UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
UNT
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Optimización del proceso de elaboración de galletas utilizando harina de
frutos secos (castaña, almendra y pecana)
Optimization of the cookie making process using nut flour (chestnut, almond
and pecan)
TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
AUTOR:
Becerra Quiroz, Erick Jhon
ASESOR:
Dr. Ninaquispe Zare, Viviano Paulino
TRUJILLO – PERÚ
2019
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DEDICATORIA
A mis padres, Germán y Nilda
Por haberme brindado el apoyo incondicional como muestra de amor en cada logro y un paso más que estoy dando en mi vida, por guiarme y enseñarme a crecer como ser humano.
A mi hermana Gaby
Por sus enseñanzas de mejorar cada día y afecto que me motivan a cumplir con mis metas en esta vida
Erick Jhon Becerra Quiroz
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AGRADECIMIENTOS
Al Soberano y Supremo Dios, por su amor infinito y cuidado en cada momento, por
enseñarme la luz de su palabra para caminar en el sendero del bien y aliento de perseverancia en éste mundo, garantizándome sus promesas fieles y verdaderas. Y por ayudarme a desarrollar y culminar esta investigación satisfactoriamente. Porque serás mi guía, amparo y fortaleza todos los días hasta el fin del mundo.
A mis padres, Germán y Nilda, por demostrarme su amor incondicional al estar conmigo en
momentos buenos y malos, por su gran deseo de verme llegar a cumplir mis metas.
A mi hermana Gaby, por ser una segunda madre para mí y mostrarme su confianza
motivándome a seguir adelante.
Al Ing. Paulino, por su asesoría, consejos, por la información facilitada y su apoyo en el
desarrollo de la tesis.
A mi amigo Oscar, por su apoyo incondicional en el desarrollo de la tesis
A la empresa Agrícola Cerro Prieto, por abrirme las puertas de su institución y por su apoyo
constante e incondicional en bien de mi formación profesional y personal.
A la Universidad Nacional de Trujillo, por brindarme el acceso a sus instalaciones para la
ejecución de mi tesis.
A todos ustedes, ¡muchas gracias!
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ÍNDICE GENERAL RESUMEN ... viii ABSTRACT ... ix 1. INTRODUCCIÓN ... 1 2. MATERIALES Y METODOLOGÍA ... 6 2.1. Materiales ... 6 2.1.1. Materia Prima ... 6 2.1.2. Instrumentos ... 6 2.1.3. Equipos ... 6 2.2. Metodología ... 7
2.2.1. Proceso de elaboración de galletas con harina de castaña, almendra y pecana. ... 7
2.2.2. Diseño experimental ... 9 2.2.3. Análisis estadístico ... 10 2.2.4. Métodos de análisis ... 10 3. RESULTADOS Y DISCUSIONES ... 11 4. CONCLUSIONES ... 19 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 20 6. ANEXOS
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Matriz codificada para la aceptabilidad general (Y) de galletas mediante un diseño de mezclas... 11 Tabla 2. Análisis de varianza para la aceptabilidad general de galletas ... 12 Tabla 3. Coeficientes de regresión para la aceptabilidad General de galletas ... 13 Tabla 4. Rango de aceptabilidad y optimización de la mezcla para la elaboración de galletas ... 15 Tabla 5. Datos de la evaluación sensorial a través de una escala hedónica de 10 puntos para la aceptabilidad general de galletas. ... 2
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Diagrama de flujo de elaboración de galletas utilizando harina de castaña, almendra y pecana. ... ¡Error! Marcador no definido. Figura 2. Esquema experimental para la elaboración de galletas con harina de castaña, almendra y pecana. ... 9 Figura 3. Diagrama de Pareto de los efectos estimados de cada componente de la mezcla para la aceptabilidad general de galletas ... 14 Figura 4. Superficie de contorno para la aceptabilidad general de galletas ... 15 Figura 5. Fotografía de los 10 tratamientos de la elaboración de galletas sometidos a 140°C por 15 minutos ... 17
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RESUMEN
En éste presente trabajo de investigación se evaluó la optimización de proceso de elaboración de galletas utilizando harina de frutos secos tales como castaña (Bertholletia excelsa), almendra (Prunus dulcis) y pecana (Carya illinoinensis).
Se utilizó un diseño de mezclas como método experimental, como método estadístico se utilizó el programa Statistica versión 7.0, donde se realizó un análisis de varianza (ANOVA) y se determinó las variables significativas (p<0.05), y el análisis sensorial para evaluar la aceptabilidad general. Siendo las variables independientes como sustitución S1, S2 y S3; las
harinas de los frutos secos (castaña, almendra y pecana) y la variable dependiente, la aceptabilidad general (se utilizó una escala hedónica de 10 puntos para evaluar la aceptabilidad general). Se realizó 10 tratamientos con los diferentes tipos de harina de frutos secos y con 114 panelistas no entrenados para evaluar la aceptabilidad general. En la elaboración de la galleta se sometió a 140°C por 15 minutos cómo parámetros fijos para cada tratamiento. Como resultados se obtuvo al tratamiento 10 con mayor puntuación en la aceptabilidad general de 8.0 comparado a los 10 tratamientos evaluados. Los parámetros óptimos de la elaboración de galletas para S1, S2 y S3 son 6%, 6% y 3% respectivamente,
concluyendo una óptima aceptabilidad general para las galletas utilizando harina de frutos secos, además de contribuir con beneficios nutricionales en la sociedad.
Palabras clave: galletas, harina de castaña, harina de almendra y harina de pecana en galletas
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ABSTRACT
In this present research work, the optimization of the cookie making process was evaluated using nuts flour such as chestnut (Bertholletia excelsa), almond (Prunus dulcis) and pecan (Carya illinoinensis).
A mixture design was used as an experimental method, as a statistical method the Statistica version 7.0 program was used, where an analysis of variance (ANOVA) was performed and the significant variables (p <0.05) were determined, and the sensory analysis was used to evaluate the general acceptability. The independent variables being substitution S1, S2 and S3; nuts flours (chestnut, almond and pecans) and the dependent variable, general acceptability (a 10-point hedonic scale was used to assess general acceptability). Ten treatments were carried out with the different types of nut flour and with 114 untrained panelists to assess general acceptability. In the preparation of the cookie, 140 ° C was subjected to 15 minutes as fixed parameters for each treatment. As results, treatment 10 was obtained with the highest overall acceptability score of 8.0 compared to the 10 treatments evaluated. The optimal parameters of the elaboration of cookies for S1, S2 and S3 are 6%, 6% and 3% respectively, concluding an optimum general acceptability for cookies using nuts flour, in addition to contributing to nutritional benefits in society.
Keywords: cookies, chestnut flour, almond flour and pecan flour in cookies
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1. INTRODUCCIÓN
Durante el desarrollo del producto, las empresas de alimentos se preocupan por cómo los consumidores apreciarán las características sensoriales del producto y qué atributos sensoriales impulsarán su aceptabilidad, con el objetivo de diseñar productos alimenticios que coincidan completamente con las expectativas de los consumidores, preferiblemente si contribuyen a su bienestar (F. ten Kleij, 2003) (J.X. Guinard et al, 2001)
La castaña (Bertholletia excelsa) es mundialmente popular y valorada por sus atributos sensoriales, nutricionales y de salud. La harina de castaña se utiliza como materia prima en varios productos alimenticios debido a sus beneficios para la salud, propiedades nutricionales y de sabor (Yang, 2015). La harina de castaña contiene proteínas de alta calidad con aminoácidos esenciales (4–7%), cantidad relativamente alta de azúcar (20–32%), almidón (50–60%), fibra dietética (4–10%). Además, también es rico en minerales, especialmente potasio, fósforo y magnesio (Morrone, 2015). Dado que la mayoría de los productos de cereales sin gluten no contienen una cantidad suficiente de componentes beneficiosos para la salud, puede ser ventajoso utilizar harina de castaña debido a su valor nutricional. Harina de castaña utilizada como materia prima para elaborar diferentes productos alimenticios como pan, galletas, bocadillos, pastas, etc. (Singh, 2011)
La literatura informó que la mezcla de harina de castaña con harina de arroz dio como resultado productos de mejor calidad (Sacchetti, 2004). En el estudio actual, la harina de castaña a diferentes niveles se incorporó a la merienda a base de harina de arroz integral. El objetivo de este trabajo fue formular bocadillos fritos sin gluten hechos de harina de arroz integral y castaña y evaluar sus propiedades tecnológicas, nutricionales y sensoriales.
La diferencia de color total de las galletas aumentó significativamente con el nivel de sustitución de harina de castaña. El aumento progresivo de la harina de castaña promueve el cambio de color, lo que llevó a un mayor pardeamiento en los bocadillos. Esto podría deberse probablemente a un mayor contenido de azúcar en la castaña, lo que mejora el color marrón a través de la caramelización y la reacción de Maillard durante la operación de fritura. La reacción de Maillard entre azúcares reductores y aminoácidos es la reacción de formación de
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color primaria durante la operación de fritura (Baik, 2003).
La sustitución de harina de castaña disminuyó el valor de la dureza de 58.20 a 42.83 N para un 60% de bocadillo mezclado y de control, respectivamente. La disminución de la dureza con la incorporación de harina de castaña puede deberse al alto contenido de azúcar de la harina de castaña, que puede influir en la gelatinización del almidón durante el proceso de fritura y ocasionar cambios en la textura. Se sabe que los azúcares retrasan la gelatinización del almidón al reducir la actividad del agua y estabilizar las regiones amorfas del granulo de almidón al interactuar con los enlaces de almidón (Sumnu, 2000), lo que puede llevar a influir en la dureza del refrigerio.
El valor del sabor de los bocadillos aumentó progresivamente con la proporción del nivel de harina de castaña y mostró el cambio significativo en una mezcla del 60%. La sustitución de harina de castaña al 60% mostró el valor sensorial más alto para el sabor. La evaluación sensorial sugirió que la sustitución de la harina de castaña con harina de arroz integral dio resultados satisfactorios en el desarrollo de bocadillos. El valor de la textura mostró una tendencia decreciente con el aumento del nivel de harina de castaña en la mezcla. Se observó una diferencia no significativa en la aceptabilidad general de los bocadillos desarrollados (p <0.05) con el valor sensorial más alto; se observó un nivel de reemplazo del 40% y 60%. (Singh, 2011) informaron que las galletas preparadas a partir de diferentes proporciones de harina de castaña mostraron una buena puntuación general de aceptabilidad.
Las personas que sufren algunas de las tres patologías asociadas con el El glutenintake (es decir, la alergia al gluten, la enfermedad celíaca y la sensibilidad al gluten) es necesario para el desarrollo de nuevas formulaciones. En este sentido, el uso de fuentes alternativas sin gluten como la harina de castaña se convierte en un punto de partida muy interesante (Demirkesen I, 2016) Sin embargo, la ausencia de gluten dificulta la retención de gases por parte de la masa durante el proceso de fermentación para aumentar su volumen para la fabricación de pan. Sin embargo, la harina de castaña puede ser adecuada para desarrollar galletas sin gluten debido a los menores requisitos de retención de gases de estos productos horneados. Además, el desarrollo de alimentos enriquecidos y saludables sin gluten.
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Demirkesen (2016) justificó el aumento de la dureza de las galletas de arroz enriquecidas con un porcentaje creciente de harina de castaña, con la reducción de la gelatinización del almidón, debido al alto contenido de azúcar de la harina de castaña que, vinculando el agua, previene los fenómenos. Además, el alto contenido de azúcar de la castaña puede contribuir al aumento de la dureza, como ya lo informaron otros autores (Pittia, 2015)
Estudios previos ya valorizaron el uso de harina de castaña en el pan (Demirkesen, 2010); (Paciulli, 2016) pero hay poca información en la literatura sobre su aplicación en otros productos de panadería como galletas (Demirkesen, 2016).
La almendra (Prunus dulcis), un buen ejemplo de una semilla oleaginosa, se produce principalmente en la región del Mediterráneo y Estados Unidos (E. Sena-Moreno et al, 2016), que es el principal productor y exportador de almendras (37,2% de la producción mundial), seguido de España (12,1%), Australia (7,4%), Irán (5,2%), Marruecos (5,1%), Italia (4,6%) y la República Árabe Siria (4,5%) (R. Zivoli et al, 2014). Además, las almendras se encuentran entre las nueces más versátiles en la industria alimentaria, y se usan comúnmente como bocadillos (naturales o tostados), pasteles, jarabe de almendras, turrón, mazapán, entre otros (E. Sena-Moreno et al, 2016) (S. Yada et al, 2011)
(Chunli Jia, 2008) Investigo los atributos de calidad sensorial e instrumental (textura y color) de la harina de almendra de California y el jarabe de maltitol que se utilizaron como reemplazo de la harina de trigo y el jarabe de sacarosa, respectivamente, y la goma de mascar añadido como el sustituto de la grasa. El análisis sensorial mostró que la adición de harina de almendra tenía los efectos más significativos (P<0.05) sobre las propiedades de los pasteles de luna, y el pastel sensor de la luna favoreció al 70% y fue favorecido por el panel sensorial: sabor a almendra, color, brillo, adherencia y oleabilidad. , y la masticabilidad aumentada y la dureza disminuida. La dulzura y el color del pastel de luna disminuyeron significativamente a medida que el jarabe de maltitol reemplazó al jarabe de sacarosa. La reducción de la grasa disminuyó el brillo, la adherencia y la grasa, pero la adición de gomas alivió los atributos deteriorados. Los datos instrumentales se correlacionaron altamente con los del análisis sensorial de dureza, masticabilidad y adherencia (R2 = 0,97, 0,96 y 0,71,
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respectivamente).
Jia, (2008) reemplazó la harina de almendra afectando a todos los atributos sensoriales excepto el dulzor de manera significativa. La intensidad del sabor, color, brillo, pegajosidad, grasa y masticabilidad de la almendra aumentaron, mientras que la dureza disminuyó, como reemplazo en el aumento de la cantidad de harina de almendra. Se informó que las almendras horneadas contienen un compuesto volátil único, el 2-metil-butiraldehído, que es responsable del fuerte sabor de la almendra (Jia, 2005). Con un contenido creciente de reemplazo de harina de almendra, la masa contiene un mayor contenido de grasa, contribuida por la harina de almendra y, por lo tanto, puede causar aumentos significativos en la grasa y brillo de la torta de luna (Lapsley, 2004) Entre los atributos sensoriales, la apariencia brillante y la dureza, la fuerza de mordida, son los dos primeros atributos reconocidos por los consumidores. El panel sensorial había asignado la intensidad más alta a los seis atributos y la intensidad de dureza más baja (la más suave) para la torta de luna hecha de 70% de harina de trigo siendo reemplazada por harina de almendra.
La fibra de cáscara de pecana (Carya illinoinensis), también conocida como harina de cáscara de pecana o cáscara de pecana molida, es un ingrediente alimentario producido a partir de cáscaras de pecana, excluyendo las cáscaras y los granos de nuez. La fibra de cáscara de pecana está compuesta predominantemente por fibra insoluble (celulosa, lignina y hemicelulosa) y contiene pequeñas cantidades de grasa (<4%) y proteína (<3%). También contiene aproximadamente 4,5% de polifenoles y 10% de proantocianidinas, moléculas reconocidas por su actividad antioxidante (Prado, 2009). Por lo tanto, la fibra de cáscara de pecana tiene potencial como ingrediente de fibra y antioxidante en las formulaciones de alimentos.
Marchetti (2018) evaluó el efecto de reemplazar hasta 40 g / 100 g de harina de trigo por harina de hojaldre de pecana en la calidad de horneado de una formulación típica de muffins. Las muestras horneadas se sometieron a varios ensayos: rendimiento, altura de la muestra, color, humedad de la miga, textura (TPA), microestructura por análisis de imagen. El reemplazo de 30 g / 100 g de harina de trigo por expulsor resultó significativamente
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incrementando la altura del producto. También se redujo considerablemente la dureza (52,4%) cuando se incluyeron 30 g / 100 g de PEM. La adición de PEM condujo a una miga más oscura, el índice de pardeamiento fue 38% más alto cuando se reemplazaron 40 g / 100 g de harina de trigo por expulsor. Los muffins mostraron una muy buena aceptación sensorial, anotando 7.9 en una escala hedónica de 9 puntos. Por lo tanto, un subproducto de la industria del aceite de pecana se empleó con éxito en panecillos, agregando valor y ampliando sus aplicaciones potenciales en otros productos de panadería, dando como resultado beneficios económicos.
Los ácidos grasos principales en las pecanas son el ácido oleico y linoleico, contribuyendo 56.4% y 18.9% del total de lípidos, respectivamente. Además, las pecanas son ricas en fibra, que contienen 10 - 11 g / 100 g de fibra dietética. Además, las pecanas son una fuente rica de γ y una fuente pobre de α-tocoferol, que contienen 24.4 y 1.4 mg / 100 g de pecana, respectivamente, y contienen sustancias flavonoides complejas, especialmente proantocianidinas o taninos condensados, sustancias reconocidas por su inhibición efectiva de la oxidación de lípidos en alimentos y posiblemente en sistemas biológicos (Morrone, 2015). Numerosas investigaciones epidemiológicas han establecido una asociación entre dietas ricas en fitoquímicos y riesgo reducido de sufrir muchas enfermedades relacionadas con la civilización (Mildner-Szkudlarz, 2015).
MarchettiA, (2018) indicó que la harina de pecana con alto contenido de fibra y ácidos grasos monoinsaturados podría ser una buena alternativa industrial y nutricional a la harina de trigo en productos de panadería. Además, como un subproducto de la industria del aceite de pecana, su inclusión en productos alimenticios tendría beneficios económicos.
El objetivo de éste estudio fue optimizar el proceso de elaboración de galletas utilizando harina de frutos secos: castaña (Bertholletia excelsa), almendra (Prunus dulcis) y pecana (Carya illinoinensis). Así mismo, darle a la galleta un valor agregado de mejora nutricional, siendo un reto para las industrias y/o empresas que trabajan con productos de panificación como es el caso de las galletas.
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2. MATERIALES Y METODOLOGÍA 2.1. Materiales 2.1.1. Materia Prima Harina de castaña Harina de almendra Harina de pecana Azúcar blanca Sal Agua Manteca Huevos 2.1.2. Instrumentos
Bandejas de acero inoxidable
Mesa de acero inoxidable para boleado
2.1.3. Equipos
Horno rotatorio MAX 1000 marca nova Balanza digital de 30 kg
Amasadora KN 50 Divisora 30 MP
Carritos de acero inoxidable Computadora
Cámara fotográfica
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2.2. Metodología
2.2.1. Proceso de elaboración de galletas con harina de castaña, almendra y pecana.
En la figura 1 se muestra el diagrama de flujo de elaboración de galletas utilizando harina de castaña, almendra y pecana.
Figura 1. Diagrama de flujo de elaboración de galletas utilizando harina de castaña,
almendra y pecana. Recepción Mezclado y amasado Extendido Moldeado Horneado Enfriamiento Envasado Harina panadera Manteca Sal Azúcar Polvo de hornear Levadura Dosificado
Perdidas (mermas del proceso) Materias primas Harina de castaña Harina de almendra Harina de pecana 140 ºC x 15 min
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Etapas de la elaboración de galletas con harina de castaña, almendra y pecana.
A. Recepción.- Se verificó que las harinas, aditivos y los demás ingredientes se encuentren aptos para procesamiento.
B. Dosificado.- Se pesó los insumos de acuerdo a la cantidad a procesar. Para la formulación de hizo en base a 500 gramos y se tomó el 15% para sustituir con las harinas de frutos secos (85% de harina de trigo y 15% de harina de frutos secos). El porcentaje de harina de frutos secos (15%) fue de acuerdo a los 10 tratamientos a llevarse a cabo, teniendo en cuenta que la suma de harinas de frutos secos sumará el 15%.
Para cada tratamiento se utilizó 425 gramos de harina de trigo, 200 gramos de azúcar blanca, 200 gramos de manteca, 15 gramos de polvo de hornear, 10 gramos de sal y 100 ml de agua.
C. Mezclado y amasado.- Primero se mezcló todos los ingredientes e insumos, luego se procedió con el amasado hasta conseguir el punto liga de la masa.
D. Extendido.-. Con la ayuda de un rodillo se realizó el extendido de la masa, para su respectivo moldeado.
E. Moldeado.- Se realizó el moldeado de las galletas con un molde de acero inoxidable de forma circular.
F. Horneado.- Se sometió las muestras a 140°C por 15 minutos según al diseño estadístico.
G. Enfriamiento.- Se sometió a temperatura ambiente (20 – 25oC) en una hora
aproximadamente para realizar el enfriamiento.
H. Envasado.- Se colocaron dos unidades por bolsa.
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2.2.2. Diseño experimental
Se realizó un diseño de mezclas con harina de frutos secos en proporciones diferentes como variables independientes. Para la elaboración de galletas se partió de una formulación estándar que se realizó en dicho proceso.
En la figura 2 se muestra el esquema experimental que se siguió para evaluar el efecto de las variables independientes (sustitución con harina de castaña, almendra y pecana) en la aceptabilidad general.
Figura 2. Esquema experimental para la elaboración de galletas con harina de castaña,
almendra y pecana.
Este diseño experimental está basado, en la preparación de galletas a base de harinas de castaña, almendra y pecana. En este trabajo de investigación se consideraron 3 variables independientes (las 3 sustituciones correspondientes); haciendo 10 tratamientos en total.
Se empleó una matriz codificada en la aceptabilidad general (Y) de galletas mediante un diseño de mezclas. La variable dependiente fue la aceptabilidad general (Y). Con los
ELABORACIÓN DE GALLETAS Aceptabilidad general VARIABLES DEPENDIENTES Masa de galletas S1: [] Sustitución con harina de castaña (%) S2: [] Sustitución con harina de almendra (%) S3: [] Sustitución con harina de pecana (%) VARIABLES INDEPENDIENTES
Galletas sustituidas parcialmente con harina de castaña, harina de
almendra y harina de pecana.
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resultados (Y) se realizó un análisis estadístico para obtener la mejor formulación mediante los parámetros.
2.2.3. Análisis estadístico
Con los resultados Y del cuadro 1 y utilizando el programa Statistica versión 7.0 se realizó un análisis de varianza (ANOVA) y se determinó las variables significativas (p<0.05).
2.2.4. Métodos de análisis Análisis sensorial
Se realizó el análisis sensorial mediante un panel de 114 panelistas no entrenados para evaluar la aceptabilidad general de las galletas elaboradas; teniendo cuidado que cada panelista debe evaluar 6 muestras como máximo por vez. Se preparó una ficha de evaluación en donde se analizó la aceptabilidad del panelista no entrenado sobre las muestras de las galletas, cada una con diferente formulación. Se utilizó una escala no estructurada de 10 cm para evaluar la aceptabilidad del consumidor (panelista).
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3. RESULTADOS Y DISCUSIONES
En la tabla 1 se presentan los resultados de la aceptabilidad general como variable dependiente a los distintos tratamientos de la matriz del diseño de mezcla. Se observa que la harina de frutos secos como ingredientes de las galletas tuvo una buena aceptación general en el análisis sensorial de los 114 panelistas no entrenados siendo la diferencia mínima de puntaje entre los tratamientos. La sustitución de la harina de trigo (WF) por otras harinas en los alimentos de panadería provoca cambios en el sabor, la textura, la apariencia y la humedad (Cauvain & Young, 2009). El tratamiento 10 con harina de almendra, pecana y castaña alcanzó mejor aceptabilidad general con puntaje de 8.0; así lo demuestra Jia, (2008), reemplazó la harina de almendra afectando a todos los atributos sensoriales excepto el dulzor de manera significativa. La intensidad del sabor, color, brillo, pegajosidad, grasa y masticabilidad de la almendra aumentaron, mientras que la dureza disminuyó, como reemplazo en el aumento de la cantidad de harina de almendra. Según Jia C. et al, (2011) obtuvo una puntuación en la aceptabilidad general de 8.3 en galletas control a base de harina de almendra; por lo tanto, se obtuvo una puntuación similar en el tratamiento 2.
Tabla 1. Matriz codificada para la aceptabilidad general (Y) de galletas mediante un diseño
de mezclas.
Tratamiento Variables Independientes
Variable dependiente S1 S2 S3 Y 1 15 0 0 6.2 2 0 15 0 5.4 3 0 0 15 6.7 4 7.5 7.5 0 7.9 5 7.5 0 7.5 7.8 6 0 7.5 7.5 7.9 7 5 5 5 7.9 8 9.9 2.55 2.55 7.9 9 2.55 9.9 2.55 7.8 10 2.55 2.55 9.9 8.0
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En el tratamiento 10, las harinas de pecana, almendra y castaña influyó significativamente al paladar de los panelistas obteniendo un puntaje de 8.0 al comparar con los datos según L. Marchetti, A.N. Califano, S.C. Andrés (2018) es importante señalar que para todos los atributos estudiados como la aceptabilidad sensorial en productos de panadería, la pecana tuvo un efecto neutral o positivo, alcanzando puntajes siempre superiores a 7. Singh, (2011) informaron que las galletas preparadas a partir de diferentes proporciones de harina de castaña mostraron una buena puntuación general de aceptabilidad.
Los tratamientos 1, 2 y 3 obtuvieron los puntajes más bajos de 6.2, 5.4 y 6.7; respectivamente.
Al realizar el análisis estadístico de regresión de los tratamientos se obtuvo los valores de R2, R2 ajustadoy el valor p (Tabla 2) que permitió elegir el modelo más adecuado para predecir la aceptabilidad general de las galletas. Se obtuvo que el mejor modelo para los datos experimentales de la aceptabilidad general de las galletas, fue el modelo cuadrático ya que se obtuvo el valor p con una diferencia estadísticamente significativa p <0.05.
Tabla 2. Análisis de varianza para la aceptabilidad general de galletas
Model SS df MS F p R2 R2 Ajustado Lineal 6.967655 7 0.995379 0.31011 0.742949 0.081390 0.000000 Cuadrático 0.252868 4 0.063217 35.40600 0.002439 0.966662 0.924990 Cúbico especial 0.151283 3 0.050428 2.01446 0.250869 0.980055 0.940165 Cúbico 0.136157 1 0.136157 0.05555 0.948690 0.982049 0.838443
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Tabla 3. Coeficientes de regresión para la aceptabilidad General de galletas
Factor Coeficiente Error estándar p (A)S1 0.415967 0.016200 0.000014 (B)S2 0.448260 0.016197 0.000010 (C)S3 0.364912 0.016197 0.000023 AB 0.035147 0.004954 0.002085 AC 0.021344 0.004954 0.012563 BC 0.030628 0.004965 0.003506 R2= 96.67 % R2 ajustado= 92.5 %
La ecuación formada para el modelo significativo se muestra a continuación:
AG= S1*0.415967+S2*0.364912+S3*0.448260+S1*S2*0.035147+S1*S3*0.021344+S2*S3* 0.030628
Dónde: S1: Harina de Castaña, S2: Harina de Almendra, S3: Harina de Pecana y AG: Aceptabilidad General
El análisis de regresión (Tabla 3) demuestra que para la variable dependiente de aceptabilidad general, los valores p fueron significativos (p<0.05), obteniendo R2 y R2 ajustado de 96.67% y 92.5%; respectivamente. Por lo tanto, se obtuvo el modelo de regresión para predecir la aceptabilidad general de galletas.
Chunli Jia, (2008), el análisis sensorial mostró que la adición de harina de almendra tenía los efectos más significativos (P<0.05) sobre las propiedades de los pasteles de luna, y el pastel sensor de luna favoreció al 70% y fue favorecido por el panel sensorial: sabor a almendra, color, brillo, adherencia y oleabilidad. , y la masticabilidad aumentada y la dureza disminuida. Los datos instrumentales se correlacionaron altamente con los del análisis sensorial de dureza, masticabilidad y adherencia (R2 = 0,97, 0,96 y 0,71, respectivamente).
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Comparando los resultados obtenidos de los valores p<0.05, R2 y R2 ajustado del análisis
sensorial en la aceptabilidad general para galletas, encontramos que los datos son bastante aceptables.
Figura 3. Diagrama de Pareto de los efectos estimados de cada componente de la mezcla
para la aceptabilidad general de galletas
El diagrama de Pareto (figura 3) muestra diferencia significativa de los efectos estimados de cada componente de la mezcla, habiendo mayor diferencia de aceptabilidad general en B (S2=harina de almendra), A (S1=harina de castaña) y C (S3=harina de pecana) con valores de
27.67, 25.67 y 22.53; respectivamente. Es decir, el tratamiento 10 (tabla 1) fue el más destacado incluyendo en sus formulaciones los tres tipos de harina. En las demás mezclas (AB, BC y AC) se obtuvieron valores menores de aceptabilidad general pero si presentan diferencia significativa (p<0.05) en los 10 tratamientos evaluados mediante el análisis sensorial.
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Figura 4. Superficie de contorno para la aceptabilidad general de galletas
Los valores que se nos muestra en la tabla 4 son los óptimos para la elaboración de galletas. Las variables independientes que son las sustituciones con harina de castaña (S1), almendra
(S2) y pecana (S3) presentan un rango con porcentajes de concentración a utilizarse para la
optimización de la elaboración de galletas. Como resultado para S1, S2 y S3 tenemos los
valores óptimos de 6%, 6% y 3% respectivamente, alcanzando la aceptabilidad óptima e indicando los porcentajes de concentración para optimizar la elaboración de galletas.
Tabla 4. Rango de aceptabilidad y optimización de la mezcla para la elaboración de
galletas
Variables Rango (%) Valor Óptimo (%) S1 De 1.5 a 5.25 6
S2 de 1.5 a 6 6
S3 de 2.25 a 7.5 3
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Además la harina de frutos secos le da un valor agregado a las galletas, siendo muy útil e importante porque aportan muchos beneficios en la alimentación, nutrición y salud hacia la sociedad. Algunos estudios han demostrado que, además de los atributos sensoriales, las propiedades nutricionales y de salud pueden impulsar el consumo de productos más saludables. Algunas personas pueden estar dispuestas a renunciar a cierta cantidad de calidad sensorial para seguir una dieta más saludable y, por lo tanto, aceptar algunos cambios sensoriales negativos (Sabbe, Verbek, Deliza, Matta y Van Damme, 2009; Verbek, 2005). La diferencia de color total de las galletas aumentó significativamente con el nivel de sustitución de harina de castaña. El aumento progresivo de la harina de castaña promueve el cambio de color, lo que llevó a un mayor pardeamiento en los bocadillos. Esto podría deberse probablemente a un mayor contenido de azúcar en la castaña, lo que mejora el color marrón a través de la caramelización y la reacción de Maillard durante la operación de fritura y/o horneado. La reacción de Maillard entre azúcares reductores y aminoácidos es la reacción de formación de color primaria durante la operación de fritura (Baik, 2003). De acuerdo a la cita anterior, en la figura 5 nos muestra que los tratamientos 1 y 8 tienen un tono de color más oscuro de los demás tratamientos, debido a que se sustituyó 15% de harina de castaña en el tratamiento 1 (color oscuro leve) y 9.9% de harina de castaña, 2.55% de harina de almendra y 2.55% de harina de pecana en el tratamiento 2 (color oscuro muy leve) (tabla 1), comprobando que la castaña aporta un color ligeramente oscuro al aumentar su concentración en la elaboración de galletas y en otros productos de panificación como lo demuestra Demirkesen, (2010) indica que el aumento en la harina de castaña en el pan de gluten resultó en el color marrón de los panes.
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Figura 5. Fotografía de los 10 tratamientos de la elaboración de galletas sometidos a 140°C por 15 minutos T 1 T 9 T 8 T 7 T 6 T 5 T 4 T 3 T 2 T 10
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Según Lapsley, (2004) un contenido creciente de reemplazo de harina de almendra, la masa contiene un mayor contenido de grasa, contribuida por la harina de almendra y, por lo tanto, puede causar aumentos significativos en la grasa y brillo en productos de panificación. Según Jia, C. et al, (2011) obtuvo una puntuación en el color de 8.35 en galletas con harina de almendra. Comparando en la figura 5 observamos que los demás tratamientos presentan un color claro y brilloso debido a las características sensoriales que brindan la almendra y pecana.
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4. CONCLUSIONES
- Se optimizó el proceso de elaboración de galletas utilizando harina de castaña, almendra y pecana a través de un diseño de mezclas y análisis sensorial.
- Se determinó los parámetros óptimos de la elaboración de galletas para S1 (harina de
castaña), S2 (harina de almendra) y S3 (harina de pecana) tenemos los valores óptimos
de 6%, 6% y 3%, indicando los porcentajes de concentración para la optimización de elaboración de galletas utilizando harina de frutos secos.
- Se concluye que las galletas hechas a base de harina de frutos secos como uno de los principales ingredientes, brinda grandes beneficios nutricionales sirviendo para la alimentación en la sociedad.
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5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ANEXOS
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Tabla 5. Datos de la evaluación sensorial a través de una escala hedónica de 10 puntos para
la aceptabilidad general de galletas.
Panelistas Tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 1 5 2.1 7.3 3.9 6.3 5 0 5.9 8.2 10 2 5.7 4.6 5.9 5 5 7.3 6.3 0 7.4 7.3 3 7 3.7 3.6 5 2.5 5 7.3 8.2 6.4 5 4 8.3 5.1 6.1 6.2 10 5 5.1 3.9 6.3 5 5 7 3.1 3.4 5.5 4.3 1.2 5.1 9.1 10 8.9 6 4.9 5 3.9 10 6.1 6.9 7.1 8.9 9.3 10 7 5.9 5.6 7 9.9 7.1 5 9.9 9.9 6.7 4.3 8 5.8 4.8 4.8 7.3 9.8 8.1 10 9.8 10 9.9 9 7.1 8.3 5.1 8.1 9.8 9.2 9.1 8.9 9.7 9.1 10 7 1.7 5.9 10 9.8 9.9 8.7 10 10 7.7 11 5.1 4.3 5.3 7.6 9.8 9.7 10 8.1 9.9 9.9 12 8 6.5 6.1 6.3 7.1 9.9 10 10 10 9.9 13 0.6 3.2 5.9 8.2 8.8 9.7 0.5 0.5 0.3 9.7 14 3.2 3.1 5.6 9.9 9.3 9.4 4.9 9.9 5 9.8 15 4.1 5.4 4.9 7.2 6.4 7.4 8.5 7.6 6.3 6.6 16 5.6 6.3 5.4 4.8 5.6 6.7 6.9 7.1 5.9 5.4 17 6.8 7.1 4.9 5.3 5.7 5.7 5.3 5.4 5.9 7.7 18 8.5 4.5 5.2 7.9 8.4 7.7 7.4 7.5 8.3 8.1 19 5.1 5.3 6.6 5.3 5.2 9.9 5.2 5.3 5.2 5.3 20 6.2 7.3 6.1 3.7 4.8 2.8 5.8 9.8 6.5 8.9 21 4.5 5.1 5.4 9.3 7.4 8.9 8.2 7.4 8.8 9.4 22 6 6.6 4 10 10 10 10 10 10 10 23 7 2.7 5.2 10 10 10 10 9.8 9.9 9.9 24 3.6 5.4 5.1 9.6 9.3 9.3 9.6 9.7 9.6 9.6 25 2.1 1.5 0 8.6 9.1 8.7 10 10 0 4.1 26 5.1 6.1 7.3 4.4 8.3 8.9 8.3 4.6 9.3 9.2 27 3.9 5.3 4.7 10 10 10 10 10 10 10 28 5.6 5.5 5.3 9.5 5.2 4.7 9 9.2 8.2 9.6 29 3.7 4.7 6.1 10 10 10 10 10 10 10 30 5.1 0.3 4.2 10 10 10 10 10 10 10 31 8.4 5.6 7.8 8.1 8.7 8.6 7.2 8.4 8.5 8.6 32 5.1 2.8 5.5 9.5 9.5 9.4 9.3 9.2 9.2 9 33 4.5 3.3 5.2 9.4 9.2 9.1 9.4 9.4 9.5 9.4 34 4 5.9 7.9 10 10 10 10 10 10 10 35 5.5 6.9 3.2 4.3 9.2 8.9 9.3 9.2 9.2 0.4 36 3 4.8 5.2 5 5 9.9 5 5 5.1 9.9 37 5.5 3.3 5.1 10 5 10 7.5 10 10 4.2
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38 6.3 5.7 6.5 9.2 9.3 9.4 9.4 9.1 9.4 9.1 39 4.9 6.4 5 3.6 5 5 5 5 5 5 40 8.2 3.3 5.1 9.4 8.8 8.5 9.7 9 9.3 9.4 41 10 5 5 10 5 5 5 5 5 10 42 9.8 3.8 5.9 10 10 10 10 10 10 10 43 4 4.2 7.9 9.3 9.4 9.7 9.4 9.2 9.8 9.9 44 5 4.6 5.8 10 5 5 5 10 10 10 45 8 5.1 8.7 8.1 8.5 8.4 9.2 9 10 10 46 7.8 6.3 5.2 9.2 9.2 9.2 9.2 9.3 9.3 9.4 47 6 4.7 6 5 4 4 5 6 7 7 48 5.1 2.3 6.2 10 10 10 10 10 10 10 49 6 5 10 10 8.1 7.9 10 9.2 10 9.2 50 7.6 7.2 6.4 6.8 8.6 6.4 7.2 8.4 8.7 6.9 51 2.6 4.3 5.5 6.7 8.4 5.4 7 6.2 7 5.3 52 6.3 5 8.6 5 4.2 10 7.1 9.3 9.1 4 53 4.3 5 6.1 10 10 10 5.3 9.8 0.2 0.3 54 5.7 5.8 6.9 2.6 1 1 3.2 1.4 0.9 2.2 55 6.8 3.9 4.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 10 56 7 6 6 7 8 6 7 8 7 9 57 5.8 6.8 7.8 5 8 9 7.1 10 5 6.3 58 8 6 7 5 9 8 4 6 8 4 59 6 4.7 6.4 10 10 10 5 8 4 4 60 7.1 2.8 7.6 8.3 8 6 6 6 5 5 61 6 5 7.1 10 9 6.2 10 10 5 6.5 62 5.4 4.5 5.9 10 10 7.4 10 10 5 6.3 63 8 5.9 7 8 8 8 7 10 8 8 64 6.1 6.5 6.3 4.1 6.7 6.8 6.6 7.7 5.4 4.8 65 5.5 8.1 7.7 7.8 5 4.1 9.4 3.9 5.3 5 66 6.1 8 7.6 9.1 5.3 9.6 9.9 5.7 5.7 9.7 67 4.6 5 6.3 10 10 5 5 5 10 5 68 8 6.3 5.4 10 10 8.8 9.1 5 8.9 9.3 69 8.4 2.2 6.2 9.6 3.8 4.8 8.4 4.3 6 6.3 70 5.2 8.2 6.1 10 5 5 7.5 7.5 6.2 10 71 5.9 3.7 6.4 10 10 10 10 10 10 10 72 9 4.5 7.3 8 7 6 7 7 7 7 73 9.9 6.9 8.1 7.9 9.3 9.9 9.9 9.9 9.8 10 74 8.9 1.7 9.8 9.7 9.7 9.7 9.7 9.3 7.4 9.6 75 7.9 4.5 8.1 8.2 8.5 8.3 9 8.9 9 8.9 76 5 6.2 4.4 5 0 7.8 10 10 7.8 7.8 77 6.5 5.5 10 8.8 7.2 3.3 5 9 7.4 10 78 10 3.8 10 10 5 5 5 5 0 5 79 7.8 5.2 8.4 8.2 6.7 7.8 8.2 9 7.4 8.3 80 7.5 5.6 8 6 7.4 5.8 6.4 6.2 7.7 10
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81 5.9 8.1 7.2 5 8.9 7.1 7.9 6 9.2 8 82 6.7 5.2 7.3 7 9 10 9.2 7.4 9.1 5.3 83 4.3 6.4 7 8.3 9.1 7.3 8.3 5.3 7.2 6.1 84 5 7 7 8.3 9.4 9 9.1 7.2 4.7 7.4 85 5 4.2 8.9 9 10 7.8 9.6 6.8 9.9 8 86 5.8 5.6 7.2 6.4 6.7 9 8.2 7.4 8.5 8.9 87 8.5 8 7.2 9.4 8.2 8.1 7.7 8 7.4 9.6 88 7.2 5.3 6.5 7.9 6 9.7 8.6 6.9 6.2 7.3 89 4.5 7.9 8.7 9.2 8.5 9.1 8.6 9.1 9.8 8.6 90 7.3 6.1 5.1 6.4 7.7 8.1 8.1 7.6 8.2 9.7 91 8.9 5.1 6.6 8.1 5.9 9.2 9.3 8.3 7.5 7.1 92 4.8 5.5 9.9 7.3 8.4 8.9 9.5 9.1 9 8.6 93 6.5 6.2 7.4 5.3 9.8 7.4 9.6 7.1 8.2 9.1 94 4.6 7.2 8 5.6 9.1 8.3 9.1 9.5 9 9.3 95 8.7 8.9 9.3 7.6 8.9 9.2 10 8.5 9.8 9.7 96 6.1 9.2 9.9 8.8 9.4 7.4 9.3 8.3 10 8.9 97 7.7 8.2 5.7 3.8 6.1 5.1 7.6 8.2 9.9 7 98 5.8 6.1 9.9 7.8 5.8 8.3 6.1 7.3 9.4 9 99 5.2 8.1 7.3 8.7 8.9 9.1 9.1 9.9 8 7.9 100 7.4 6.3 9.2 9 9.2 8.5 6.7 7.3 8.4 9.1 101 6.1 6.6 9.2 10 10 9.4 9.5 6.2 7.3 8.6 102 7.2 5.2 6 8.3 7.9 9.2 9.3 7.7 8.3 9.3 103 8.5 5.3 6.7 9.9 9 9.8 6.3 9.7 9 9.2 104 7.5 4.8 8.3 8.8 10 8.6 8.1 8.5 7.4 8 105 5 6.1 10 10 7.6 8.2 9.1 10 10 10 106 8.6 5.1 8.4 9.3 8.3 9.5 7.8 9.2 8.3 9.9 107 4.2 6.8 9.8 9.1 9 8.4 9.3 7.5 9.9 8.4 108 8.4 8.1 9.1 7.6 6.2 7.9 6.8 7.8 8.1 9.3 109 7.5 8.6 7.9 9.2 8.3 6.4 8.1 8.4 9.2 8.8 110 6.4 5.8 6.7 7.1 8.1 8.2 10 9.4 8.3 9.7 111 5.3 6.9 9.8 8.2 7.9 9.8 7.7 9 9.9 9.3 112 6.5 7.1 5.9 10 10 7.9 10 8.2 8.1 8.6 113 5.7 8.2 8.9 9.2 9 8.3 4.5 5 9.7 7.6 114 5.2 7.4 8.3 7.8 8.6 9.2 7.9 8.4 8 9.3 Promedio 6.206 5.444 6.694 7.971 7.839 7.881 7.901 7.939 7.843 8.034
