóxicos mediante cocción y desagüe prolongados, debido a la presencia de alcaloides quinolizidinicos que le dan el sabor amargo, siendo el de mayor concentración la lupanina, seguido de tetrahidrorombifolina (Chirinos, 2015).
10 Según Castañeda, y Colbs., (2008): “Las proteínas y aceites constituyen más de la mitad del peso del chocho, estudios realizados en más de 300 diferentes genotipos muestran que la proteína varía de 41-51 % y los aceites de 14-24 %.”; rangos dentro de los cuales se encuentran los valores de la composición nutricional que se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1. Análisis Bromatológico del chocho
Componente Chocho amargo
Chocho Desamargado
Proteína (%) 47.80 51.05
Grasa (%) 18.90 21.22
Fibra (%) 11.07 10.37
Cenizas (%) 4.52 2.54
Humedad (%) 10.13 77.05
ELN (%) 17.62 11.82
Alcaloides (%) 3.26 0.03
Azucares totales (%) 1.95 0.73
Almidón total (%) 4.34 2.88
Potasio (%) 1.22 0.02
Magnesio (%) 0.24 0.07
Calcio (%) 0.12 0.48
Fosforo (%) 0.60 0.43
Hierro (ppm) 78.45 74.25
Zinc (ppm) 42.84 63.21
Cobre(ppm) 12.65 7.99
11 Viteri (2014) señala que: “los aminoácidos presentes en la leguminosa que estructuran la proteína vienen a constituir todos los aminoácidos esenciales y no esenciales que necesita el ser humano dentro de una dieta balanceada, por tal razón, el chocho es un producto proteicamente completo que de cierta manera puede ser comparado cuantitativamente con la proteína que ofrecen los cárnicos.”
Tabla 2. Comparación de Contenido de aminoácidos
Aminoácidos Chocho amargo Chocho desamargado Carne de pollo g de aminoácidos/100 g
Treonina 3.0 3.0 1.0
Valina 3.9 3.1 1.1
Metionina 0.5 0.3 0.6
Leucina 14.2 6.2 1.8
Fenilalanina 3.9 3.9 0.9
Histidina 2.5 2.4 0.7
Lisina 4.9 4.3 2.0
Arginina 9.9 9.0 1.4
Triptofano 0.8 0.8 0.3
(Acuña, 2001; Allauca, 2005; Bou, & Colbs., 2011)
12 Debido al reconocimiento de la importancia que tienen los aceites en la salud humana, actualmente existe un enorme interés por la identificación de grasas alimentarias con propiedades funcionales y nutritivas específicas; como se puede observar en la Tabla 3, el chocho posee gran cantidad de ácidos grasos esenciales como el Oleico y Linoléico. Bermúdez (2014) menciona que: “En virtud de su riqueza en ácido oleico, la grasa del chocho, puede ejercer efectos digestivos de clara repercusión positiva; por otro lado, el linoleico posee propiedades que lo hacen único e irremplazable dentro del desarrollo humano.”
Tabla 3. Composición de ácidos grasos del chocho
Ácidos %
Oleico 40.4
Linoleico 37.1
Linolénico 2.9
Palmítico 13.4
Palmitoleico 0.2
Esteárico 5.7
Mirístico 0.6
(Jacobsen, 2006)
La fibra alimentaria ubicada en la cascara del grano, constituye una cantidad entre el 10-12 % de la composición química del chocho; incluye componentes que no pueden ser desagregados por las enzimas digestivas; es de mucha importancia por su capacidad para saciar el hambre en una persona, lo que es beneficioso para prevenir la obesidad, combatir el estreñimiento y compresión en el tracto intestinal (Villacrés, & Colbs., 2006).
13 Otros componentes nutricionales importantes en el Lupino, son los minerales, y en estos destacan metales como el calcio, principalmente, además del hierro, magnesio y zinc (Salazar, 2015).
2.1.3. VARIEDADES DE CHOCHO
El género Lupinus es bastante numeroso con alrededor de 300 a 400 especies. De acuerdo a las evidencias históricas, estas especies tendrían dos centros de origen (Rivadeneira, 2011).
• Uno a lo largo de la Costa Este de América, con un Sub-centro en Brasilia.
• En la región Mediterránea, dentro del cual puede incluirse el Sub-género Eulupinus.
El Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias, INIAP, (2012), destaca que: “Existen dos variedades de chocho, INIAP 450 Andino, e INIAP 451 Guaranguito, precoces y de porte medio de planta, se adaptan bien a los sistemas asociados de cultivos; se puede sembrar con maíz, haba, arveja, fréjol, etc.”
• INIAP 450 Andino
La variedad es herbáceo, precoz, poco susceptible a enfermedades y plagas, con un diámetro mayor a 8 mm, color crema y redondo con un rendimiento promedio mayor de 183 % a los eco tipos locales. (Bermúdez, 2014)
14
• INIAP 451 Guaranguito
Proviene de la línea ECU-2658-2 que fue una selección de la línea ECU 2658 proveniente del Perú en 1992; para la selección se evaluaron 18 líneas promisorias en cuatro cantones de la provincia de Bolívar, donde fue escogido por su adaptabilidad y estabilidad de estos ambientes y por su rendimiento (Peralta, & Colbs., 2010).
En la Tabla 4 se observa las características de las variedades de chocho mencionadas.
Tabla 4. Características de las Variedades INIAP 450 y 451
Características INIAP 450 INIAP 451
Color de grano seco Blanco-crema Blanco-crema
Forma de grano Oval aplanado Oval aplanado
Tamaño de grano (mm) 8 Mediano
Alcaloides (% Lupanina) 3.92 3.92
Proteína (%) 45.02 42.7
Fibra cruda (%) 10.31 9.40
Grasa (%) 19.07 26.7
Calcio 0.14 0.11
Hierro (ppm) - 53
Zinc (ppm) - 39
Azúcares Totales (%) 6.45 -
Almidón total (%) 2.99 -
15
2.1.4. PRODUCTOS ELABORADOS A PARTIR DE CHOCHO
La valorización del chocho exige conocer tecnologías de transformación, técnicas para aumentar la vida útil, minimizar los riesgos y mejorar las propiedades nutritivas, funcionales y sensoriales, con el objeto de diversificar e incrementar la utilización y el consumo del chocho (Villacrés, & Colbs., 2006).
2.1.4.1. Concentrado de chocho
El proceso de concentración es de gran importancia ya que este disminuye la actividad de agua lo cual evita el deterioro que puede sufrir el grano por la proliferación de microorganismos, entre los que destacan los hongos; además evita otras reacciones de deterioro e inhibe la germinación de las semillas preservando así su aspecto y calidad nutritiva para lo cual es importante también eliminar la parte toxica de la leguminosa que son los alcaloides (Farinango & Quizhpi, 2015).
2.1.4.2. Aislado proteico de chocho
16
2.1.4.3. Harina de chocho
Las harinas de lupino son usadas por su valor nutritivo, mejora nutricional y calórica; y de la misma manera, proveer propiedades funcionales gracias a su uso hasta en 15 % en productos de panadería y pastelería, en concentrados proteicos y otros productos, como suplemento alimenticio (Freire, 2011).
El proceso de obtención de harina de chocho, según el método utilizado por Apunte y León (2013), consta de lo siguiente: El chocho debe ser sometido a un pre-tratamiento de cocción a 65 °C durante 2-3 minutos; posteriormente debe extraerse la leche, licuando los granos de chocho en una relación de dos partes de agua por una de chocho, con el fin de reducir el porcentaje de grasa para evitar problemas de enranciamiento; el bagazo obtenido se somete a procesos de secado a 55 °C durante 5 horas dentro de un secador horizontal (tipo cabina), para ser poder ser sometido a molienda y finalmente ser tamizado (70 mesh) para obtener la harina de chocho cuya composición química se expone en la Tabla 5.
Tabla 5. Características Químicas de la Harina de chocho
Componentes Con cáscara
Sin cáscara
Humedad (%) 8.03 6.72
Grasa (%) 16.34 18.64
Proteína (%) 53.80 60.53
Fibra Cruda (%) 5.47 4.07
Ceniza (%) 2.57 3.11
Carbohidratos (%) 21.82 13.65
17
2.2. PRODUCTOS CÁRNICOS
Según la Norma INEN 1338 (2012): “Un Producto Cárnico procesado, es el producto elaborado a base de carne, grasa, vísceras u otros subproductos de origen animal comestibles, con adición o no de sustancias permitidas, especias o ambas, sometido a procesos tecnológicos adecuados.”
Existe una amplia variedad de productos cárnicos, los cuales poseen una clasificación que ayuda a establecer su norma de identidad y las especificaciones de calidad, como se presenta en la Tabla 6.
Tabla 6. Clasificación de Productos cárnicos
INEN 1338:2012 Producto Térmico
Crudos Chorizo, Longaniza,
hamburguesa
Crudos Curados
Madurado Salami, peperoni
Cocidos
Mortadela, salchicha Escaldados
Jamón Curados
Morcilla, Paté, Queso de
Chancho Cocidos
(INEN NTE 1338, 2012; Paltrinieri, 1991)
2.3. EMBUTIDO DE PASTA FINA
18 Un embutido de pasta fina o emulsión cárnica, es considerado como un sistema compuesto de dos fases, donde una fase esta finamente distribuida en otra fase denominada continúa, dada por dos efectos, el atrapamiento físico y emulsificación en los cuales las partículas de grasa son dispersadas y cubiertas por proteína solubilizada (Mendieta, 2014).
Según Pérez y Ponce (2013): “Las propiedades funcionales de los sistemas cárnicos emulsionados tienen como fundamento el balance en las interacciones de las proteínas miofibrilares (actina y miosina) con el agua, la grasa, llegando a estabilizar estas dos partes inmiscibles, y con ellas mismas solubilizarse, emulsionar y gelificar, respectivamente.”
La salchicha es el producto elaborado a base de una masa emulsificada preparada con carne seleccionada y grasa de animales de abasto, ingredientes y aditivos alimentarios permitidos; embutido en tripas naturales o artificiales de uso permitido, crudas, cocidas, maduradas, ahumadas o no (INEN 1338, 2012).
La mortadela al igual que las salchichas son embutidos escaldados elaborados a partir de carne fresca no completamente madura y de muy diverso origen, lo que determina su calidad y precio final. Se utilizan como materias primas carne, grasa, hielo, y condimentos, reciben un tratamiento térmico posterior que coagula las proteínas y le dan una estructura firme y elástica al producto (Pérez & Ponce, 2013).
2.3.1. MATERIA PRIMA
2.3.1.1. Carne
19 Desde hace muchos años atrás, la mayoría de las personas basan su dieta en el consumo de carne, por el alto aporte de macronutrientes, como se puede observar en la Tabla 7, los cuales ayudan a generar un elevado nivel energético, para que de esta manera puedan desempeñar sus actividades diarias.
Tabla 7. Composición química de la Carne magra (100 g)
Vacuno Cerdo Pollo
Calorías 485 469 439
Humedad 75.0 75.1 75.0
Proteína 22.3 22.8 22.8
Grasa 1.8 1.2 0.9
Cenizas 1.2 1.0 1.2
(FAO, 2015)
Según Pérez y Ponce (2013): “La calidad de la carne obedece a un sinnúmero de factores que incluyen la raza, la localización anatómica, el sistema de producción, el tipo de sacrificio y procesamiento, así como el sistema de comercialización, entre otros.”
Al momento de elegir la materia prima, debe tomarse en cuenta aspectos como las características y parámetros fisicoquímicos de la carne (pH 5.3-5.7, Condiciones inadecuadas de Faenamiento que provoque un tipo de carne DFD (oscura, Firma y Seca), o PSE (Pálida, Suave y Exudativa), calidad de las proteínas, edad del animal), las cuales determinarán, en gran parte, el aprovechamiento en propiedades tecnológicas durante el procesamiento y la calidad final del producto cárnico (FAO, 2001).
20
• Propiedades tecnológicas de las proteínas cárnicas
Fuera de su importancia nutritiva, las proteínas cárnicas desempeñan la función tecnológica de emulsionar grasas, ligar agua y proporcionar color, sabor y textura; dependiendo del tipo y cantidad del macronutriente del que este compuesto el corte cárnico (Espinoza, 2011).
Las proteínas musculares se clasifican en tres grupos:
o Proteínas del Estroma, constituyen del 10-15 % del contenido de proteínas del músculo, a su vez estas pueden ser:
▪ Colágeno, es la proteína de tejido conectivo más común en la carne, ya que es la base de una red fibrosa que transmite la fuerza de contracción de la fibra muscular a los huesos al recubrir y conectar las fibras musculares y los haces musculares; durante la cocción puede llegar a liberar grasa y humedad de su estructura, lo cual puede a ser dañino en la estabilidad de los productos cárnicos, por la formación de gelatina (Ramírez, 2009).
▪ Elastina, abundante en tendones y ligamentos. Forma largas cadenas de polipéptidos, ubicados unas al lado de otras y enlazadas por uniones covalentes de los aminoácidos integrantes, lo que le da mayor resistencia al hidrólisis (Espinoza, 2011).
21
o Proteínas miofibrilares, representan más del 50 % de las proteínas del musculo y se dividen en dos grupos:
▪ Contráctiles (75 %): son solubles en sal; son muy importantes ya que ayudan a emulsionar grasa y agua en la cocción, destaca la miosina, es la más funcional para la elaboración de productos cárnicos. Según Maya (2010): “La mejor manera de extraer la miosina de la carne es removiendo la carne de las canales previo al desarrollo del rigor, y mezclándola con sal inmediatamente para prevenir el desarrollo del complejo actomiosina, formado por la actina y la miosina”
▪ Reguladores de la Contracción (25 %), conformada por Troponinas y tropomiosinas.
Las propiedades físico – químicas intrínsecas de cada proteína le permiten contribuir a las características deseadas de un alimento; la funcionalidad de las proteínas es por lo tanto de gran importancia tecnológica (Horianski, 2013).
o Solubilidad
22
o Viscosidad
La viscosidad se define como la resistencia de una solución a fluir bajo una fuerza aplicada o un esfuerzo de cizalla. El factor principal en el comportamiento es el diámetro de las partículas o moléculas dispersas proteicas (Camino, 2011).
o Gelificación
Agregación ordenada de proteínas desnaturalizadas mediante enlaces covalentes o no covalentes para dar origen a una red capaz de atrapar agua; la gelificación se utiliza no sólo para obtener geles sólidos viscoelásticos, sino también para mejorar la absorción de agua, los efectos espesantes, la fijación de partículas (adhesión) y para estabilizar emulsiones y espumas (López, 2013).
o Capacidad Espumante
La capacidad espumante se refiere a la cantidad de área interracial que puede ser creada y puede ser estimada a través del volumen de espuma formada (Anónimo, 2015).
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o Capacidad Emulsificante
La capacidad de emulsión (CE) se refiere a la cantidad máxima de aceite emulsionado, bajo las condiciones específicas, por una cantidad estándar de proteína, hasta que se produzca inversión de fases (Ávila, 2011).
Una emulsión es la mezcla de dos líquidos inmiscibles, en las emulsiones cárnicas la fase dispersa está conformada por partículas de grasa sólida o líquida y la continua por agua que contiene sales y proteínas especialmente las miofibrilares (actina y miosina) que son solubles en soluciones salinas diluidas (Maya, 2010).
Según Apuparo & Sinchi (2012): “Las carnes más apropiadas para formar emulsión son aquellas que poseen elevado contenido de proteínas contráctiles. Estas proteínas recubren o envuelven los glóbulos de grasa y al someter la emulsión a la acción del calor coagulan formando una especie de matriz rígida que atrapa cada partícula grasa.”
Las emulsiones pueden llegar a ser inestables por diferentes factores como el pH elevado de la carne; temperaturas de cutteado mayores a 15 °C, temperatura de escaldado mayor a 75 °C, bajo contenido de sal, Fuerza iónica, tipo de proteína, entre otros (Ávila, 2011)
o Capacidad de Retención de Agua
24 Según Espinoza (2011): “Las proteínas de tipo miofibrilar son responsables del 70 % de fijación de agua, las sarcoplasmáticas 20 % y el tejido conectivo 10 %.”
Procesos como el salado o ahumado implican aumento de los valores de CRA, por la reducción en el contenido de humedad; por otro lado, los tratamientos térmicos y de congelación provocan la desnaturalización de las proteínas y ruptura de células musculares (Maya, 2010).
2.3.1.2. Grasa
Según Maya (2010): “La grasa debe ser blanca, sin olores extraños y debe almacenarse en refrigeración (0 a 2 °C) por máximo tres días, para evitar la oxidación, la acidificación y sabores a pescado.”
Existen dos tipos de grasa en los animales: la orgánica (vísceras), y la grasa de los tejidos proveniente de la parte dorsal, de pierna y de papada del porcino (Chan, 2015).
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2.3.1.3. Agua
Para la elaboración del producto, es muy importante tomar como fuente agua potable, que sea blanda, libre de metales pesados que puedan interferir en el curado de la carne y en las características finales de los productos, siendo su función principal lograr la solubilidad de las proteínas, evitando la desnaturalización y facilitando la mezcla cárnica; es importante tomar en cuenta que el agua en forma de hielo, debe agregarse por partes durante el cutteado, para controlar que la temperatura del proceso no suba de 15 °C (máx.), y pueda llegar a afectar a la formación de la emulsión (Maya, 2010).
2.3.1.4. Tripa
Las tripas utilizadas en embutidos son un componente fundamental puesto que van a contener al resto de ingredientes condicionando la madurez del producto (Guamán, 2011).
Según la INEN 1338 (2012): “Las envolturas que pueden usarse son: tripas naturales sanas, debidamente higienizadas o envolturas artificiales autorizadas por la autoridad competente, las mismas que pueden ser o no retiradas antes del empaque final.”
Según Maya (2010) la tripa es el envoltorio que contiene la masa cárnica embutida, existen dos tipos, de los cuales se escoge la mejor opción según las características del producto:
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• Tripa artificial: están elaboradas a base de diferentes materiales (celulosa, colágeno o plástico) que permiten tener un más fácil manejo, higiene, único calibre, menor contaminación, etc.
2.3.2. ADITIVOS
Son sustancias o mezcla de sustancias añadidas a los alimentos, generalmente en pequeñas cantidades, en el momento de su producción, procesamiento, almacenamiento, empaquetado o preparación para el consumo, con objeto de modificar las propiedades de los mismos (Hernández, 2011).
Existe una gran variedad de aditivos utilizados en productos cárnicos procesados, los cuales pueden ser usados con fines técnicos, de mejoramiento, o por costos; estos deben cumplir con especificaciones de calidad, y tener un límite de uso dentro de la formulación (Ávila, 2011).
2.3.2.1. Cloruro de sodio
La sal común o químicamente llamada Cloruro de sodio, es un compuesto cristalino y yodado, que es básico en la dieta de los seres humanos; además, es muy usado dentro de la industria alimentaria con múltiples propósitos, y se puede considerar elemental en la elaboración de embutidos ya que, desempeña funciones de dar sabor al producto, actuar como conservante, solubilizar proteínas y aumentar la capacidad de retención de agua (Guamán, 2011).
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2.3.2.2. Nitritos y nitratos
Los nitratos y nitritos desempeñan un importante papel en el desarrollo de las características esenciales en los embutidos, ya que ayuda a retener el color rojo de la mioglobina al combinarse con óxido nítrico, produciendo la aparición del color rosado característico de estos; y poseen poder de conservación de los productos cárnicos ya que evitan el crecimiento de microorganismos como Clostridium botulinum, en forma general los productos terminados no deben contener más de 50 a 125 ppm de nitrato residual, a causa de los peligros de la formación de nitrosaminas (Maya, 2010).
2.3.2.3. Fosfatos
Los fosfatos desarrollan una influencia sobre los fenómenos que discurren durante la coagulación del calor, puesto que su presencia da lugar a un entrelazamiento proteico estable y de estrecho calibre (Freire, 2011).
Son compuestos muy importantes dentro de la industria cárnica ya que según Maya (2010): “Ayudan a aumentar la retención de la humedad de los productos; formar emulsiones estables y desarrollar una textura agradable por su elevado poder de solubilizar las proteínas.”
2.3.2.4. Sustancias de relleno
28 Las sustancias de relleno deben estar en las cantidades máximas enunciadas en la Norma INEN 1338:2012 de requisitos de carnes y productos cárnicos las cuales se encuentran expuestas en la Tabla 8.
Tabla 8. Proteína no cárnica en productos cárnicos cocidos
Tipo I Tipo I Tipo I
MIN MAX MIN MAX MIN MAX
- 2 % - 4 % - 6 %
INEN 1338, 2012.
Algunas opciones que se pueden usar dentro de la formulación son: Leche en polvo, harina de cereales, proteína vegetal (aislado, concentrado o texturizado de soya), proteínas animales no cárnicas (Caseinato de sodio, huevo y plasma sanguíneo) (Maya, 2010).
2.3.2.5. Condimentos y especies
29
2.4. PRODUCTOS
CARNICOS
QUE
INCORPORAN
SUSTANCIAS DE RELLENO
A lo largo del tiempo se han venido desarrollando estudios sobre el efecto de la adición de sustancias de relleno, tales como se relata a continuación:
Freire (2011), realizó un estudio sobre el “Efecto de la adición de harina de chocho (Lupinus mutabilis sweet) en la elaboración de embutidos (Salchicha tipo Frankfurt)”, en el cual se obtuvo harina de chocho para ser añadida en la formulación de un producto cárnico como la salchicha tipo Frankfurt; se analizaron dos variables, la concentración (%) de harina de trigo y harina de chocho, y por otro lado el tipo de escaldado, de los cuales el mejor tratamiento en parámetros sensoriales fue aquel que poseía 32 % de carne de res, 35 % de carne de cerdo, 18 % de grasa , 1 % de harina de chocho y 4 % de harina de trigo.
Jaimes, Acevedo y Torres (2012), realizaron un “Estudio Preliminar del desarrollo tecnológico de un Embutido tipo salchicha utilizando harina de trupillo (Prosopisjuliflora)”, el cual es una leguminosa al igual que el chocho, donde se realizó un proceso de obtención de harina de la vaina de trupillo con la cual se elaboró un embutido tipo salchicha para aprovechar su contenido nutricional, de las cuales destaca el alto porcentaje de proteína (33.8 %); de la misma manera se evaluaron propiedades tecnológicas como la Capacidad de Retención de Agua y el Índice de Retención de lípidos, de las cuales se obtuvo al final 324 y 321 respectivamente; en cuando al análisis sensorial, se puedo determinar la aceptación del producto ya que los resultados obtenidos muestran que el embutido con la incorporación de harina de trupillo fue del agrado del consumidor.
30 aminoácidos esenciales, puede ser comparable con la soya y sustituirla en la formulación de Salchicha tipo Suiza; para lo cual se evaluó el rendimiento en el proceso de obtención del aislado e hidrolizado de dos variedades de chocho donde se analizó propiedades funcionales y se ensayaron diferentes formulaciones para el desarrollo del producto; obteniendo al final como resultado el mejor rendimiento (86 %) por parte de la variedad Guaranguito 451, cuyo índice de dispersibilidad de proteína fue 85 % y solubilización entre 40-90 % con una concentración de 1-2 % (peso volumen); en cuanto a la aceptación sensorial la mejor formulación fue aquella con 12 % de proteína aislada de chocho y carne. Finalmente, el producto presento características nutricionales buenas con un 16.56 % de proteína y 72.74 % de carbohidratos totales.
31
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIA PRIMA
• Carne de pollo
Se trabajó con carne magra de pollo (pechugas), en la cual se determinó pH, y se analizaron propiedades tecnológicas tales como Capacidad de Retención de Agua y Capacidad de Emulsión.
• Mezclas de carne de pollo y harina de chocho
Para las mezclas se utilizó harina de chocho con cáscara comercial marca Cosecha verde, en las cuales se analizaron propiedades tecnológicas tales como Capacidad de Retención de Agua y Capacidad de Emulsión.
3.1.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL
3.1.1.1. Determinación del pH
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3.1.1.2. Propiedades tecnológicas
Se determinó Capacidad de retención de agua (CRA) y Capacidad de emulsión (CE), para lo cual se requirió una preparación previa de las muestras tanto de carne de pollo como de las mezclas de carne de pollo y harina de chocho con cáscara en diferentes porcentajes de sustitución como se puede apreciar en la Tabla 9.
Tabla 9. Composición de mezclas para muestras
Componente Control
Tratamiento
1 2 3 4 5
Carne de pollo 100 % 95 % 90 % 85 % 80 % 50 %
Harina de chocho con
cáscara 0 % 5 % 10 % 15 % 20 % 50 %
• Preparación de la muestra
Se prepararon tres lotes diferentes (Figura 1) para cada análisis donde la carne de pollo fue fileteada para retirar piel, huesos, venas o tendones; y cortada en pedazos de 5 cm de largo y ancho, los cuales fueron congelados durante 24 horas; una vez cumplido este periodo de tiempo se colocó dentro del molino HOBART con un disco con orificios de 5 mm de diámetro.
33 Recepción de materia prima Limpiar Trocear Congelar Carne de pollo Piel, huesos, venas tendones
L= 5 cm
Ø= 5 mm Moler
-5 °C/24 h
Mezclar Harina de
chocho con cáscara
Muestras
Figura 1. Esquema del proceso de preparación de la muestra
Una vez se obtuvieron las muestras de carne de pollo y mezclas con harina de chocho con cáscara, se aplicaron los análisis expuestos en la Tabla 10.
Tabla 10. Caracterización de Propiedades tecnológicas
Materia prima Propiedades Tecnológicas
Carne de pollo
Tipo Método
Capacidad de Retención de Agua (CRA)
Pérez y Ponce (2013). Capacidad de Emulsión
(CE)
Pérez y Ponce (2013).
Carne de pollo más Harina de chocho con
cáscara
Capacidad de Retención de Agua (CRA)
Pérez y Ponce (2013). Capacidad de Emulsión
(CE)
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• Capacidad de retención de agua (CRA)
Para determinar la CRA donde se utilizó el método descrito por Pérez y Ponce (2013), el cual consta de lo siguiente:
Colocar 5 g de muestra en un tubo de centrifuga graduado, añadir 8 ml de NaCl 0.6 M y agitar con una varilla de vidrio por un minuto; posteriormente, colocar el tubo en un baño de hielo durante 30 minutos; una vez transcurrido este periodo de tiempo, agitar nuevamente con la varilla de vidrio por un minuto, para después centrifugar a 10.000 rpm por 15 minutos (4 °C) en la centrífuga HERMLE. Finalmente, decantar y medir el sobrenadante en una probeta de 10 ml.
Usando los datos obtenidos se aplicó la siguiente fórmula:
𝐶𝑅𝐴 = 𝑉𝑎−𝑉𝑠
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 [1]
Donde:
Va: Volumen de la solución salina añadida al tubo de centrifuga (ml)
Vs: Volumen del sobrenadante (ml)
• Capacidad de emulsión (CE)
35 Pesar 25 g de muestra para homogenizarla en una licuadora marca OSTER, con 100 ml de solución fría de NaCl 1 M; tomar 12.5 g de la mezcla y añadir 37.5 ml de solución fría de NaCl 1 M, mezclar durante 3 minutos a baja velocidad; una vez transcurrido este periodo y sin apagar la licuadora, añadir 50 ml de aceite de maíz, y esperar a que se forme la emulsión; posteriormente, seguir añadiendo aceite a la mezcla con una bureta hasta que se rompa la emulsión.
Se reportó la cantidad de aceite utilizado (hasta la ruptura de la emulsión) por gramo de muestra.
3.2. SELECCIÓN DE LAS FORMULACIONES
Para esta investigación se elaboró un embutido de pasta fina, salchicha de pollo, en base a lo descrito en la Tabla 11; para el porcentaje de adición de harina de chocho con cáscara se tomó el resultado del mejor tratamiento de las propiedades tecnológicas y un segundo porcentaje establecido en el punto medio entre el tratamiento elegido y un nivel más bajo según lo establecido en la Tabla 9.
36
Tabla 11. Formulación Salchicha de pollo
Componente Composición
Carne magra de pollo 60 %
Grasa dorsal de porcino 20 %
Hielo triturado 20 %
Harina de chocho con cáscara -
Sal 22 g/kg
Sal nitral 6% 2 g/kg
Fosfatos 3 g/kg
INBAC 2 g/kg
Rojo A líquido 1 ml/kg
Pimienta Blanca 2 g/kg
Comino 1 g/kg
Nuez moscada 3 g/kg
Ajo en polvo 3 g/kg
Caldo de gallina 2 g/kg
3.3. ELABORACIÓN DE LA SALCHICHA
37 Recepción de materia prima Limpiar Trocear Moler Grasa dorsal de cerdo Piel carne Recepción de materia prima Limpiar Trocear Moler
Carne de pollo
Piel, huesos, venas tendones
L= 2 cm L= 10 cm
Ø= 9 mm Ø= 5 mm
Homogenizar T= 10-12 °C Velocidad baja
Mezclar
Sal, nitritos, fosfatos Hielo Harina de chocho con
cáscara INBAC Condimentos Rojo A Mezclar Embutir Tripa de poliamida Escaldar
T= 8-9 °C Velocidad alta
T= 76-80 °C T interna= 68-72 °C
Enfriar T= 22 °C
Escurrir Exceso de
agua
Almacenar T= -4 °C
Envasar
Fundas de polietileno de alta densidad
Salchicha de pollo con harina de chocho con cáscara
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• Recepción de materia prima
Se realizó un análisis sobre las características organolépticas de las materias primas mediante la observación de color y percepción de aroma, para determinar si se encuentra en condiciones aceptables para continuar el procesamiento.
• Limpiar
Se procedió a retirar de la carne de pollo el exceso de grasa, tejido conjuntivo, huesos, ventas y tendones, para que quede totalmente magra.
• Trocear
Mediante el uso de un cuchillo se procedió a cortar la carne de pollo y grasa dorsal en pedazos de 10 y 3 cm respectivamente, con el fin lograr un mejor manejo en la molienda.
• Moler
Se colocó la carne de pollo en el molino marca HOBART con un disco de 5 mm, y posteriormente la grasa con uno de 9 mm. Es recomendable que tanto los trozos de carne de pollo como la grasa dorsal se encuentren a baja temperatura (0 ºC – 3 ºC) previo a esta operación para evitar el aumento de la temperatura de la materia prima.
• Homogenizar
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• Mezclar
Mientras el cutter seguía girando, se añadió la sal, sal nitral 6 % y fosfatos, junto con la tercera parte del hielo (se incorporó el resto de hielo conforme la temperatura aumentaba) en base a las cantidades de la formulación, se dejó que se vaya formando una pasta, y una vez se pudo observar la solubilización de proteínas a través de la matriz proteica, se adicionó los diferentes porcentajes de harina de chocho con cáscara junto con los condimentos, el colorante y el conservante INBAC.
Finalmente, se mezcló la grasa molida previamente pesada a una temperatura de 8-9 °C, y entonces se aumentó la velocidad del cutter para producir la emulsión cárnica, cuidando de la que temperatura no exceda los 15 °C.
• Embutir
Una vez lista la emulsión se trasladó del cutter al embutidor marca SIRMAN, y se procedió a llenar la tripa artificial de poliamida con la pasta cárnica, cuidando de que no entre aire ni se rompa la tripa; posteriormente se amarró y retorció el producto embutido.
• Escaldar
Una vez el producto estuvo seco, fue sometido a cocción en agua caliente a una temperatura de 76-80°C, hasta que la temperatura interna de la salchicha llegó a 68-72 °C.
• Enfriar
El producto escaldado tuvo que pasar por un choque térmico, mediante inmersión en agua fría hasta que llegó a una temperatura interna de 22 °C.
• Escurrir
40
• Almacenar
Se colocó el producto en refrigeración (-4 °C) y dejó reposar durante 24 horas.
• Envasar
Se introdujo las salchichas en fundas de polietileno de alta densidad para empacar al vacío, para su posterior análisis.
3.4. ANÁLISIS PROXIMAL
Para la determinación de las propiedades nutricionales de proteína, grasa y fibra en los diferentes tratamientos, se aplicaron los análisis expuestos en la Tabla 12, en ambos lotes de las formulaciones de las salchichas control, Tc1 y Tc2.
Tabla 12. Análisis proximales
Tipo Método
Proteína AOAC 928.08
Grasa NTE INEN ISO 1443:2013
Fibra AOAC 978.10
3.5. ANÁLISIS SENSORIAL
41 Las muestras se presentaron codificadas donde la salchicha control fue 196 y los tratamientos Tc1 y Tc2 fueron 341 y 205 respectivamente; se dio indicaciones previas a los consumidores para evaluar los productos y se utilizó agua como neutralizante para evitar la fatiga al probar cada muestra.
Los consumidores evaluaron características de color, olor, sabor y textura de las muestras usando escalas hedónicas semiestructuradas de 10 puntos utilizando el cuestionario expuesto en el Anexo I.
3.6. ANÁLISIS DE PRODUCTO FINAL Y ELABORACIÓN DEL
SEMÁFORO NUTRICIONAL
En base a los resultados del análisis proximal y sensorial se escogió la formulación final.
Se aplicaron los análisis expuestos en la Tabla 13 requeridos por la norma INEN 1338:2012 para analizar la calidad microbiológica del producto.
Tabla 13. Análisis en producto terminado
Producto Análisis Microbiológicos
Salchicha de pollo con harina de pollo con cáscara
Tipo Método
Aerobios mesófilos NTE INEN 1529-5
Escherichia coli AOAC 991.14
Staphilococcus aureus AOAC 991.14
Salmonella AOAC 967 25.26.27
42 insertar en la calculadora del etiquetado de alimentos del ARCSA el valor teórico de sal agregada a la formulación.
3.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se trabajó con un diseño experimental de bloques completamente al azar en el cual el factor de estudio fue el porcentaje de sustitución de harina de chocho con cáscara con respecto a la cantidad de carne de pollo, considerando como variables de respuesta a la CRA, CE, análisis proximal y análisis sensorial.
43
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL
4.1.1. DETERMINACIÓN DEL pH
Como se puede apreciar en la Tabla 14 el valor promedio de las mediciones de pH en la carne de pollo fue de 6.61, el cual puede deberse a un adecuado manejo antes y durante el faenamiento ya que, según indica la FAO (2001) si el animal esta estresado antes y durante el sacrificio consumirá de manera inadecuada sus reservas de glucógeno generando carne de mala calidad PSE (pH 5.4-5.6) o DFD (pH 6.8<).
El resultado de pH obtenido es cercano a los valores presentados en el estudio realizado por Umaña (2015) de pechugas de pollo comerciales con pH de 6.18 y 6.33.
Adicionalmente, el valor de pH determinado en la carne de pollo se ajusta a lo expuesto por Capúz y Pilamala (2015), quienes afirman que según la norma NTE INEN 0783 (1985b), el pH no debe sobrepasar el valor 6.8 para la formación de una pasta homogénea, y para evitar una mala emulsión-gel por modificación de las proteínas, y no debe estar por debajo del valor 5.0 para evitar emulsiones de menor calidad y rendimiento.
Tabla 14. pH carne de pollo
Determinaciones 1 2 3 pH
44
4.1.2. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS
4.1.2.1. Capacidad de retención de agua
En la Figura 3 se exponen los valores de la Capacidad de Retención de Agua en los diferentes tratamientos analizados, donde la carne de pollo obtuvo una CRA del 46 %, a su vez, se observó que al aumentar la cantidad de harina de chocho con cáscara hasta el 10 % incrementó la CRA con respecto a la carne de pollo obteniendo un valor máximo de 48.67 %, y posteriormente fue disminuyendo conforme se redujo el porcentaje de carne de pollo en las mezclas, sin embargo estas muestras no fueron significativamente diferentes a la muestra control.
Figura 3. Capacidad de retención de agua de la carne de pollo y mezclas de carne de pollo y harina de chocho
a) Valor promedio ± Desviación estándar de los resultados obtenidos (n= 9) b) Letras diferentes indican que existen diferencias estadísticamente significativas (p<0.05)
45 Karakaya y Colbs. (2004), y Quiao y Colbs. (2001), reportaron valores semejantes de Capacidad de Retención de Agua para muestras de carne de pollo correspondientes a 44.3 % y 43.77 %, respectivamente.
De la misma manera, resultados similares fueron presentados por Alcántara (2014) quien expone que la máxima CRA se obtuvo con el uso del 1.25 % de almidón modificado de maíz y luego existió una disminución de los valores de CRA a medida que se redujo la cantidad de carne de pollo y aumentó el contenido de almidón.
El aumento de la CRA gracias al uso de la harina de chocho puede ser atribuido a que la leguminosa en discusión dentro de su composición posee elementos como las proteínas las cuales interactúan con el agua formando puentes de hidrógeno a través de los grupos polares no ionizables que permiten retener agua (Morales & Colbs., 2015); y los almidones que son agregados a los productos cárnicos por su capacidad de absorción de agua e hinchamiento del granulo, lo que provoca una alta retención de humedad (Pacheco & Colbs., 2011). Sin embargo, a pesar de aumentar harina de chocho la CRA disminuye debido a que el almidón puede llegar a saturarse provocando que se rompa parcialmente el granulo hinchado y se desprenda el agua absorbida (Borja, 2011).
4.1.2.2. Capacidad de emulsión
46 a 159.78 ml de aceite, y posteriormente fue disminuyendo conforme se redujo el porcentaje de carne de pollo en las mezclas.
Figura 4. Capacidad de emulsión de la carne de pollo y mezclas de carne de pollo y harina de chocho
a) Valor promedio ± Desviación estándar de los resultados obtenidos (n= 9) b) Letras diferentes indican que existen diferencias estadísticamente significativas (p<0.05)
Tukey =14.22
Estudios similares muestran que el uso del 4 % de adición de aislado de proteína de chocho en la elaboración de salchichas ayuda a incrementar la capacidad de emulsión (Bermúdez, 2014), al igual que el estudio realizado
por Morales & Colbs. (2015) quienes al medir la CE de la harina de P. juliflora (leguminosa) determinaron que puede ser usada en la elaboración
de productos cárnicos porque promueve la absorción y retención de grasa.
47 Sin embargo al ir aumentado el porcentaje de harina de chocho con cáscara a partir del 10 % la CE no incrementa y esto puede deberse a que si bien la proteína del chocho ayuda a mejorar la emulsión, el reducir el porcentaje de carne disminuye la fuente de proteína cárnica la cual por su alto contenido de proteínas miofibrilares es responsable de aproximadamente el 90 % de la CE, las propiedades emulsificantes de la miosina se logran porque se basan en una región hidrofóbica que se orienta hacia los glóbulos de grasa, una región hidrofílica que se orienta a la matriz continua y una notable flexibilidad molecular para desdoblarse a la interfase y bajar la tensión superficial (Amézquita y Colbs., 2001).
4.2. SELECCIÓN DE LAS FORMULACIONES
En base a los resultados obtenidos y lo expuesto anteriormente en los análisis de CRA y CE, se determinaron los porcentajes de adición de harina de chocho con cáscara correspondientes al 7.5 % y 10 %, con lo cual se establecieron las formulaciones finales expuestas en la Tabla 15, donde se presentan las salchichas control, Tc1, y Tc2.
Tabla 15. Formulación final para salchicha
Componentes Control Tc1 Tc2
Carne magra de pollo 60 % 52.2 % 50 %
Grasa dorsal de porcino 20 % 20 % 20 %
Hielo triturado 20 % 20 % 20 %
