Evaluación del efecto estabilizante y emulsificante del mucílago de chía (Salvia hispánica L ) en la elaboración de una emulsión tipo salsa con aceite de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis)

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. “EVALUACIÓN DEL EFECTO ESTABILIZANTE Y EMULSIFICANTE DEL MUCÍLAGO DE CHÍA (Salvia hispánica L.) EN LA ELABORACIÓN DE UNA EMULSIÓN TIPO SALSA CON ACEITE DE SACHA INCHI (Plukenetia volubilis).” TESIS PRESENTADA POR LOS BACHILLERES:. CHOQUEHUANCA CANAZA, WAGNER ALEX QUISPE USCAMAYTA, RAQUEL SARA. PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE. INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. AREQUIPA – PERÚ 2018 i.

(2) PRESENTACÍON. Sr. Decano de la Facultad de Ingeniería de procesos: Dr. Ing. Henrry Polanco Sr. Director de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias: Mg. Fernando Mejía Nova Sres. Miembros del Jurado dictaminador: Mg. Fernando Mejía Nova Mg. Mariel Alvarez Rodríguez Mg. Erika Pachari Vera Cumpliendo con el reglamento de Grados y Títulos de la Facultad de Ingeniería de Procesos de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional de San Agustín, ponemos en consideración de Uds. el trabajo de Tesis Titulado:. “EVALUACIÓN DEL EFECTO ESTABILIZANTE Y EMULSIFICANTE DEL MUCÍLAGO DE CHÍA (Salvia hispánica L.) EN LA ELABORACIÓN DE UNA EMULSIÓN TIPO SALSA CON ACEITE DE SACHA INCHI (Plukenetia volubilis).” Que previo dictamen favorable, nos permitirá optar el Título Profesional de I ngeniero en Industrias Alimentarias.. Wagner Alex Choquehuanca Canaza Raquel Sara Quispe Uscamayta Bachilleres en Ingeniería de Industrias Alimentarias.

(3) DEDICATORIA A Dios quien me ha dado la vida, el que en todo momento está a mi lado guiándome. A mi querida madre Juana por su cuidado, consejos, cariño, continuo apoyo y por mostrarme el camino hacia la superación. A mi familia por su apoyo y ejemplo durante toda mi vida. A todos mis amigos (as) por su apoyo y comprensión en todo momento. Wagner. A Dios por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme ayudado a lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor. A mi madre y padre por su apoyo incondicional, cariño y comprensión durante toda mi vida. A mi hermana por sus consejos para superarme cada día más. A todos mis amigos y familiares (as) por su apoyo y comprensión en todo momento. Raquel.

(4) AGRADECIMIENTO. A Dios todopoderoso por brindarnos la oportunidad y la dicha de la vida, porque siempre ha iluminado nuestro camino brindándonos los medios necesarios, sabiduría y fortaleza para seguir adelante. A Mgsc. William Heredia Peña por su asesoría y gran colaboración desde el inicio de este trabajo de investigación. A los Ingenieros de Nuestra querida Escuela de Ingeniería de Industrias Alimentarias por su apoyo incondicional en la realización de esta tesis, por ser guía en. todo. momento,. ya. que. sin. su. apoyo. incondicional. no. hubiésemos podido lograr nuestro objetivo. A UNSA Investiga por el financiamiento N° TT-0194-2016 brindada para la realización de esta tesis. A todos nuestros familiares y amigos cercanos, que estuvieron siempre apoyándonos en todo momento..

(5) INTRODUCCIÓN. En la actualidad una de las tendencias más importantes en la industria es el aprovechamiento de materias primas que sobresalen por sus nutrientes y que provengan de cultivos promisorios, caso de las semillas de sacha inchi y de chía, especialmente en la comercialización del aceite extraído, pues estudios demuestran que poseen un alto contenido de ácidos grasos insaturados, el cual ayudan en el control y reducción de colesterol. El mucilago de chía es una potencial fuente de hidrocoloides con diferentes propiedades funcionales atractiva para la industria, tales como emulsionante, estabilizante en la formación de espumas y soluble en agua. En la sociedad las salsas Emulsificadas (emulsiones de aceite en agua por ejemplo las mayonesas), se elaboran con aceites con altos contenidos de grasas saturadas, y emulsionantes químicos que pueden tener efectos adversos en la salud. En la formulación de salsas emulsionadas (emulsión aceite en agua) el emulsionante seleccionado juega un papel esencial, dado que confiere a las emulsiones la estabilidad requerida, este trabajo tuvo como propósito determinar la concentración optima de mucilago de chía en la elaboración de emulsiones, mediante el estudio del comportamiento reológico de tres formulaciones de salsas emulsificadas considerando aspectos de composición similares (sal, vinagre, tipo de aceite utilizado, estabilizante), La vida útil de un producto depende de factores ambientales, de la humedad, de la temperatura de exposición, del proceso térmico al que se somete y de la calidad de las materias primas, entre otros. El efecto de estos factores se manifiesta como el cambio en las cualidades del alimento que evitan su venta: cambios de sabor, color, textura o pérdida de nutrientes se refiere a que el final de la vida útil de un producto se alcanza cuando ya no mantiene las cualidades requeridas para que el consumidor final lo utilice..

(6) Teniendo en cuenta estas consideraciones, el presente trabajo tiene como objetivo: Determinar la concentración optima de mucilago de Chía (Salvia hispánica L.) como estabilizante y emulsificante en una emulsión tipo salsa con aceite de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis). Teniendo como objetivos específicos: 1. Evaluar el Comportamiento reológico de la emulsión tipo salsa con aceite de Sacha Inchi y Mucílago de Chía. 2. Determinar la concentración optima de Mucílago de Chía como estabilizante y emulsificante en una emulsión tipo Salsa con aceite de Sacha Inchi. 3. Analizar las características fisicoquímicas de la Emulsión Optima. 4. Analizar las características microbiológicas y sensoriales de la Emulsión Optima 5. Determinar la vida útil del producto final..

(7) Resumen. El presente trabajo se ha centrado en el desarrollo de una emulsión tipo salsa estabilizada y emulsificada con mucilago de chía. Se han preparado tres formulaciones de Salsas Emulsificadas (que son emulsiones aceite en agua), con mucilago de chía a las que se analizado el comportamiento Reológico para determinar la concentración optima y la estabilidad, la emulsificación se determinó mediante vistas microscópicas. La formulación para la preparación de la emulsión tipo salsa está compuesta por: (65 % p/p) aceite de Sacha Inchi, (3.3 % p/p) vinagre, (2.0 % p/p) sal y (29.7% p/p) de dispersión de mucilago de Chía como emulsionante a una concentración del 0.7%, 1.0% y 1.3% en peso. De los resultados obtenidos se determinó la concentración óptima de mucilago de chía en la elaboración de la salsa, esta presenta las condiciones de estabilidad adecuadas, y mediante vistas microscópicas podemos observar que la emulsión muestra una distribución más uniforme de la fase oleosa a concentraciones mayores a 1.3% de mucilago de Chía. Además se analizó las características fisicoquímicas, y se determinó el tiempo de vida útil de la emulsión óptima mediante pruebas aceleradas a 7°C, 20°C y 30°C. El efecto de la temperatura se evaluó con la ecuación de Arrhenius, encontrándose un valor de Energía de activación de 53,2 KJ/mol. La vida útil estimada del producto a 7, 20 y 30 °C es de 215 días, 73 días y 40 días respectivamente. Palabras clave: Mucilago, dispersión, emulsión..

(8) Summary. The present work has focused on the development of a sauce emulsion stabilized and emulsified with Chía mucilage. Three formulations of emulsified sauces (which are oil-in-water emulsions) have been prepared, with Chía mucilage to which the rheological behavior was analyzed to determine the optimum concentration and stability, the emulsification was determined by microscopic views. The formulation for the preparation of the sauce-type emulsion is composed of: (65% w / w) Sacha Inchi oil, (3.3% w / w) vinegar, (2.0% w / w) salt and (29.7% w / w) of Chía mucilage dispersion as an emulsifier at a concentration of 0.7%, 1.0% and 1.3% by weight. From the results obtained, the optimal concentration of Chía mucilage in the sauce was determined, this presents the adequate stability conditions, and through microscopic views we can observe that the emulsion shows a more uniform distribution of the oil phase at higher concentrations 1.3% Chía mucilage. In addition, the physicochemical characteristics were analyzed and the optimum emulsion life time was determined by accelerated tests at 7 ° C, 20 ° C and 30 ° C. The effect of the temperature was evaluated with the Arrhenius equation, finding an activation Energy value of 53.2 KJ / mol. The estimated useful life of the product at 7, 20 and 30 ° C is 215 days, 73 days and 40 days respectively.. Key words: Mucilage, dispersion, emulsion..

(9) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. “EVALUACIÓN DEL EFECTO ESTABILIZANTE Y EMULSIFICANTE DEL MUCÍLAGO DE CHÍA (Salvia hispánica L.) EN LA ELABORACIÓN DE UNA EMULSIÓN TIPO SALSA CON ACEITE DE SACHA INCHI (Plukenetia volubilis).”. TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Bachilleres: CHOQUEHUANCA CANAZA, WAGNER ALEX. QUISPE USCAMAYTA, RAQUEL SARA. SUSTENTADO Y APROBADO ANTE EL SIGUIENTE JURADO:. Presidente Mg. Fernando Mejía Nova. Miembro Jurado Mg. Mariel Alvarez Rodríguez. Secretario Mg. Erika Pachari Vera.

(10) ÍNDICE CAPÍTULO I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ........................................................ 1 1.1.. La chía ............................................................................................... 1. 1.1.1.. Antecedentes generales .................................................................... 1. 1.1.2.. Características de la chía................................................................... 2. 1.1.2.1. 1.1.3.. Composición química y aspectos nutricionales de la semilla de chía 5. 1.1.3.1. 1.2.. Producción en el Perú ................................................................. 4. Contenido de aceite y composición de ácidos grasos ................. 6. Sacha Inchi (Plukenetia volubilis) ...................................................... 6 1.2.1.. Antecedentes Generales. ............................................................... 6. 1.2.2.. Características Botánicas. .............................................................. 8. 1.2.3.. Aceite de Sacha Inchi. .................................................................... 9. 1.2.4.. Mucilago de chía........................................................................... 11. 1.3.. Salsas. ............................................................................................. 13 1.3.1.. 1.4.. Tipos de Salsas ............................................................................ 13 Emulsiones Alimenticias. ................................................................. 14. 1.4.1.. Emulsión ....................................................................................... 14. 1.4.2.. Tipos de Emulsiones .................................................................... 14. 1.4.3.. Emulsionante ................................................................................ 15. 1.4.4.. Estabilizantes................................................................................ 18. 1.4.5.. Gomas y Mucilagos ...................................................................... 21. 1.4.6.. Tensión interfacial......................................................................... 23. 1.5.. Reología........................................................................................... 23 1.5.1.. Fluido ............................................................................................ 24. 1.5.2.. Esfuerzo ....................................................................................... 24. 1.5.4.. Viscosidad .................................................................................... 26. 1.5.5.. Clasificación Reológico de Alimentos Fluidos............................... 27.

(11) 1.5.6. 1.6.. Medición de Propiedades Reológicas........................................... 31 Vida Útil de Alimentos. ..................................................................... 33. CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS ..................................................... 36 2.3.. Lugar de Ejecución .......................................................................... 36. 2.4.. Materiales y Equipos. ....................................................................... 36. 2.5.. Metodología ..................................................................................... 37 2.5.1.. Metodología para la obtención de la emulsión a base de aceite de. sacha inchi y mucilago de chía .................................................................. 37 2.5.2.. Métodos de Análisis...................................................................... 43. CAPÍTULO III: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................... 46 3.3.. Comportamiento Reológico de la Emulsión Tipo Salsa.................... 46 3.3.1.. Reología ....................................................................................... 46. 3.3.2.. Caracterización fisicoquímica de la Emulsión óptima (pH, acidez e. índice de peróxidos)................................................................................... 53 3.4.. Análisis Microbiológico de la Emulsión Óptima ................................ 62. 3.5.. Evaluación Sensorial........................................................................ 63. 3.6.. Estimación acelerada de vida en anaquel........................................ 65. CONCLUSIONES ............................................................................................. 69 RECOMENDACIONES .................................................................................... 70 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 71 ANEXOS .......................................................................................................... 82.

(12) ANEXOS. Anexo 01. Ficha técnica de la Semilla de Chía ................................................ 82 Anexo 02. Ficha técnica del Aceite de Sacha Inchi. ......................................... 84 Anexo 03. Norma Técnica Peruana para la Mayonesa .................................... 90 Anexo 04. Pasos para manejar el Viscosímetro Brookfield. ............................. 99 Anexo 05. Métodos para Análisis Fisicoquímicos........................................... 101 Anexo 06. Métodos para Análisis Microbiológico. .......................................... 104 Anexo 07. Extracción de Mucilago de Chía .................................................... 117 Anexo 08. Resultados de Análisis Proximal del Mucilago de Chía ................. 119 Anexo 09. Resultados de Análisis Proximal de la Emulsión Optima EC3 (emulsión con 1.3% de mucilago de Chía). .................................................... 121 Anexo 10. Resultados de Análisis Microbiológico. ......................................... 123 Anexo 11. Método de Evaluación Sensorial. .................................................. 125 Anexo 12. Ficha de evaluación sensorial de las muestras ............................. 129 Anexo 13. Calificación obtenida por panelistas en el análisis sensorial, Análisis estadístico de los datos obtenidos.................................................................. 130 Anexo 14. Valores de Viscosidad ................................................................... 137 Anexo 15. Método de Ajuste de Modelos Reológicos..................................... 145 Anexo 16. Figuras y Cuadro de Parámetros Reológicos. ............................... 150 Anexo. 17. Resumen de Análisis Estadístico para los parámetros. Reológicos… .................................................................................................. 154 Anexo 18. Ajustes a Modelos Reológicos de las muestras después de 30 días de almacenamiento ........................................................................................ 157 Anexo 19. Galería de Fotos............................................................................ 167 Anexo 20. Estimación del costo producción de la Emulsión Optima. ............. 171.

(13) ÍNDICE DE CUADROS. Cuadro N° 1. Clasificación Taxonómica ............................................................. 2 Cuadro N° 2. Producción de Chía en el Perú .................................................... 5 Cuadro N° 3. Energía y composición centesimal correspondiente a diversos granos ................................................................................................................ 5 Cuadro N° 4. Composición proximal correspondiente a diversos cultivos (% b.s.)…................................................................................................................. 6 Cuadro N° 5. Clasificación taxonómica de la semilla de Sacha Inchi. ................ 8 Cuadro N° 6. Análisis Composicional de la semilla de Sacha Inchi y otras Oleaginosas expresada en porcentaje ............................................................... 9 Cuadro N° 7. Composición química del aceite de Sacha Inchi ......................... 10 Cuadro N° 8. Composición proximal de las grasas y parcialmente desgrasada de mucilago de chía ......................................................................................... 12 Cuadro N° 9. Características de flujo de alimentos Fluidos. ............................. 31 Cuadro N° 10. Formulación para la preparación de la Emulsión tipo Salsa. .... 38 Cuadro N° 11. Formulación de Emulsiones Estudiadas. .................................. 38 Cuadro N° 12. Escala de calificación hedónica ................................................ 44 Cuadro N° 13. Valores de índice de consistencia (k) (Pa.s n) para cada formulación de la emulsión ............................................................................... 48 Cuadro N° 14. Valores de índice de comportamiento al flujo (n) para cada formulación de la emulsión ............................................................................... 50 Cuadro N° 15. Viscosidad de las Salsas Emulsionadas ................................... 51 Cuadro N° 16. Parámetros fisicoquímicos de la emulsión de mucilago de Chía EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía), con aceite de Sacha Inchi. (T ambiente = 20ºC) ............................................................................................. 53 Cuadro N° 17. Variacion de pH con respecto al tiempo a diferentes temperaturas de almacenamiento de la muestra EC3...................................... 54 Cuadro N° 18. Variacion de pH con respecto al tiempo a diferentes temperaturas de almacenamiento de la EB ...................................................... 55 Cuadro N° 19. Variacion del % acidez total con respecto al tiempo a diferentes temperaturas de almacenamiento de la muestra EC3...................................... 57 Cuadro N° 20. Variacion del % acidez total con respecto al tiempo a diferentes temperaturas de almacenamiento de la muestra EB ........................................ 58.

(14) Cuadro N° 21. Variacion del Indice de Peroxidos con respecto al tiempo de la muestra EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía). sometida a diferentes temperaturas de almacenamiento .................................................................... 59 Cuadro N° 22. Variacion del Indice de Peroxidos con respecto al tiempo de la muestra EB sometida a diferentes temperaturas de almacenamiento.............. 60 Cuadro N° 23. Recuento Microbiano de la Emulsión Optima de Aceite de Sacha Inchi con Mucilago de Chía almacenada a 7 °C ............................................... 62 Cuadro N° 24. Índice de peróxidos (meq O2 /Kg) con respecto al tiempo a diferentes Temperaturas de la muestra EC3 .................................................... 66 Cuadro N° 25. Valores de vida útil y Q10 ......................................................... 68 Cuadro N° 26. Instrucciones de Programa para evaluar el comportamiento reológico de las Emulsiones. .......................................................................... 100 Cuadro N° 27. Composición Proximal % bs. Del Mucilago de Chía ............... 117 Cuadro N° 28. Composición Proximal % bs. Del Mucilago de Chía ............... 118 Cuadro N° 29. Calificación obtenida por los panelistas para la muestra EC3 130 Cuadro N° 30. Calificación obtenida por los panelistas para la muestra EC3 131 Cuadro N° 31. Registro de Datos del Viscosímetro EB (Emulsión con Polisorbato 20). Replica 1 .............................................................................. 137 Cuadro N° 32. Registro de Datos del Viscosímetro EB (Emulsión con Polisorbato 20). Replica 2 .............................................................................. 138 Cuadro N° 33. Registro de Datos del Viscosímetro EC1 (Emulsión con 0.7% de Mucilago de Chía). Replica 1 ......................................................................... 139 Cuadro N° 34. Registro de Datos del Viscosímetro EC1 (Emulsión con 0.7% de Mucilago de Chía). Replica 2 ......................................................................... 140 Cuadro N° 35. Registro de Datos del Viscosímetro EC2 (Emulsión con 1.0% de Mucilago de Chía). Replica 1 ......................................................................... 141 Cuadro N° 36. Registro de Datos del Viscosímetro EC2 (Emulsión con 1.0% de Mucilago de Chía). Replica 2 ......................................................................... 142 Cuadro N° 37. Registro de Datos del Viscosímetro EC3 (Emulsión con 1.3% de Mucilago de Chía). Replica 1 ......................................................................... 143 Cuadro N° 38. Registro de Datos del Viscosímetro EC3 (Emulsión con 1.3% de Mucilago de Chía). Replica 2 ......................................................................... 144 Cuadro N° 39. Datos de esfuerzo de corte ( ) y velocidad de corte (γ); Replica 1 de EB (Emulsión con Polisorbato 20). ......................................................... 145 Cuadro N° 40. Datos de esfuerzo de corte (σ), logaritmación del velocidad de corte (lnγ) y de la diferencia del esfuerzo de corte con el umbral de fluencia.; Replica 1 de EB (Emulsión con Polisorbato 20). ............................................ 147.

(15) Cuadro N° 41. Parámetros reológicos de EB (Emulsión con Polisorbato 20) 150 Cuadro N° 42. Parámetros reológicos de EC1 (Emulsión con 0.7% de Mucilago de Chía) ......................................................................................................... 151 Cuadro N° 43. Parámetros reológicos de EC2 (Emulsión con 1.0% de Mucilago de Chía) ......................................................................................................... 152 Cuadro N° 44. Parámetros reológicos de EC3 (Emulsión con 1.3% de Mucilago de Chía) ......................................................................................................... 153 Cuadro N° 45. ANOVA para el Índice de Consistencia “k” (Pa.s) ................... 154 Cuadro N° 46. Prueba Tukey para el Índice de Consistencia “k”.................... 154 Cuadro N° 47. ANOVA para el Índice comportamiento al flujo “n”.................. 155 Cuadro N° 48. Prueba Tukey para el Índice comportamiento al flujo “n”. 156. Cuadro N° 49. Registro de datos del Viscosímetro de las muestras EB (Emulsión con Polisorbato 20) EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía) después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ........................................................................................................ 157 Cuadro N° 50. Linealización de los Datos de Esfuerzo de Corte ( ) y Velocidad de Corte de las muestras EB (Emulsión con Polisorbato 20) EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía) después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ...................................................... 158 Cuadro N° 51. Umbral de Fluencia para las diferentes Formulaciones, después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ................................ 160 Cuadro N° 52. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EB (Emulsión con Polisorbato 20) para la determinación de Índice de Consistencia (k) y Índice de Comportamiento de Flujo (n), después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ...................................................... 161 Cuadro N° 53. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), para la determinación de Índice de Consistencia (k) y Índice de Comportamiento de Flujo (n), después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ................................................. 162 Cuadro N° 54. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), para la determinación de Índice de Consistencia (k) y Índice de Comportamiento de Flujo (n), después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ................................................. 163 Cuadro N° 55. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía) para la determinación de Índice de Consistencia (k) y Índice de Comportamiento de Flujo (n), después de 30 días de almacenamiento a temperatura ambiente ................................................. 164.

(16) Cuadro N° 56. Valores de índice de consistencia (k) (Pa.s n) para cada formulación después de 30 días de almacenamiento ..................................... 166 Cuadro N° 57. Valores de índice de comportamiento de Flujo, para cada formulación después de 30 días de almacenamiento ..................................... 166 Cuadro N° 58. Materiales directos e indirectos para la elaboración de la Emulsión Optima ............................................................................................ 171 Cuadro N° 59. Materiales directos e indirectos para la elaboración de 50 kg. de la Emulsión Optima ........................................................................................ 171 Cuadro N° 60. Equipos y Utensilios ............................................................... 172 Cuadro N° 61. Personal.................................................................................. 172 Cuadro N° 62. Costos de Producción de 50 kg. de la Emulsión tipo Salsa de 500 ml ............................................................................................................ 173.

(17) ÍNDICE DE FIGURAS. Figura N° 1. Cultivo de semilla de Chía .............................................................. 3 Figura N° 2. Semilla de Chía (Salvia Hispánica L.) ............................................ 4 Figura N° 3. Planta y Semillas de Sacha Inchi ................................................... 8 Figura N° 4. Triglicérido: glicerol unido a tres ácidos grasos dos insaturados y un saturado ........................................................................................................ 9 Figura N° 5. Aceite de Sacha Inchi ................................................................... 11 Figura N° 6. Tipos de emulsiones a) emulsión aceite en agua (O/W); b) emulsión agua en aceite. El agua y el aceite están en ambos casos separados por una interfase de agente emulsificante ........................................................ 15 Figura N° 7. Representación esquemática de un Emulsionante....................... 16 Figura N° 8. Hidrocoloides utilizados como estabilizantes de emulsiones. 21. Figura N° 9. Componentes del esfuerzo forma matricial. ................................. 25 Figura N° 10. Tipos de Esfuerzo ...................................................................... 25 Figura N° 11. Viscosidad Dinámica y Aparente ................................................ 27 Figura N° 12. Clasificación de los fluidos ......................................................... 28 Figura N° 13. Representación de un Fluido Newtoniano .................................. 28 Figura N° 14. Representación de un Fluido no Newtoniano ............................. 29 Figura N° 15. Comportamiento de un fluido Pseudoplastico ............................ 30 Figura N° 16. Viscosímetro cilindro concéntrico ............................................... 32 Figura N° 17. Viscosímetro Brookfield .............................................................. 33 Figura N° 18. Extracción de Mucilago de Chía ................................................. 39 Figura N° 19. Elaboración de una emulsión tipo salsa con aceite de Sacha Inchi.................................................................................................................. 41 Figura N° 20. Esquema experimental para la evaluación del efecto estabilizante y emulsificante del mucílago de chía en la elaboración de una emulsión tipo salsa con aceite de Sacha Inchi. ...................................................................... 42.

(18) Figura N° 21. EB (Emulsión con Polisorbato 20), EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)...................................................... 46 Figura N° 22. EB (Emulsión con Polisorbato 20) EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)...................................................... 47 Figura N° 23. EB (Emulsión con Polisorbato 20) EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)...................................................... 49 Figura N° 24. EB (Emulsión con Polisorbato 20), EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)...................................................... 50 Figura N° 25: Vistas microscópicas de la emulsión EC1 (a), EC2 (b) y EC3 (c) con aumento de 40X ........................................................................................ 52 Figura N° 26. pH vs Tiempo de almacenamiento de la muestra EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía). ..................................................................... 55 Figura N° 27. pH vs Tiempo de almacenamiento EB (Emulsión con Polisorbato 20) .................................................................................................................... 56 Figura N° 28. Acidez total vs Tiempo de almacenamiento a diferentes temperaturas, EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)....................... 57 Figura N° 29. Acidez total vs Tiempo de almacenamiento a diferentes temperaturas, muestra EB (Emulsión con Polisorbato 20). .............................. 58 Figura N° 30. Indice de peroxidos vs Tiempo de almacenamiento de la muestra EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía). a distintas temperaturas de almacenamiento ............................................................................................... 60 Figura N° 31. Indice de peroxidos vs Tiempo de almacenamiento de la muestra EB. (Emulsión. con. Polisorbato. 20). a. distintas. temperaturas. de. almacenamiento ............................................................................................... 61 Figura N° 32. Histograma De Test Obtenido para EB (Emulsión con Polisorbato 20), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía)....................................... 63.

(19) Figura N° 33. Perfil cualitativo de las muestras evaluadas EB (Emulsión con Polisorbato 20), EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía). ................... 65 Figura N° 34. Índice de Peróxidos vs Tiempo de almacenamiento a diferentes temperaturas, concentración 1,3% ................................................................... 66 Figura N° 35. ln k en función de 1/T (ºK) .......................................................... 67 Figura N° 36. Log de vida útil en función de la temperatura. ............................ 68 Figura Nº 37. Ejemplos de escalas en pruebas de aceptabilidad ................... 128 Figura Nº 38. Gráfica de valores individuales de Sabor EC3; Sabor EB. 132. Figura Nº 39. Gráfica de valores individuales de Color EC3; Color EB. 133. Figura Nº 40. Gráfica de valores individuales de Olor EC3; Olor EB .............. 134 Figura Nº 41. Gráfica de valores individuales de Textura EC3; Textura EB .................................................................................................................. 135 Figura N º42. Gráfica de valores individuales de Aaceptabilidad EC3; Aaceptabilidad EB .......................................................................................... 136 Figura N° 43. Linealización de datos de esfuerzo de corte vs velocidad de corte; Replica 1, de EB (Emulsión con Polisorbato 20) ............................................ 146 Figura N° 44. Determinación de índice de consistencia (k) y índice de comportamiento de flujo (n); Replica 1 de EB (Emulsión de Polisorbato 20) . 148 Figura N° 45. Linealización para la determinación de índice de consistencia (k) e índice de comportamiento al flujo (n); de EB (Emulsión con Polisorbato 20)… .............................................................................................................. 150 Figura N° 46. Linealización para la determinación de índice de consistencia (k) e índice de comportamiento al flujo (n); de EC1 (Emulsión con 0.7% de Mucilago de Chía) .......................................................................................... 151 Figura N° 47. Linealización para la determinación de índice de consistencia (k) e índice de comportamiento al flujo (n); de EC2 (Emulsión con 1.0% de Mucilago de Chía) .......................................................................................... 152 Figura N° 48. Linealización para la determinación de índice de consistencia (k) e índice de comportamiento al flujo (n); de EC3 (Emulsión con 1.3% de Mucilago de Chía) .......................................................................................... 153.

(20) Figura N° 49. Linealización de datos de esfuerzo de corte vs velocidad de corte; de EB (Emulsión con Polisorbato 20) ............................................................. 159 Figura N° 50. Linealización de datos de esfuerzo de corte vs velocidad de corte; de EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía). ...................................... 159 Figura N° 51. Linealización de datos de esfuerzo de corte vs velocidad de corte; de EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía). ...................................... 159 Figura N° 52. Linealización de datos de esfuerzo de corte vs velocidad de corte; de EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía) ....................................... 159 Figura N° 53. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EB (Emulsión con Polisorbato 20) después de 30 días de almacenamiento. 165. Figura N° 54. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC1 (Emulsión con 0.7 % de mucilago de Chía), después de 30 días de almacenamiento ............................................................................................. 165 Figura N° 55. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC2 (Emulsión con 1.0 % de mucilago de Chía), después de 30 días de almacenamiento ............................................................................................. 165 Figura N° 56. Linealización logarítmica de los parámetros para la muestra EC3 (Emulsión con 1.3 % de mucilago de Chía) después de 30 días de almacenamiento ............................................................................................. 165 Figura N° 57. Estandarización del pH del agua de hidratación....................... 167 Figura N° 58. Pesaje de la muestra ................................................................ 167 Figura N° 59. Hidratación de la semilla de chía .............................................. 167 Figura N° 60. Semilla de chía hidratada ......................................................... 167 Figura N° 61. Disgregación de la muestra en la bandeja ............................. 1687 Figura N° 62. Equipo liofilizador ................................................................... 1687 Figura N° 63. Operación de liofilización de la muestra en el equipo............... 168 Figura N° 64. Semilla de Chía Hidratada – Liofilizada .................................... 168 Figura N° 65. Extracción de mucilago de chía................................................ 168 Figura N° 66. Extracción de mucilago de chía................................................ 168.

(21) Figura N° 67. Extracción de mucilago de chía ............................................. 1698 Figura N° 68. Mucilago de chía obtenido. .................................................... 1698 Figura N° 69. Mucilago de chía liofilizado....................................................... 169 Figura N° 70. Preparación del ambiente de trabajo ....................................... 169 Figura N° 71. Preparación de los envases. .................................................... 169 Figura N° 72. Preparación de Ingredientes. .............................................. 17069 Figura N° 73. Preparación de la emulsión. ................................................. 17069 Figura N° 74. Software de medición “Rheocalc v2.7” ..................................... 170 Figura N° 75. Viscosímetro Brookfield DV-II ´+pro ......................................... 170 Figura N° 76. Preparación de la muestra para medir viscosidad .................... 170 Figura N° 77. Medición de la Viscosidad ........................................................ 170 Figura N° 78. Medición de Viscosidad ............................................................ 170 Figura N° 79. Medición de la Viscosidad ........................................................ 170.

(22) CAPÍTULO I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.1.. La chía. 1.1.1.. Antecedentes generales. La chía (Salvia hispanica L.) es un cultivo autóctono de Mesoamérica con una extensa historia agrícola. Existen evidencias que demuestran que la semilla de chía fue utilizada como alimento hacia el año 3500 a.C., siendo cultivada en el Valle de México entre los años 2600 y 900 a.C. por las civilizaciones teotihuacanas y toltecas. Asimismo, fue uno de los principales componentes de la dieta de los aztecas junto con la quinoa, el amaranto, el maíz y alguna variedad de porotos (Rodríguez, 1992). La chía era utilizada como materia prima para la elaboración de medicinas, alimentos y pinturas, así como en ofrendas a los dioses durante las ceremonias religiosas (Sahagún, 1579). Las semillas eran tostadas y se mezclaban con agua para consumirse como gachas (masa blanda medio líquida) o bien se mezclaban con harina para hornear. El aceite se usaba en pinturas o como emoliente y el mucílago como una pasta (unguento extendido en lienzo) aplicado en heridas o para remover la suciedad del ojo (Ortiz, 1978). Tenochtitlán, la capital del Imperio Azteca, recibía entre 5000 y 15000 toneladas de chía anualmente como tributo de los pueblos conquistados (Codex, 1542). Con respecto a los Mayas, no existe evidencia que la chía fuera cultivada en el apogeo de su civilización (800 a.C. a 900 d.C), aunque la existencia de un intenso comercio entre los centros Teotihuacanos y Mayas durante varios siglos hacen suponer que también era conocida por este pueblo precolombino, el cual ocupó una gran parte de México, Guatemala, Honduras y El Salvador (Ayerza y Coates, 2005). Cuando los conquistadores invadieron América, las tradiciones de los nativos fueron suprimidas y la mayor parte de su agricultura intensiva y de su sistema de comercialización destruidos hasta casi su extinción. Muchos cultivos que habían tenido la mayor preponderancia en las dietas precolombinas fueron prohibidos por los españoles debido a su estrecha asociación con los cultos religiosos y reemplazados por especies exóticas 1.

(23) (trigo, cebada, arroz, entre otras) demandadas por los conquistadores (Soustelle, 1955; Engel, 1987). Así, de los cinco cultivos básicos de la dieta azteca, la chía y el amaranto perdieron sus lugares privilegiados y casi desaparecieron, siendo los efectos de la persecución española mayores sobre la chía. Sin embargo, esta especie logró sobrevivir a la persecución de los conquistadores españoles debido a la conservación de algunas tradiciones precolombinas por parte de pequeños grupos de descendientes de las naciones Nahua. Así, estos pueblos lograron vencer a los conquistadores y las presiones de la cultura impuesta permaneciendo aislados en el sudoeste de México y las zonas montañosas de Guatemala. Actualmente, los descendientes de los Nahua y de los Mayas utilizan este grano ancestral en una popular bebida denominada “agua fresca de chía”, aunque su preparación difiere de la realizada por los antiguos Mexicanos la cual era consumida por razones étnicas o religiosas (Ayerza y Coates, 2005). Durante muchos años las semillas de chía fueron comercializadas solamente en los mercados mexicanos. En 1965 la chía comenzó a estar disponible en comercios dietéticos del sudeste de California y Arizona (Hicks, 1966) y hacia finales de los años 1980s se comenzó a comercializar como un alimento para mascotas (Chía Pets), incrementándose la demanda de las semillas y posibilitando la venta mayoritaria de su producción. 1.1.2. Características de la chía Ubicación sistemática y características botánicas Según la clasificación taxonómica propuesta por Linneo, la posición sistemática de la chía (Salvia hispanica L.) es la siguiente: Cuadro N° 1. Clasificación Taxonómica Orden. Lamiales. Familia. Lamiaceae. Subfamilia. Nepetoideae. Tribu. Mentheae. Género. Salvia. Especie. Hispánica 2.

(24) Fuente: Ayerza y Coates, 2005. El género Salvia incluye unas 900 especies y se distribuye extensamente en varias regiones del mundo, tales como Sudáfrica, América Central, América del Norte, Sudamérica y Asia Sur-Oriental. Las plantas pueden ser herbáceas o leñosas y sus flores muy atractivas de variados colores. S. hispanica es una planta herbácea anual de 1 a 1,5 m de altura, con tallos ramificados de sección cuadrangular, con pubescencias cortas y blancas. Las hojas miden 8-10 cm de longitud y 4-6 cm de ancho, se encuentran opuestas con bordes aserrados y de color verde intenso. Las flores son hermafroditas de un tono entre violeta y celeste o blancas, pedunculadas y reunidas en grupos de seis o más, en verticilos sobre el raquis de la inflorescencia (Figura N° 1).. Figura N° 1. Cultivo de semilla de Chía (vida natural.net, 2018) El fruto, al igual que otras especies de la familia Lamiaceae, es típicamente un esquizocarpo consistente en lóculos indehiscentes que se separan para formar 4 mericarpios parciales denominados núculas, comúnmente conocidos como “semillas”, las cuales son monospérmicos, ovales, suaves y brillantes, de color pardo grisáceo con manchas irregulares marrones en su mayoría y algunos blancos y miden entre 1,5 a 2,0 mm de longitud (Ayerza y Coates, 2005). 3.

(25) Figura N° 2. Semilla de Chía (Salvia Hispánica L.) (Diario sur.es, 2018) S. hispanica se encuentra naturalmente en áreas de bosques de encino o de pinoencino y se distribuye en ambientes semicálidos y templados del Eje Neovolcánico Transversal de las Sierras Madre Occidental, del Sur y de Chíapas, en altitudes que oscilan entre 1400 y 2200 m. Históricamente, esta especie ha sido cultivada tanto en ambientes tropicales como subtropicales, en áreas libres de heladas y en regiones con heladas anuales, desde el nivel del mar hasta los 2500 m. 1.1.2.1.. Producción en el Perú. La chía se considera un cultivo con amplio potencial de explotación en diferentes industrias del mercado económico (Ayerza, 1995), entre ellas la industria de alimentos, debido al alto contenido de aceite y ácidos esenciales presentes en éste, la presencia de fibra insoluble y soluble, el alto contenido de proteína y el mucílago obtenido de la semilla además de los aceites esenciales de sus hojas lo convierten en una fuente de alimento con alto valor nutritivo. Arequipa y Cusco concentran el 98,5% de la producción nacional convirtiéndose en las principales regiones productoras de semillas de chía.. 4.

(26) Cuadro N° 2. Producción de Chía en el Perú Regiones. Hectáreas. Arequipa. 172 ha. Cusco. 101 ha. Otros. 4 ha. Fuente: IV Censo Nacional Agropecuario 2012 1.1.3. Composición química y aspectos nutricionales de la semilla de chía La chía es una semilla con gran cantidad de componentes nutricionales, el contenido de proteínas, lípidos, fibra y energía de la semilla de chía es mayor que los presentes en otros cultivos (arroz, cebada, avena, trigo, Maíz,). Además, si bien la chía es conocida principalmente como una importante fuente de ácidos grasos ω-3, también contiene otros compuestos de importancia a nivel nutricional. Cuadro N° 3. Energía y composición centesimal correspondiente a diversos granos Grano. Energía Kcal /. % Proteínas. Lípidos. Carbohidratos. Fibra. Cenizas. 100g Arroz1. 358. 6,5. 0,5. 79,1. 2,8. 0,5. Cebada1. 354. 12,5. 2,3. 73,5. 17,3. 2,3. Avena1. 389. 16,9. 6,9. 66,3. 10,6. 1,7. Trigo1. 339. 13,7. 2,5. 71,1. 12,2. 1,8. Maiz1. 365. 9,4. 4,7. 74,3. 3,3. 1,2. Chía2,3. 560. 19 - 23. 30 - 35. 9 - 41. 18 -. 4,6. 30 Fuente: 1United States Department of Agriculture (2002), 2Ayerza et al (2004); 3Diario Oficial de la Unión Europea (2009). 5.

(27) Puede observarse que la semilla de chía presenta un contenido de proteínas similar al de sésamo y un tenor de lípidos semejante al de lino y cártamo (Elleuch y col., 2007; Bozan y Timelli, 2008; Ixtaina, 2010). Cuadro N° 4. Composición proximal correspondiente a diversos cultivos (% b.s.) Grano. Proteínas. Lípidos. Carbohidratos -. Cenizas. Fibra Quinoa1. 14,1. 9,7. 72,5. 3,4. Amaranto2. 16,2. 7,9. 71,5. 3,3. Sesamo3. 25,8. 52,2. 22,7. 4,7. Cartamo4. 12,6. 27,5. 51,9. 1,9. Lino4. 17,9. 33,6. 38,1. 3,9. Chía5. 29. 32. 34. 5. Fuente: 1Ruales y Nair (1992); 2Loubes y Col (2012); 3Elleuch y col (2007); 4. Bozan y Timelli (2008); 5Ixtaina(2010). 1.1.3.1.. Contenido de aceite y composición de ácidos grasos. El contenido de aceite presente en la semilla de chía es de alrededor de 33%, el cual presenta el mayor porcentaje de ácido α-linolénico conocido hasta el momento (62 - 64%) (Ayerza, 1995) así como uno de los contenidos más elevados (82,3%) de ácidos grasos esenciales (ácidos αlinolénico y linoleico), seguido por el cártamo, el lino y el girasol con 75, 72 y 67%, respectivamente. Los aceites de colza y de oliva presentan un alto nivel de ácidos grasos insaturados (67 y 82%, respectivamente) debido al gran contenido de ácido oleico aunque con un bajo tenor de ácidos grasos poliinsaturados (27 y 11%, respectivamente). 1.2.. Sacha Inchi (Plukenetia volubilis).. 1.2.1. Antecedentes Generales. Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.), también conocido como maní Inca, es una. planta. perenne,. trepadora,. leñosa,. oleaginosa. del. Familia. 6.

(28) Euphorbiaceae, nativa de la selva tropical de América del Sur. (Niu et al, 2014). El sacha Inchi o Plukenetia Volubilis Linneo, perteneciente a la familia Euphorbiaceae, es una planta proteica oleaginosa silvestre. Es una liana trepadora, vigorosa, semileñosa y perenne de rápido crecimiento y desarrollo. Su eje principal alcanza una altura de más de 10 metros de largo y tiene hojas alternas acorazonadas de 10 a 12 centímetros de largo y de 8 a 10 centímetros de ancho, con nervaduras que nacen en la base y una nervadura central que se orienta hacia el ápice de la hoja (Chirinos et al, 2009). Sus frutos están formados por cuatro cápsulas dehiscentes, es decir, que se abren naturalmente. Dentro de las cápsulas se encuentran las semillas compuestas en 33 a 35% de cáscara y 65 a 67% de almendra. El Sacha Inchi es un cultivo de semillas oleaginosas debido a que las semillas de esta planta son ricas en ácidos grasos insaturados. En particular, la composición de ácidos grasos del aceite de su semilla difiere notablemente en que contiene grandes cantidades de ácido α-linolénico un tipo de ácido graso con muchos beneficios para la salud (Wang, 2013) En el Perú clasifican al cultivo de Sacha Inchi como una especie emergente cuya producción podría resolver los problemas de alimentación, salud, depredación de bosques, problemas de miseria y pobreza de los agricultores. Se resalta la capacidad de adaptación del cultivo en terrenos ácidos para sustitución de cultivos ilícitos y con alta concentración de aluminio,. su. rendimiento. en. campo. varía. según las. condiciones. agroecológicas entre 0,5 y 2,0 T / ha, sus cualidades fisicoquímicas como contenido de ácidos grasos y proteína lo destacan en usos industriales: cosmética, alimentaria, ornamental, medicinal entre otros. (Vázquez, 2016). En la década 1990, el Sacha Inchi fue investigado donde se encontró que el aceite de Sacha Inchi contiene contenidos notablemente altos de ácido αLinoleico (aproximadamente 49%) y ácido linolénico (aproximadamente 36%), Estos resultados fueron confirmados más tarde por un estudio adicional. (Hanssen, 2011). 7.

(29) 1.2.2. Características Botánicas. 1.2.2.1.. Taxonomía de la Semilla de Sacha Inchi.. La clasificación taxonómica es la siguiente: Cuadro N° 5. Clasificación taxonómica de la semilla de Sacha Inchi. Orden. Euphorbiales. Familia. Euphorbiaceae. Género. Plukenetia. Especie. Volubilis Linneo. Nombre. Sacha inchi, Sacha inchic, Sacha maní, Maní del monte,. Común. Maní del inca, Inca peanut. Fuente: INIA, 2013. Figura N° 3. Planta y Semillas de Sacha Inchi (INIA, 2013) 1.2.2.2.. Composición química de la Semilla de Sacha Inchi.. Las características principales de la semilla de Sacha Inchi es su alto contenido de aceites (48.6%), y proteínas (29%), además de tener mayor cantidad de Omega 3 (48.6%). (MINAGRI, 2014). 8.

(30) Cuadro N° 6. Análisis Composicional de la semilla de Sacha Inchi y otras Oleaginosas expresada en porcentaje. Componente Hurtado, Gutiérrez Hamakere 2013 et al. et al. 2011 1992 Humedad 4.96 3.3 Cenizas 3.06 4.0 Grasas 42.75 42.0 33-60 Proteína 29.85 24.7 27-30 Fibra Bruta 2.91 Extracto No 16.5 Nitrogenado Fuente: Hurtado, 2013.. Soya. Maní. Girasol. 19 28 -. 45 23 -. 48 24 -. 1.2.3. Aceite de Sacha Inchi. Los aceites vegetales están constituidos principalmente (95-99% en peso) por triglicéridos (Triesteres), que son moléculas resultantes de la esterificación de la glicerina o glicerol (Trialcohol) con tres moléculas de ácido graso: los triglicéridos pueden ser simples o mixtos, según sean iguales o distintos los grupos constituyentes unidos a la molécula de glicerina. Los aceites naturales suelen ser mezclas complejas de ambos tipos de triglicéridos. La composición en ácidos grasos de los triglicéridos tiene un efecto directo en las propiedades físicas, químicas y biológicas de las grasas dietarías. Dichos ácidos grasos en un triglicéridos por lo general son distintos entre sí, y pueden ser saturados, es decir todos sus enlaces en la cadena son simples o insaturados, con presencia de dobles enlaces (ver figura N° 4). Figura N° 4. Triglicérido: glicerol unido a tres ácidos grasos dos insaturados y un saturado (Hurtado, 2013).. 9.

(31) El aceite de Sacha inchi tiene un alto contenido (aproximadamente 85% del contenido total de aceite) de ácidos grasos poliinsaturados, como el ácido alfa-linolénico (omega-3) y ácido linoleico (omega-6), representando aproximadamente 47-51% y 34-37%, respectivamente. (Niu et al., 2014) El Aceite de Sacha Inchi es de extraordinaria calidad. Sus omegas 3 y 6 son componentes importantes para el cuerpo humano, conocidos como “ácidos grasos esenciales” que el cuerpo no produce, pero si necesita. Por sus características, se utiliza para equilibrar el colesterol y los triglicéridos, ayudar a contrarrestar problemas de hígado graso, favorece la reducción de colesterol malo (LDL) en la sangre y estimula el incremento de colesterol bueno (HDL), y reduce la tasa de triglicéridos. (Perubioinnova, 2016) Por lo tanto, el aceite de Sacha Inchi se clasifica como un aceite comestible con la mayor proporción de ácidos grasos insaturados. 1.2.3.1.. Composición Química de Aceite de Sancha Inchi.. Cuadro N° 7. Composición química del aceite de Sacha Inchi Ácidos Grasos Poliinsaturados. Porcentaje (%). Ácido α- Linolénico. 50.00. Ácido Linoleico. 34.29. Ácido Oleico. 8.57. Grasa Total. %. Total Monoinsaturada. 8.57. Total Poliinsaturada. 84.29. Total Saturada. 7.14. Fuente: Nutriomega Foods S.A.C, 2017 .. 10.

(32) Figura N° 5. Aceite de Sacha Inchi (Nutriomega Foods SAC., 2017.) 1.2.4. Mucilago de chía Las semillas de chía contienen 5 – 6% de mucílago que se puede utilizar como fibra dietética (Reyes- Caudillo y col., 2008). El mucílago de las semillas de chía es un polisacárido de alto peso molecular (Lin y col., 1994), se encuentra en las tres capas exteriores de la cubierta de la semilla. Cuando la semilla entra en contacto con el agua, el mucílago emerge inmediatamente y en un corto periodo se forma un "cápsula mucilaginosa" transparente que rodea la semilla Las unidades estructurales que componen el mucílago de la semilla de chía, fueron descriptas como un tetrasacárido con una cadena principal compuesta. por. unidades. de. (1→4)-β-D-xilopiranosil-(1→4)-α-D-. glucopiranosil-(1→4)-β-D-xilopiranosil con ramificaciones de 4-O-metil-α-Dácido glucurónico en la posición O 2 de β-D xilopiranosil de la cadena principal. La relación de los monosacáridos β-D-xilosa, α-D-glucosa y ácido 4-O-metil-α-D-ácido glucurónico es de 2:1:1. Cabe destacar que el contenido de ácido glucurónico es elevado (aproximadamente 25%), característico de este tipo de sustancias (Lin y col., 1994). Los mucílagos no exudan de forma espontánea desde los vegetales, teniendo que recurrirse en muchas ocasiones a la trituración y/o a la utilización de disolventes para su extracción (Reynoso, 2002). 11.

(33) Cuadro N° 8. Composición proximal del mucilago de chía. Componente. %. Humedad. 11.10. Proteínas. 6.80. Fibra Cruda. 18.00. Lípidos. 0.90. Cenizas. 9.80. Fuente: Capitani, 2013. La información existente en cuanto a sus propiedades funcionales es reciente e indica que se trata de un polímero con acción espesante (Lin y col., 1994). También se destaca por sus propiedades gelificantes, control de la sinéresis, estabilización de emulsiones, etc (Phillips y Williams, 2000). La alta solubilidad y capacidad de retención de agua del mucílago de chía le confieren potencialidad como ingrediente funcional para ser utilizado en diferentes aplicaciones en la industria alimentaria (Capitani y col., 2012; 2013). La ingesta de mucílago de chía, sólo o en combinación con la semilla, ha demostrado tener influencia en el metabolismo de lípidos, mediante la disminución de la absorción intestinal de ácidos grasos, colesterol y el arrastre de sales biliares, aumentando la pérdida de colesterol a través de las heces, además de inhibir la síntesis endógena de colesterol y la desaceleración de la digestión y la absorción de nutrientes. Además, como constituyente de la fibra dietética soluble, origina geles de alta viscosidad que producen enlentecimiento del vaciado gástrico y brinda sensación de saciedad (Hentry y col., 1990).. 12.

(34) 1.3.. Salsas.. Se. denominan. “Salsas”. a. aquellos. productos. aderezados. de. concentraciones diversas y que generalmente contienen ingredientes característicos como: aceite, pimienta, sal, cebolla, ajo, vinagre, etc. En cantidades tales que alteran en cierto grado el sabor, aroma y gusto del ingrediente o materia principal. (Codex Alimentarius, 1995). 1.3.1. Tipos de Salsas. Según el Codex Alimentarius: a) Salsas Emulsionadas y salsas para mojar; a base de, por lo menos en parte, una emulsión de grasa o aceite en agua, ejemplo la mayonesa. b) Salas no Emulsionadas; a base de agua, leche de coco, y leche, por ejemplo; Salsas picantes, la salsa de tomate, salsa de queso, etc.), o a base de nata (crema) con poca grasa, ejemplo mantequilla. c) Mezclas para salsas y “gravies”; producto concentrado, normalmente en polvo, que hay que mezclar con agua, leche, aceite u otro líquido para preparar una salsa o “gravy” acabados, ejemplos de ese producto son las mezclas para salsa de queso, salsa holandesa, y los aliños para ensaladas. d) Salsas ligeras; incluye salas ligeras no emulsionadas y poco espesas que pueden elaborarse a base de agua. Estas salsas se utilizan más como condimento o ingrediente, ejemplo es la salsa pescado. Y también se puede clasificar según el contenido (Oleaga, 2006): a) Con alto contenido de Grasa (entre el 66% y el 82% aprox.) donde figuran la mayonesa y la salsa de ajonjolí. b) Donde el Agua representa casi la mitad del producto (donde la grasa esta entre 25% hasta el 43%) en este figuran las salsas Coktail, Roquefort y el Curry. c) Donde no emplean aceite y cuyo contenido graso (entre el 0.5% y el 4%) en este figuran el kétchup, la mostaza, y la salsa de barbacoa.. 13.

(35) 1.4.. Emulsiones Alimenticias.. 1.4.1. Emulsión. Una emulsión se puede definir como un sistema coloidal formado por dos líquidos no miscibles. En la mayoría de emulsiones los dos líquidos utilizados son agua y aceites. (Boatella et al., 2004) Las emulsiones son dispersiones de líquidos, normalmente formado de microesferas, en otro no miscible (dispersante). (Laurencio y Delgado, 2007). La aplicación actual de las emulsiones está encaminada a desarrollar productos alimenticios que además de poseer propiedades de tipo funcional con beneficios a la salud, ofrezca al consumidor buenos atributos sensoriales. La fase oleosa de una emulsión es uno de los puntos con más progreso en lo que respecta a formulaciones alimentarias, es así como existe un creciente uso de aceites con propiedades funcionales; como por ejemplo aceites vegetales enriquecidos con ácidos grasos poliinsaturados y aceites esenciales. (Contreras et al, 2012) 1.4.2. Tipos de Emulsiones En las emulsiones existen dos tipos, y se diferencian por la distribución de las fases acuosas y oleosas. Así una emulsión que consiste en gotas de aceite dispersas en una fase acuosa se denomina Aceite en agua (“oil in water”, O/W) y una emulsión que consiste en gotas de agua dispersas en una fase oleosa se denomina Agua en aceite (“water in oil”, W/O). Al primer grupo corresponden, por ejemplo, la leche, la crema, la mayonesa, las sopas y las salsas, mientras que la margarina y la manteca son típicos representantes de las emulsiones W/O. (Julio L., 2017). 14.

(36) Figura N° 6. Tipos de emulsiones a) emulsión aceite en agua (O/W); b) emulsión agua en aceite. El agua y el aceite están en ambos casos separados por una interfase de agente emulsificante. (Julio L., 2017). 1.4.3. Emulsionante. Cuando mezclamos una fase acuosa y una fase grasa (aceite), en principio, se pueden obtener cualquiera de los dos tipos emulsiones: agua en aceite (W/O) o aceite en agua (O/W), la obtención de uno u otro dependerá básicamente del tipo de emulsionante o del modo de preparación. (Boatella et al., 2004) Un emulsionante es una molécula anfifílica, de bajo o alto peso molecular, que tiende a migrar absorber rápidamente en la interfase aceite – agua, favoreciendo la formación de gotas con un menor consumo de energía, y por lo tanto la formación de la emulsión, al reducir la tensión interfacial. (Muñoz et al, 2007) Un emulsionante no es igual a un estabilizante, aunque estos términos se confunden en ocasiones. Lo que a veces se identifica como emulgente o emulsificante no es tal, sino un estabilizante, que a efectos prácticos no presenta actividad interfacial significativa. Sin embargo, los emulsionantes, además de facilitar la formación de las emulsiones, aportan desde la interfase una cierta estabilidad física, aunque puede ser durante un corto período de tiempo. En ciertos casos, son responsables de que la estabilidad física se prolongue durante un tiempo prolongado. Por ejemplo, las mayonesas sin polisacáridos añadidos y con un porcentaje en peso de aceite mayor o igual al 78% se mantienen estables durante un 15.

(37) tiempo de vida comercial de al menos 1 año. Como ejemplos de emulsionantes de bajo peso molecular se pueden citar los tensioactivos, lípidos polares y glicolípidos. Entre los emulsionantes de alto peso molecular, se pueden citar las proteínas, lipoproteínas, copolímeros de bloque (sintéticos) y algunos polisacáridos exudados como la goma arábiga. En este último caso la eficacia es sensiblemente inferior a los ejemplos anteriores y además se atribuye a la presencia de un pequeño porcentaje de proteínas enlazadas de forma covalente a una fracción de alto peso molecular del polisacárido (Dickinson, 2003). El emulsionante reduce la tensión interfacial, favoreciendo la formación de gotas más pequeñas y, al situarse en la interfase, estabiliza la emulsión previniendo la coalescencia de las gotas de la fase dispersa. (Boatella et al., 2004). Figura N° 7. Representación esquemática de un Emulsionante (Boatella et al., 2004) 1.4.3.1.. Emulsionantes de bajo peso molecular. Entre los tensioactivos podemos distinguir los aniónicos, catiónicos, anfóteros (o zwitteriónicos) y los no iónicos. Pueden utilizarse sintéticos, derivados de la industria del petróleo o bien de materias primas alternativas, como los fosfolípidos (lecitinas de soja y de huevo), monoglicéridos obtenidos a partir de grasas y aceites mediante interesterificación con glicerol, ésteres de sacarosa, ésteres de sorbitano, polisorbatos, etc (Krog, 16.

(38) 1997 a, b). Se utilizan también ésteres de monoglicéridos con ácidos orgánicos del tipo: acético, láctico, diacetiltartárico y cítrico, con lo que se logran. emulsionantes. con. propiedades. anfifílicas. diferentes. a. los. monoglicéridos (Faergemand y Krog, 2003). En fase acuosa pueden formar diversas estructuras de asociación, que pueden ser de naturaleza micelar e incluso líquido-cristalina (Muñoz y Alfaro, 2000). Se han llegado a establecer interesantes relaciones entre los diagramas de fase de tensioactivos y la estabilidad de las correspondientes emulsiones. (Friberg,. 2001).. En. la. interfase,. forman. capas. monomoleculares, aunque en ciertas condiciones pueden formar multicapas de naturaleza líquido-cristalina, que aumenta la viscoelasticidad de la interfase, favoreciendo el procesado y estabilidad de las emulsiones. Un ejemplo interesante es el de salsas finas que contienen lecitina de huevo, en las que se han podido observar láminas líquido-cristalinas mediante microscopía con luz polarizada (Krog, 1997a) Otra fuente de emulsionantes interesantes es la biotecnología, constituyendo el “emulsan” un ejemplo interesante al ser un tensioactivo de naturaleza macromolecular obtenido por fermentación microbiana (Kim et al, 2000). Un concepto importante para la selección de un emulsionante o una mezcla óptima de emulsionantes, al menos para los de baja masa molecular, es el balance hidrófilo - lipófilo, HLB. Los emulsionantes son de naturaleza anfifílica, pero pueden tener una mayor o menor tendencia a solubilizarse en medio oleoso o acuoso, dependiendo de la importancia relativa de sus grupos hidrófilos (cabezas polares o grupos etoxilados) e hidrófobos (cadenas largas hidrocarbonadas, C ≥ 12). Si el emulsionante tiende a ser soluble en agua será útil para formar emulsiones O/W. Por el contrario, si su parte apolar es dominante se disolverá preferentemente en un medio oleoso y, como consecuencia, será más útil para la formación de emulsiones W/O. 1.4.3.2.. Emulsionantes de alto peso molecular. Los polímeros sintéticos de naturaleza muy hidrófila o muy hidrófoba no son útiles como emulsionantes al no ser suficientes sus propiedades anfifílicas. 17.

(39) En el campo de las emulsiones alimentarias es evidente el predominio de las proteínas como emulsionantes macromoleculares, debido a que están presentes en cantidades significativas en materias primas naturales comestibles. Si bien las materias primas más conocidas de proteínas para uso como emulsionantes son de origen animal (huevo y leche), las de origen vegetal se están usando cada vez más (soja, guisantes, altramuces, gluten de trigo) (Franco et al, 2000; Raymundo et al, 2001, Bengoechea et al, 2005). Las proteínas para ejercer su función emulsionante siguen un mecanismo en tres etapas. La primera consiste en su transporte convectivo desde la fase continua a la interfase, la segunda en su adsorción en la interfase y la tercera en una reorganización de su estructura en la interfase, que recibe el nombre de desnaturalización superficial (Hill, 1998). En muchos productos alimentarios están presentes varios emulsionantes simultáneamente, por ejemplo, en el huevo y la leche. 1.4.4. Estabilizantes Un estabilizante o estabilizador es un compuesto químico normalmente de naturaleza macromolecular que hidratado en la fase acuosa confiere a una emulsión O/W una estabilidad física durante un tiempo prolongado. La estabilización de la emulsión se consigue restringiendo la movilidad de las gotas de la fase dispersa, gracias al aumento de viscosidad y, en ocasiones de la viscoelasticidad, de la fase continua. Los estabilizantes contribuyen a la estabilidad de la emulsión favoreciendo principalmente las interacciones estéricas entre las gotas, si bien también pueden ser significativas las electrostáticas. Como ejemplos de estabilizantes se pueden citar: polímeros sintéticos hidrófilos y polisacáridos: goma xantana, galactomananos, almidones, etc. Los polímeros estabilizantes pueden realizar su función si se alcanza una concentración superior a la crítica (C*) para la transición de un comportamiento típico de disolución diluida a disolución concentrada. En ocasiones la concentración límite no es tan clara y se ha definido una zona de transición, entre dos concentraciones críticas, C* y C** (Ross y Murphy, 1995 a). A concentraciones superiores a C* o C** las interacciones entre polímeros son mucho más importantes que las polímero-disolvente. Es decir, o hay una fuerte competencia por agua entre macromoléculas de 18.

(40) polímeros cercanas y por tanto tienden a moverse como una unidad estructural solidaria (típica situación entre C* y C**) o a concentraciones más altas se produce una estructura basada en entrelazamientos físicos temporales entre las macromoléculas, que ocupan todo el volumen ocupado por la fase acuosa (zona semidiluída o concentrada). En estas condiciones consiguen gelificar la fase continua de las emulsiones O/W (Friberg, 1997). Es decir, no sólo aumentan su viscosidad, sino que son responsables de la manifestación de propiedades visco elásticas suficientemente importantes como para que se puedan determinar, cuantitativamente con la tecnología actual. En la práctica, debe distinguirse entre la formación de una estructura denominada de gel débil de la formada por un gel fuerte ya que la consistencia de la emulsión y sus propiedades reológicas serían completamente distintas. La diferenciación entre el comportamiento de una disolución macromolecular concentrada, un gel débil y un gel fuerte es bastante clara mediante ensayos visco elásticos dinámicos en cizalla oscilatoria de baja amplitud y curvas de flujo en estado estacionario (Ross Murphy, 1995 b) A concentraciones inferiores a C*, los polímeros pueden estabilizar las emulsiones cuando son de naturaleza aniónica, catiónica o anfótera, mediante interacciones electrostáticas. En emulsiones cosméticas el mecanismo de estabilización puede estar basado en la formación de complejos polímero-tensioactivos, que facilitan la formación de una matriz estructural con propiedades mecánicas adecuadas (Bais y Lapasin, 2003). Los polímeros usados para estabilizar emulsiones alimentarias O/W son mayoritariamente. hidrocoloides. de. naturaleza. polisacarídica. (gomas. alimentarias). Se pueden clasificar en naturales, semisintéticos y sintéticos. Ejemplos de las primeras pueden ser: carragenatos, goma de garrofín, pectinas, gomas xantana y gelana, y almidones obtenidos a partir de cereales. Entre los semisintéticos, se pueden destacar los almidones modificados (Thomas y Atwell, 1999) y el propilenglicol alginato. Los polímeros de tipo polioxietilados se pueden citar ente los sintéticos (Da Silva, 1992). La figura N° 8 presenta una lista con hidrocoloides seleccionados de entre los que encuentran aplicaciones como estabilizantes y espesantes en emulsiones, incluyendo su número E. Para terminar esta sección es importante destacar que las concentraciones de aplicación de 19.