UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DE LA ADICIÓN DE HARINA DE PALMITO (Bactris Gasipaes)
EN PASTA LARGA A BASE DE HARINA DE TRIGO DURO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
JESSICA NATALY SALAZAR RODRÍGUEZ
DIRECTORA: ING. GABRIELA VERNAZA
DECLARACIÓN
Yo, JESSICA NATALY SALAZAR RODRIGUEZ, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ Nataly Salazar
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio de la adición de harina de palmito (Bactris Gasipaes) en pasta larga a base de harina de trigo”, que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Nataly Salazar, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
Ing. Gabriela Vernaza, Ph.D DIRECTOR DEL TRABAJO
AGRADECIMIENTOS
A Dios, a quien amo con todo mi ser porque cuando sentía que mis fuerzas se desvanecían, Él estuvo conmigo dándome fuerzas para seguir y jamás rendirme a pesar de las adversidades. Señor Jesús Tú Eres Mi Fortaleza. A mi madre, por su apoyo incondicional a lo largo de mi vida.
A mi padre, porque a pesar de todo siempre serás el hombre que más amo, sé que en la distancia vas a estar muy orgulloso de tu hija.
A mi hermano quien es parte fundamental de mi vida, con quien he compartido alegrías, tristezas, enojos y triunfos a lo largo de mi vida y a mi hermanita por ser la luz de mi vida por alegrar todos mis días, con el hecho de saber que existes me conforta mi corazón. Gracias por ser los mejores hermanos.
Al hombre más maravilloso por formar parte de mi vida y de este sueño. Eres una persona extraordinaria, lo mejor que Dios me pudo haber dado. Gracias por tu amor y comprensión, eso es lo que da fuerzas para cada día ser mejor persona. Sé que juntos llegaremos muy lejos.
A mi querida Ing. Gaby por su apoyo y paciencia durante el desarrollo de este trabajo.
A mis amigas, especialmente a Cata mi mejor amiga, por demostrarme el verdadero significado de la amistad, por estar a mi lado cuando más necesité, por darme palabras de aliento. Gracias por tu apoyo y ayuda durante estos años universitarios. Te quiero mucho.
Finalmente a mi Abuelita, mi hermoso ángel, estoy segura que desde el cielo estarás orgullosa de mí.
DEDICATORIA
A mi madre, una mujer maravillosa, luchadora, por ser mi ejemplo a seguir,
por su amor incondicional, por ser el motor de mi vida, sin su apoyo jamás lo
hubiera logrado. Este trabajo se lo dedico en agradecimiento porque a pesar
de los obstáculos nunca se dio por vencida para sacarme adelante. Gracias
por ser mi madre, mi confidente, mi mejor amiga y por hacer de mí la
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN XIII
ABSTRACT XV
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 4
2.1. PALMITO 4
2.1.1. PRODUCCIÓN DE PALMITO EN EL MERCADO 5 2.1.2. USO DEL PALMITO EN LA INDUSTRIA 6 2.1.3. VALOR NUTRICIONAL DEL PALMITO 7
2.2. EL TRIGO 9
2.2.1. HARINA DE TRIGO 11
2.2.2. GLUTEN 11
2.2.3. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL 12 2.2.3.1. Carbohidratos 12
2.2.3.2. Fibra 12
2.2.3.3. Lípidos 13
2.2.3.4. Minerales 13
2.2.3.5. Proteínas 13
2.3. PASTAS ALIMENTICIAS 14
2.3.1. CLASIFICACIÓN 15
PÁGINA
2.3.2.1. Harina 16
2.3.2.2. Agua 17
2.3.3. INGREDIENTES ADICIONALES 17
2.3.3.1.Huevos 18
2.3.3.2.Vegetales 18
2.3.4. VALOR NUTRICIONAL 18 2.3.5. PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE PASTA A NIVEL MUNDIAL 20 2.3.6. CONSERVACIÓN DE LAS PASTAS 20 2.3.7. PROCESOS QUÍMICOS Y ENZIMÁTICOS 21 2.3.7.1.Acción de las enzimas 21 2.3.7.2.Gelatinización del almidón 22 2.3.7.3.Retrogradación del almidón 23
2.4. MEZCLA DE HARINAS PARA LA FORMULACIÓN DE LA PASTA
LARGA 23
2.5. PRUEBAS DE CALIDAD PARA PASTAS ALIMENTICIAS 24 2.5.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN 24 2.5.2. PÉRDIDAS POR COCCIÓN 25
2.5.3. GANANCIA DE PESO 25
2.5.4. GRADO DE HINCHAMIENTO 25
2.5.5. COLOR 26
3. METODOLOGÍA 27
3.1. MATERIA PRIMA 27
3.2. OBTENCIÓN DE LA HARINA DE PALMITO 27 3.2.1. RENDIMIENTO DEL PALMITO DESHIDRATADO Y DE LA
HARINA DE PALMITO 28
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3.3.1. ANÁLISIS PROXIMAL 28 3.3.2. DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE ABSORCIÓN EN AGUA
(IAA) E ÍNDICE DE SOLUBILIDAD EN AGUA (ISA) 29 3.3.3. ANÁLISIS DE COLOR 30
3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL 31
3.4.1. PROCESO EXPERIMENTAL 31 3.4.1.1.Elaboración de la pasta alimenticia 31
3.5. CARACTERIZACIÓN DE LA PASTA LARGA OBTENIDA 32 3.5.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN 32 3.5.2. PÉRDIDAS DE COCCIÓN 33
3.5.3. GANANCIA DE PESO 33
3.5.4. GRADO DE HINCHAMIENTO 33 3.5.5. ANÁLISIS DE COLOR 35 3.5.6. ANÁLISIS SENSORIAL 36 3.5.7. ANÁLISIS PROXIMAL DE LAS PASTAS ÓPTIMAS 36
3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE RESULTADOS 37
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 38
4.1. RENDIMIENTO DE LA HARINA DE PALMITO 38 4.2. CARACTERIZACIÓN DE LAS HARINAS Y SUSTITUCIONES 38 4.2.1. ANÁLISIS PROXIMAL 38 4.2.2. ÍNDICE DE ABSORCIÓN DE AGUA (IAA) E ÍNDICE DE
SOLUBILIDAD DE AGUA (ISA) 42 4.2.3. ANÁLISIS DE COLOR 43
PÁGINA
4.3.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN 46 4.3.2. PÉRDIDAS POR COCCIÓN 47
4.3.3. GANANCIA DE PESO 50
4.3.4. GRADO DE HINCHAMIENTO 51 4.3.5. ANÁLISIS DE COLOR 52 4.3.6. ANÁLISIS SENSORIAL 54 4.3.7. CARACTERIZACIÓN DE LA PASTA LARGA DE HARINA
DE TRIGO 80% CON HARINA DE PALMITO 20% 56
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 58
5.1. CONCLUSIONES 58
5.2. RECOMENDACIONES 59
BIBLIOGRAFÍA 60
ÍNDICE DE TABLAS
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Tabla 1. Contenido nutricional del palmito por 100 g de producto fresco 8
Tabla 2. Información nutricional comparativa del palmito y productos sustitutos en una porción de 100 g 8
Tabla 3. Contenido nutricional del grano de trigo (100 g de porción) 10
Tabla 4. Valor nutricional de la harina de trigo duro en una porción de
100g 17
Tabla 5. Composición nutricional de diferentes calidades de pastas
alimenticias 19
Tabla 6. Parámetros y metodología que se aplicó para el análisis
proximal de las materias primas y sustituciones 28
Tabla 7. Parámetros y metodología que se aplicó en el análisis proximal del producto final 36
Tabla 8. Caracterización química de la harina de palmito, la harina de trigo duro y sustituciones 39
Tabla 9. Resultados obtenidos de las pruebas de índice de absorción y solubilidad de agua de la harina de palmito, la harina de trigo y sustituciones 42
Tabla 10. Índice de blancura de las harinas y sustituciones respectivas 43
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Tabla 12. Pérdidas por cocción de las diferentes pastas 48
Tabla 13. Ganancia de peso de las pastas elaboradas 50
Tabla 14. Grado de hinchamiento de las pastas elaboradas 51
Tabla 15. Determinación del color de las pastas elaboradas 53
Tabla 16. Análisis sensorial de los diferentes tipos de pastas elaboradas 54
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Disección del palmito utilizada para conocer la parte comestible 5
Figura 2. Principales provincias productoras de palmito en el Ecuador 6
Figura 3. Comparación de componentes nutricionales de las dos
harinas utilizadas para pastificio 41
Figura 4. Diferentes pastas secas alimenticias elaboradas 45
Figura 5. Porcentaje de las pérdidas por cocción de las pastas
elaboradas 49
ÍNDICE DE ANEXOS
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ANEXO I
ELABORACIÓN DE PASTA ALIMENTICIA 67
ANEXO II
ANÁLISIS PROXIMAL DE LA HARINA DE TRIGO DURO, HARINA DE PALMITO Y SUSTITUCIONES RESPECTIVAS 68
ANEXO III
RESUMEN
ABSTRACT
1.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, Ecuador consume aproximadamente 550 000 toneladas métricas de trigo, de las cuales entre el 2% y 3% se produce en el país, el resto se importa, por esta razón Ecuador se convierte en uno de los principales países importadores de trigo ya que no satisface la demanda actual del país. Para reducir el consumo de este cereal se ha pensado en la elaboración de nuevos productos ya sea por sustitución parcial o total de la harina de trigo por harina de palmito y harinas provenientes de otros cereales importantes (MAGAP, 2012).
Por otro lado, Ecuador cuenta con aproximadamente 15 500 hectáreas sembradas de palmito, con un total aproximado de 842 unidades productivas que producen 143 000 toneladas métricas del producto fresco, lo que quiere decir que para cada unidad corresponde 18.2 hectáreas, esto indica que la producción y el rendimiento a nivel nacional han incrementado año tras año (Tropical-Foods, 2010). Desde el año 2004, el consumo de palmito se incrementó por la buena calidad nutricional que tiene este vegetal ya sea en estado fresco o procesado, debido a esto Ecuador se considera como el primer productor de palmito a nivel mundial (Morillo, 2012).
es posible la elaboración de productos alimenticios a base de este vegetal para contribuir a una buena alimentación (Mora & Gainza, 1999).
Además, la mayor superficie plantada de palmito se localiza en la Sierra subtropical, principalmente el 95% de las áreas cultivadas se encuentran en las provincias de Pichincha (Noroccidente) y Santo Domingo de los Tsáchilas ya que estos terrenos son perfectos para el cultivo de palmito por el alto nivel de humedad que estos poseen (Zurita & Villamar, 2009).
Francia es uno de los principales países importadores de palmito, razón por la cual la demanda de este vegetal ha ido aumentando. Debido a esto existe la posibilidad de elaborar productos a base de palmito ya que gracias a su composición nutricional genera gran expectativa en la ingesta diaria de las personas (REDIEX, 2010).
La harina de trigo es el principal componente para la elaboración de productos de pastificio, sus componentes son: almidón (60-72%), humedad (14-16%), proteínas (8-14%), azúcares (1-2%), grasa (1.2-1.4%) y minerales (0.4-0.6%). La harina de trigo durum es la harina especial para pastas debido a que posee gluten fuerte y elástico, al momento de elaborar la masa ésta se presenta fuerte y estable. El color que posee la harina es amarillo el mismo que es preferido por los consumidores (Acosta, 2007).
La alimentación diaria de los ecuatorianos se basa principalmente en el consumo de hidratos de carbono, entre ellos el consumo de pan, fideos, papas y arroz (Meneses, 2011). Además la falta de conocimiento hace que las personas se alimenten de acuerdo a su criterio dejando a un lado los alimentos adecuados para cubrir sus necesidades nutricionales, por ello es necesario exponer alternativas nuevas que ayuden a mejorar la dieta de las personas sin afectar considerablemente su economía.
El objetivo del presente trabajo fue realizar el estudio de la adición de harina de palmito (Bactris Gasipaes) en pasta larga a base de harina de trigo duro. Para alcanzar el objetivo general, se plantearon los siguientes objetivos específicos:
o Caracterizar las harinas y sustituciones.
o Elaborar pasta larga con las diferentes formulaciones.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. PALMITO
En Ecuador se encuentra el palmito correspondiente a la variedad del género Bactries, conocido como chontaduro, cuyo tallo (parte comestible) o parte central se conoce como palmito, el mismo que puede ser consumido en forma fresca o mínimamente procesado. Es considerado como un producto orgánico debido a que requiere de una mínima aplicación de fertilizantes químicos. El palmito ecuatoriano es muy valorado en el mercado internacional por sus estándares de control tanto en la producción como en el proceso industrial (Sam & Vásquez, 2002).
Figura 1. Disección del palmito utilizada para conocer la parte comestible
(Vaca, 2008)
2.1.1. PRODUCCIÓN DE PALMITO EN EL MERCADO
El sector de la producción de palmito ha presentado un crecimiento persistente y sostenido, razón por la cual este producto se ha convertido en una fuente económica dentro de las exportaciones. En el Ecuador, al no ser el palmito un cultivo estacional, éste se produce durante todo el año, con lo que se consigue hasta dos cosechas por planta en el año (Mora & Gainza, 1999).
Las condiciones óptimas para producir palmito se reúnen en las zonas tropicales, ya que estas zonas poseen excelentes condiciones, entre ellas la luminosidad, la humedad y la temperatura, las cuales son estables durante todo el año ayudando así a la germinación, crecimiento y maduración del vegetal logrando obtener un producto uniforme con importantes cualidades de sabor y consistencia (Vaca, 2008).
en las provincias de Pichincha (Noroccidente) y Santo Domingo de los Tsáchilas ya que estos terrenos presentan las condiciones óptimas en cuanto al nivel de humedad (Mora et al., 1999).
Figura 2. Principales provincias productoras de palmito en el Ecuador
(CICO, 2009)
Las empresas productoras de palmito en el Ecuador cuentan con certificaciones de estándares internacionales de calidad, entre ellas: International Food Standards (IFS), ISO 22000, y Análisis de Riesgos y Control de Puntos Críticos (HACCP). De igual manera cumplen con requerimientos propuestos por la Administración de los Alimentos (FDA) y del Codex Alimentario de la FAO/OMC (PRO-ECUADOR, 2013).
2.1.2. USO DEL PALMITO EN LA INDUSTRIA
enlatado en salmuera con vinagre, pero por ser un producto perecible se conserva mayormente envasado en salmuera (Cedeño & Zavala, 2007). Cabe mencionar que en otros países donde su producción, industrialización y consumo es muy conocido, tiene una amplia utilización. Se lo usa como aceite y condimento, crema o sopa, refresco, licor, tostado como cereal y alimentos concentrados para animales (Reynolds, 2010).
En Ecuador no existe un consumo generalizado de palmito, simplemente se destaca el palmito en conserva dejando a un lado los subproductos que se pueden obtener mediante una correcta industrialización. En los últimos años, el palmito se ha consumido únicamente en hoteles, restaurantes y servicios de alimentación (Cedeño et al., 2007).
2.1.3. VALOR NUTRICIONAL DEL PALMITO
El componente principal del palmito es el agua y la fibra, seguido de los hidratos de carbono y en menor proporción proteínas, grasas y vitaminas y minerales.
Al referirse de los palmitos procesados, se dice que estos sufren un tratamiento térmico lo cual prolonga su conservación aproximadamente por un año. Dadas estas circunstancias, el valor nutritivo también se ve afectado principalmente en su contenido vitamínico el cual se reduce notablemente (Cassman, 2007).
necesarias para someterlo a procesos de industrialización para la obtención de subproductos (Reynolds, 2010).
Tabla 1. Contenido nutricional del palmito por 100 g de producto fresco Palmito (Bactris Gasipaes)
Parámetros Unidad Cantidad
Humedad g 91.70
Proteína g 4.10
Carbohidratos g 2.60
Grasa g 0.06
Fibra g 0.70
Cenizas g 1.00
Calorías kcal 27.50
Minerales mg 191.5
Vitaminas mg 13.95
(Paredes, 2011)
El palmito responde a las nuevas tendencias del consumo mundial, en el cual se destacan factores relacionados a la salud al ser un producto bajo en grasa. Como se ha mencionado anteriormente, el principal componente es el agua y la comparación de sus valores nutricionales con respecto a otros vegetales sustitutos, muestra ventajas en proteínas e hidratos de carbono, como se detalla en la Tabla 2.
Tabla 2. Información nutricional comparativa del palmito y productos sustitutos en una porción de 100 g
Parámetro Alcachofa Espárrago verde Palmito
Calorías (kcal) 44 21 27.5
Proteínas (g) 2.3 2.2 4.1
Tabla 2. Información nutricional comparativa del palmito y productos sustitutos en una porción de 100 g continuación…
Parámetro Alcachofa Espárrago verde Palmito
Carbohidratos (g) 3 2 2.6
(Reynolds, 2010)
2.2. EL TRIGO
El trigo es una planta gramínea perteneciente al género Triticum. Es uno de los tres cereales más producidos a nivel mundial, junto con el maíz y el arroz debido a su valor nutricional, por esta razón es la principal materia prima en la elaboración de harinas, sémola, cerveza y una gran variedad de productos alimenticios (De la Vega, 2009).
La producción mundial de trigo en el año 2013 fue de 714 millones de toneladas (USDA, 2014). En Ecuador la superficie cosechada en el año 2011 fue de 14 566 hectáreas con una producción de 7 605 toneladas métricas, presentándose así una considerable disminución a lo largo de los últimos años. El trigo representa un producto muy demandado en las familias ecuatorianas debido a los productos finales de primera necesidad son obtenidos a partir de este cereal, debido a esto la cantidad demandada de trigo es superior a la cantidad que se produce internamente y por ello Ecuador importa alrededor del 94% de trigo (INEC, 2011).
el Triticum compactum es usado para elaborar galletas (Rodríguez & Magro, 2008).
El grano de trigo contiene varios nutrientes entre ellos: carbohidratos, proteínas, fibra, ácidos grasos, minerales y es una buena fuente de vitaminas (tiamina, riboflavina, piridoxina).
Este cereal se destaca principalmente por sus excelentes propiedades para la panificación y otros productos alimenticios básicos debido a las proteínas que conforman el gluten, las cuales varían de acuerdo a las especies, las principales son: albúminas, globulinas, prolaminas y glutelina, dando lugar a una masa fuerte, elástica, extensible, cohesiva, viscosa y capaz de retener gas (Rodríguez et al., 2008). En la Tabla 3 se puede observar la composición nutricional del grano trigo en una porción de 100 g.
Tabla 3. Contenido nutricional del grano de trigo (100 g de porción) Trigo (Triticum)
Nutrientes Unidad Cantidad
Humedad g 14.2
Proteína g 13.0
Carbohidratos totales g 69.6
Extracto etéreo g 1.7
Fibra g 2.9
Cenizas g 1.5
Calcio g 54.0
Tiamina mg 0.56
Riboflavina mg 0.05
Niacina mg 4.96
Caroteno mg 0.01
Hierro mg 3.7
Fósforo mg 340
Energía cal 354
2.2.1. HARINA DE TRIGO
La harina de trigo se obtiene mediante la molienda y tamizado del grano del trigo. Posee componentes necesarios para la formación de masas, las mismas que resultan ser consistentes y con ligazón entre ellas. Las proteínas de la harina contienen gluten y son aquellas que le confieren a la harina una única funcionalidad que la diferencia del resto de harinas de otros cereales (De la Vega, 2009). Es utilizada en la elaboración de una gran variedad de productos alimenticios, entre ellos: pan, galletas, pastas, tortillas, pastelería, etc.
2.2.2. GLUTEN
La fracción proteica conocida como gluten se forma por hidratación e hinchamiento de las proteínas de la harina de trigo: la gliadina y la glutenina. Este hinchamiento posibilita la formación de la masa, obteniendo varias características como son: unión, elasticidad, retención de gases y mantenimiento de la forma. Estas propiedades permiten atrapar y encapsular el almidón en la pasta manteniendo la forma en la elaboración y su posterior cocción (Cárdenas, Cardozo, Garza, & Ríos, 2013).
2.2.3. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL
2.2.3.1. Carbohidratos
La harina trigo es una de las materias primas en el procesamiento de una variedad de productos alimenticios debido a que en su composición existe alrededor del 75% de almidón siendo este el principal componente de la harina. El almidón es un polisacárido de glucosa, insoluble en agua fría pero al momento de incrementar la temperatura se produce un ligero hinchamiento de los granos. Está constituido por amilosa y amilopectina en un 25% y 70% respectivamente. Existen enzimas degradadoras de almidón, estas son: alfa amilasa y beta amilasa, las cuales degradan el almidón hasta azúcares simples (González & Ibáñez, 2010).
2.2.3.2. Fibra
La fibra está constituida por un grupo amplio de polisacáridos, lignina y otras sustancias relacionadas, que no son aprovechados metabólicamente pero soporta a la digestión gracias a las enzimas que existen en el tracto digestivo (Badui, 2006).
2.2.3.3. Lípidos
La cantidad de lípidos es poco representativa en los granos de trigo, constituye alrededor del 3% de la composición total. Los lípidos están constituidos principalmente por ácidos grasos poliinsaturados y monoinsaturados y van a depender del grado de extracción de la harina (Montoya & Giraldo, 2010).
2.2.3.4. Minerales
La mayor parte de los minerales se encuentran en la capa externa del grano y su cantidad varía entre 1.5 - 2%. Entre los elementos inorgánicos más representativos se destacan: el fósforo, potasio y en menor cantidad magnesio, silicio y sodio. El fósforo presente en los granos de trigo se encuentra como ácido fítico, el mismo que se une con el calcio y el magnesio para formar la fitina, esta sustancia es insoluble y por lo tanto es mal asimilada por el organismo de las personas disminuyendo la disponibilidad de proteínas (Ferreras, 2009).
El contenido de minerales en el grano de trigo va a depender de varios factores como la variedad y las condiciones medioambientales.
2.2.3.5. Proteínas
Albúminas: Proteínas solubles en agua, coagulables con el calor.
Globulinas: Proteínas insolubles en agua, pero solubles en disoluciones salinas diluidas e insolubles a altas concentraciones salinas.
Prolaminas: Solubles en alcohol etílico al 70%.
Glutelinas: Solubles en ácidos o bases diluidas.
Las albúminas y globulinas representan entre un 15% - 20% del total de las proteínas del trigo. Se encuentran en las capas externas del grano y son aquellas que no pertenecen al gluten y las prolaminas y glutelinas representan entre un 80% -85%. Se encuentran en el endospermo del grano y son las proteínas más representativas del gluten (De la Vega, 2009).
2.3. PASTAS ALIMENTICIAS
Las pastas alimenticias representan uno de los alimentos más consumidos por las familias ecuatorianas. Debido a la demanda que tiene la harina de trigo se ha visto en la necesidad de utilizar otros tipos de harinas para sustituir a la harina de trigo para obtener productos de pastificio que aporten calidad nutricional y contribuyan a mejorar la salud y el bienestar de los consumidores (Astaíza, Ruíz, & Elizalde, 2010).
La pasta es una manera tradicional de utilización de los cereales en la alimentación de las personas, la cual se elabora a partir de harina de trigos duros ya que esta harina es más rica en proteínas en comparación con las harinas de trigos blandos. Las pastas se caracterizan por su bajo contenido de humedad lo cual favorece a su conservación por mucho tiempo conservando sus características organolépticas y nutritivas (Sandoval, 2011). Las pastas no cocidas deben presentar una textura fuerte de tal manera que conserve su tamaño y forma durante el proceso de empaque y transporte. La calidad de las pastas alimenticias depende de varios factores, los principales se destacan la clase de harina empleada y la potabilidad del agua. En un segundo plano se encuentra el proceso de elaboración, desecación y conservación (Miñarcaja, 2013). Se considera una pasta de buena calidad aquella que no se deshace ni se deforma dejando el agua de cocción limpia e incolora (Silva, Pizarro, Cortés, Morales, & Acevedo, 2010).
2.3.1. CLASIFICACIÓN
La clasificación de las pastas alimenticias va a depender del contenido de humedad, de la forma y de la composición (INEN, 2000). A continuación se presentan una clasificación de las pastas que se pueden elaborar.
Por su contenido de humedad
o Pastas alimenticias frescas
o Pastas alimenticias secas
Por su forma
o Pastas alimenticias largas
o Pastas alimenticias cortas
o Pastas alimenticias enroscadas
Por su composición
o Pastas alimenticias con vegetales
o Pastas alimenticias con sémola
o Pastas alimenticias con harina de trigo
o Pastas alimenticias de mezclas
2.3.2. FUNCIÓN DE LOS INGREDIENTES PARA LA FORMULACIÓN DE PASTAS ALIMENTICIAS
Las pastas alimenticias se elaboran principalmente con harina de trigo duro ya que este cereal posee cualidades óptimas para la obtención de una masa resistente. Para elegir las materias primas adecuadas hay que considerar las normativas aplicadas a cada una de ellas teniendo en cuenta la cantidad, calidad y composición nutricional de tal forma que permita asegurar el bienestar de los consumidores sin comprometer la calidad del producto (Kulp, 2000).
2.3.2.1. Harina
La harina de trigo duro es esencial para la elaboración de pastas alimenticias ya que cuenta con un alto contenido proteínico aproximadamente 15%, lo cual permite una mayor formación de gluten formando complejos lipoproteínas viscoelásticas. Se obtiene masas muy duras con una alta capacidad de absorción de agua (Ferreras, 2009).
Tabla 4.Valor nutricional de la harina de trigo duro en una porción de 100g Nutrientes Cantidad
Carbohidratos 60-72%
Humedad 14-16%
Proteínas 8-14%
Otros compuestos nitrogenados 1-2%
Azúcares 1-2%
Grasas 1.2-1.4%
Celulosa, vitaminas, enzimas y ácidos -
(USDA, 2014)
2.3.2.2. Agua
El agua que se emplee para la elaboración de pastas debe ser potable, incolora, inodora e insípida. Este ingrediente es indispensable para el amasado y manipulaciones secundarias, se añade en una proporción de 18% - 25% con relación a las materias primas secas. De esta manera se hidrata el almidón dando como resultado una masa de coloración oscura, frágil con sabor agradable (Escamilla, 2001). El agua desempeña el papel de vehículo de transporte para los ingredientes en la mezcla para formación de la masa.
2.3.3. INGREDIENTES ADICIONALES
2.3.3.1. Huevos
La adición de huevo a la pasta permite incrementar el valor nutritivo de la misma. También contribuye al cambio de color de la pasta para que sea más amarilla y su textura cambia notablemente ya que se hace más fuerte y tiene una calidad superior al paladar del consumidor (Kill & Turnbull, 2004).
2.3.3.2. Vegetales
Los vegetales se deben triturar en forma de puré para poderlos adicionar a la masa. Esta adición le aporta color y lo más importante es que enriquece a la pasta aportando con vitaminas y minerales propios de los vegetales (Milatovic & Mondelli, 1991). Los más utilizados son la espinaca, el pimiento, el tomate, la zanahoria y las acelgas.
2.3.4. VALOR NUTRICIONAL
El valor nutricional de la pasta es reconocido como una fuente de carbohidratos complejos con poca grasa y de baja calidad proteica debido a que la harina de trigo duro es pobre en lisina y este aminoácido es su principal constituyente (Granito & Ascanio, 2009).
La cantidad de nutrientes de las pastas son similares a las cantidades de las harinas de trigo duro que han servido para su elaboración. Según Miñarcaja (2013) existen varias calidades de pastas, en las cuales varía su composición nutricional. En la Tabla 5 se observa los componentes y las cantidades de diferentes calidades de pastas alimenticias en una porción de 100 g de muestra.
Tabla 5. Composición nutricional de diferentes calidades de pastas alimenticias
Pastas Unidad Agua CHO Totales
Proteínas Fibra Cenizas
Doble extra fina % 13 69 16.30 0.25 0.55
Extra fina % 13 71.10 14.10 0.30 0.60
Primera calidad % 12.85 73.85 11.37 0.38 0.65
Segunda calidad % 12.48 74.14 11.03 0.43 0.82
Tercera calidad % 12.68 72.54 12 0.46 1.07
(Lascano, 2010)
Las pastas están consideradas como un alimento de bajo índice glucémico (GI) debido a que la fuente de energía es gradual haciendo que el contenido de glucosa en la sangre no aumente rápidamente, por esta razón este alimento es benéfico para personas con diabetes (Cárdenas, 2012).
2.3.5. PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE PASTA A NIVEL MUNDIAL
La pasta es un alimento generalmente aceptado y consumido en muchos países debido a los beneficios nutricionales que posee. El consumo ha ido aumentando, razón por la cual existe la oportunidad de desarrollar nuevas alternativas para la elaboración de nuevos productos. La producción mundial de pastas, tomando en cuenta a los países mayores productores, se ubica en 10 850 000 toneladas, la producción en Europa representa el 43.4%, en América 36.5%, en Asia 15.2% y en África 4.7%. En América la producción se acerca a los 4 millones de toneladas, entre los mayores productores se encuentra Estados Unidos y Brasil con 29.6% y 25.4% respectivamente (Mora, 2012).
El mercado de pastas alimenticias dispone de una gran variedad de pastas saludables y funcionales, entre ellas se destacan las pastas sin gluten, integrales y orgánicas. Debido a esto los consumidores han aportado para el incremento de la producción buscando productos integrales, con bajo o cero gluten, con alta cantidad en fibras y bajo contenido glucémico. Además existen segmentos de pastas entre ellas las pastas económicas y las pastas tradicionales de alta y menor calidad, por ello es la fuerte competencia entre las pastas (Murcia, 2013).
En el mercado existen diversos tipos de pastas alimenticias, las cuales dependen del procesamiento a las que sean sometidas. Las que mayormente se consumen son las pastas alimenticias secas.
2.3.6. CONSERVACIÓN DE LAS PASTAS
La actividad de agua en los cereales y subproductos es reducida (aw = 0.5–
pastas secas alimenticias poseen un bajo contenido de humedad se deben almacenar a una temperatura aproximada de 4.4 – 7.2°C ya que el calor favorece el enranciamiento de las grasas formándose ácidos grasos libre de cadena corta, los mismos que son responsables del mal olor y sabor de las pastas, además la aw debe estar por debajo de 0,8 para evitar la presencia
de mohos y levaduras (Albornoz & Romero, 2004)
2.3.7. PROCESOS QUÍMICOS Y ENZIMÁTICOS
2.3.7.1. Acción de las enzimas
Las enzimas están consideradas como proteínas que actúan como catalizadores en varias reacciones bioquímicas en el ser humano. Por otro lado los cereales poseen enzimas, entre ellas están las amilasas, proteasas, hemicelulasas y lipasas, estas enzimas están presentes en los procesos de pastificio. Muchas de ellas desempeñan papeles importantes en la calidad del producto final (Fierro, 2013).
- Lipasas.- Estas enzimas reducen las pecas de la masa, aumentan el equilibrio del color en la pasta durante los procesos de laminado y extrusión, mejora notablemente la firmeza, reducen la pegajosidad y mayor tolerancia a la sobre cocción. Una característica adicional es que brinda una superficie más brillante y mejor estabilidad de color después de cocido (Saltos, 2010).
- Oxidasas.- Juegan un papel muy importante sobre el color del producto final.
2.3.7.2. Gelatinización del almidón
El almidón es insoluble en agua por ello forma una suspensión temporal de grandes partículas insolubles en el medio que lo rodea de tal forma que desciende al fondo de algún recipiente con líquido. Los gránulos de almidón son cristales que tienen áreas organizadas conocidas como cristalinas y áreas desorganizadas conocidas como amorfas. El proceso de gelatinización desempeña un papel importante en el espesamiento de los sistemas alimenticios, este proceso conlleva una pérdida de la estructura cristalina ordenada del almidón y se produce mediante la aplicación de energía cinética para romper los puentes de hidrógeno entre las moléculas de almidón. Durante este proceso los gránulos de almidón se hinchan y se espesan ya que absorbe agua de tal forma que exuda parte de su fase de gel conocida como amilosa, por esta razón se hacen más susceptibles a la degradación enzimática y aumentan su digestión (Badui, 2006).
Según Vaclavik (2002), el proceso de gelatinización tiene las siguientes etapas:
La temperatura de gelatinización va a depender del tipo de almidón, se encuentra alrededor de 60 – 71°C.
La energía cinética de las moléculas rompen los puentes de hidrógeno entre las moléculas de almidón, debe existir suficiente cantidad de agua para entrar y agrandar el gránulo de almidón.
Difusión de las cadenas de amilosa conforme salen los gránulos de almidón.
Pérdida de la estructura cristalina ordenada del gránulo del almidón, llegando su índice de refracción próximo al del agua.
El hinchamiento aumenta a medida que aumenta la temperatura.
2.3.7.3. Retrogradación del almidón
La retrogradación del almidón es la insolubilización y la precipitación espontánea del almidón, especialmente las moléculas de amilosa ya que son cadenas lineales y estas se orientan paralelamente y accionan entre sí por los puentes de hidrógeno a través de sus grupos hidroxilos, de esta manera se crea áreas con una organización cristalina dura por lo que requiere de una alta energía para que se rompan y el almidón se gelatinice (López, García, & Zaritzky, 2010).
La retrogradación no implica una reversibilidad completa de la gelatinización lo que conlleva que no exista una disminución del índice glucémico. Esto se evidencia en las pastas cocidas al dente y posteriormente enfriados para ser consumidos en alguna ensalada presentará un índice glucémico de 35 (Konishi, Arnao, & Calixto, 2006).
2.4. MEZCLA DE HARINAS PARA LA FORMULACIÓN DE LA
PASTA LARGA
La harina de trigo duro es el principal componente en la industria de pastificio razón por la cual se ha tomado como alternativa la sustitución parcial de esta harina con otras de igual o mejor composición nutricional. Mediante el uso de harinas compuestas se pretende reducir la demanda que tiene el trigo y aumentar la demanda de otros componentes.
y por último es la etapa de secado en la cual se llega a la humedad requerida y óptima de las pastas secas (Fierro, 2012).
Para realizar la mezcla de las harinas hay que tener en cuentas algunos factores importantes para obtener un producto con las condiciones deseadas. Se debe considerar la cantidad de proteínas que posee la otra harina a utilizar ya que se va a realizar una sustitución parcial de la harina de trigo por otro tipo de harina. Existen algunos obstáculos al momento de sustituir la harina de trigo ya que esta harina posee gran cantidad de gluten y este es el que permite conseguir las características y propiedades de las pastas alimenticias, por esta razón es que se realiza una sustitución con diferentes relaciones para determinar la perfecta sustitución que permita conservar las características físicas y nutricionales de las pastas (Lascano, 2010).
2.5. PRUEBAS DE CALIDAD PARA PASTAS ALIMENTICIAS
La calidad de la pasta va a depender de la calidad de las materias primas y de los procesos tecnológicos.
2.5.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN
rápido. En el Ecuador existen pastas con un rango de cocción entre 10 – 16 minutos (Sandoval, 2011).
Según Rodríguez (2003), al llegar al tiempo óptimo de cocción se aumenta la viscosidad de tal manera que favorece la acción de las amilasas y estas enzimas permiten tener una correcta digestión, caso contrario si las pastas están demasiadas cocidas pierde su consistencia y su sabor provocando una lenta digestión.
2.5.2. PÉRDIDAS POR COCCIÓN
Al momento de la cocción, parte de la pasta se disuelve en el agua debido a la red de proteínas formada, mientras mejor sea esta red menor será la pérdida por cocción, entonces las pérdidas por cocción es la cantidad de sólidos que se disuelven en el agua de cocción (Vasiliu & Navas, 2009).
2.5.3. GANANCIA DE PESO
La ganancia es el peso ganado por la pasta durante la cocción. Este es un parámetro que indica la cantidad de agua que es absorbida definiéndose como un índice de la habilidad de la pasta para hincharse (AACC 66-50.01, 1999).
2.5.4. GRADO DE HINCHAMIENTO
que una pasta de buena calidad debe hincharse por lo menos tres veces a su peso inicial (Mora, 2012).
2.5.5. COLOR
El color de las pastas casi siempre se evalúan en forma sensorial; sin embargo, esto depende de la estimación personal; la prueba visual está sujeta a error humano, por lo que es difícil comparar los valores de color (González et al., 2010).
El color tiene especial importancia para el análisis ya que esto permite juzgar a simple vista el grado de las materias primas empleadas en su elaboración, así como también observar si la pasta ha sido preparada con adición de huevos o coloreada por materias colorantes artificiales.
Este análisis se determina mediante el uso de colorímetros, el cual es un sistema de color que transforma el espectro de la transmisión de un objeto en un espacio de color tridimensional utilizando el poder de distribución espectral de la fuente luminosa y combinaciones de color de funciones observadores estándar (Cornejo, Dick, & Peñafiel, 2013)
El eje L* o de luminosidad va del 0 que corresponde al negro y al 100 corresponde el blanco. Los otros ejes de coordenadas a* y b representan variación del rojo (valores positivos), verde (valores negativos) y amarillos (valores positivos) azul (valores negativos), respectivamente (HUNTERLAB, 2001).
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIA PRIMA
Para llevar a cabo los procesos se utilizó harina de trigo duro, la misma que se adquirió al Grupo Superior; los palmitos que se utilizaron para la obtención de la harina de palmito fueron de la Finca El Paraíso.
3.2. OBTENCIÓN DE LA HARINA DE PALMITO
Basado en Sam & Vásquez (2002) se procedió a realizar el proceso para obtener la harina de palmito.
3.2.1. RENDIMIENTO DEL PALMITO DESHIDRATADO Y DE LA HARINA DE PALMITO
Se basó en la metodología descrita por Suárez (2009) para conocer el rendimiento del palmito deshidratado y de la harina de palmito, para ello se utilizó la Ecuación 1.
%𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 =𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 (𝒈)𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 (𝒈) ∗ 𝟏𝟎𝟎 [ 1 ]
3.3. CARACTERIZACIÓN DE HARINAS Y SUSTITUCIONES
3.3.1. ANÁLISIS PROXIMAL
Se realizó el análisis proximal de las materias primas y sustituciones basado en la metodología de las normas INEN para cada parámetro. Estos análisis se realizaron en el laboratorio bromatológico de AGROCALIDAD (Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro) acreditado por el Organismo de Acreditación Ecuatoriano.
En la Tabla 6 se observa los parámetros que se analizó con el respectivo método.
Tabla 6. Parámetros y metodología que se aplicó para el análisis proximal de las materias primas y sustituciones
Parámetro Método
Tabla 6. Parámetros y metodología que se aplicó para el análisis proximal de las materias primas y sustituciones continuación…
Parámetro Método
Ceniza (%) PEE/L-B/04 INEN 520 Fibra (%) PEE/L-B/05 INEN 522 Carbohidratos totales (%) Cálculo
Energía (Kcal/100g) Cálculo
3.3.2. DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE ABSORCIÓN EN AGUA (IAA) E ÍNDICE DE SOLUBILIDAD EN AGUA (ISA)
La determinación del IAA y la determinación del ISA, se realizó de acuerdo al método de Anderson et al. (1969) con algunas modificaciones. La determinación se realizó por triplicado.
A una muestra de 2.5 gramos (b.s) se le adicionó 25 ml de agua destilada y se obtuvo una suspensión. Se agitó por un periodo de 30 minutos, luego se llevó a centrifugación por 10 minutos a 3000 rpm a una temperatura de 21°C. El sobrenadante se colocó en un plato de aluminio previamente tarado, luego se llevó a una estufa a 105°C durante 4 horas.
Para el cálculo del índice de absorción de agua se pesó el sedimento y se utilizó la Ecuación 2.
𝐼𝐴𝐴 =𝑀𝑎−𝑀𝑟𝑒 (𝑏𝑠)𝑀𝑟𝑐 ∗ 100 [ 2 ]
Donde:
IAA = índice de absorción de agua
Para el cálculo del índice de solubilidad en agua se expresó la cantidad de los sólidos secos recuperados de la evaporación del sobrenadante que se obtuvo en la prueba de absorción de agua, mediante la Ecuación 3.
𝐼𝑆𝐴 =𝑀𝑎 (𝑏𝑠)𝑀𝑟𝑒 ∗ 100
[ 3 ]
Donde:
ISA = índice de solubilidad de agua (%) IAA = índice de absorción de agua
Mre = Masa de residuo de la evaporación (g) Ma = Masa de la muestra (g); en base seca (bs) Mrc = Masa del residuo de la centrifugación (g)
3.3.3. ANÁLISIS DE COLOR
Se llevó a cabo mediante el uso de un colorímetro (CR-400/410 KONILA MINOLTA), el mismo que determina valores de L*, a*, b*. Para realizar este análisis se procedió a calibrar el equipo, a continuación se colocó las diferentes harinas y sustituciones en cajas Petri cubriéndola totalmente, se colocó el tubo de protección de luz sobre la tapa de la caja Petri y se procedió a realizar la medición por triplicado. Se utilizó la fórmula de índice de blancura para el análisis de color de las materias primas y sustituciones (Montoya & Giraldo, 2010).
Para el cálculo del indicador de blancura se utilizó la ecuación 4.
Donde:
IW = Índice de blancura
a* = Coordenada de cromaticidad en la gama de rojo – verde b* = Coordenada de cromaticidad en la gama de amarillo – azul L = Luminosidad
3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL
Se utilizó un diseño experimental DCA, donde el factor de estudio fue la sustitución parcial de harina de trigo duro (HTD) por harina de palmito (HP). Para esta sustitución se utilizó las siguientes relaciones: 100/0, 80/20 y 70/30 respectivamente.
3.4.1. PROCESO EXPERIMENTAL
3.4.1.1. Elaboración de la pasta alimenticia
días hasta obtener la humedad adecuada para este producto que es de 14% aproximadamente según la NTE INEN 1375. Las pastas largas fueron empacadas en fundas de plástico con cierre hermético y fueron almacenadas en un lugar seco para su posterior análisis. Se observa el proceso de elaboración en el Anexo I.
3.5. CARACTERIZACIÓN DE LA PASTA LARGA OBTENIDA
3.5.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN
Se midió el tiempo óptimo de cocción, según el método 50-66.01 (1999) de la AACC.
3.5.2. PÉRDIDAS DE COCCIÓN
Para determinar las pérdidas por cocción se siguió la metodología oficial de la AACC 66-50.01 (1999).
Se recolectó el agua de cocción de una muestra de 25 g pasta. Se taró un vaso de precipitación de 500 ml a 0.01 g. Se transfirió el agua de cocción al vaso de precipitación previamente tarado y se sometió a evaporación en una estufa a 100 ± 1 °C. El tiempo de secado fue aproximadamente de 20 horas. Se enfrió el vaso de precipitación en un desecador y se pesó. Se colocó el resultado en porcentaje. Se realizó la determinación por triplicado para cada una de las formulaciones.
3.5.3. GANANCIA DE PESO
Se basó en el método de la AACC 66-50.01 (1999).
Cada muestra de pasta se sometió al tiempo de cocción determinado previamente. Se pesó y se calculó el peso expresado en porcentaje. Se realizará por triplicado para cada una de las formulaciones.
3.5.4. GRADO DE HINCHAMIENTO
Para determinar el grado de hinchamiento se basó en la metodología descrita por Flores (1985) con algunas modificaciones. Se calculó mediante la Ecuación 5.
𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑛𝑐ℎ𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑉𝑝𝑐−𝑉𝑝𝑐𝑟
Donde:
Vpcr = Volumen de pasta cruda Vpc = Volumen de pasta cocida
Para proceder a calcular se determinó el volumen de la pasta cruda y el volumen de la pasta cocida para proceder a determinar el grado de hinchamiento.
Determinación del volumen de pasta cruda
Se pesó 100 g de pasta seca previamente cortada en pedazos pequeños, a continuación se depositó en un probeta graduada de 1000 ml que deberá contener 500 ml de agua (V1cr). Para eliminar las burbujas de aire se dará
pequeños golpes a la probeta. Se anotó el volumen alcanzado por el desplazamiento del agua debido a la pasta (V2cr). Se calculó el volumen de
la pasta cruda mediante la Ecuación 6.
𝑉𝑝𝑐𝑟 = (𝑉2𝑐𝑟− 𝑉1𝑐𝑟) [ 6 ]
Donde:
Vpcr = Volumen de pasta cruda V1cr = Volumen inicial
V2cr = Volumen final
Determinación del volumen de pasta cocida
𝑉𝑝𝑐 = (𝑉2𝑝𝑐− 𝑉1𝑝𝑐) [ 7 ]
Donde:
Vpc = Volumen de pasta cocida
V1pc = Volumen inicial sin pasta cocida
V2pc = Volumen final con pasta cocida
3.5.5. ANÁLISIS DE COLOR
El color se determinó mediante el uso de un colorímetro (CR-400/410 KONILA MINOLTA). Las medidas de color se expresaron por los valores obtenidos por el sistema CIE- L*, a*, b*. Para llevar a cabo la medición fue necesario calibrar el equipo. Se colocó la pasta larga sobre la tapa de una caja Petri de tal manera que quede cubierta totalmente. Se procedió a colocar directamente el tubo de protección de luz sobre la pasta y se realizó la medición por triplicado.
Para calcular los valores de chroma se utilizó la Ecuación 8.
𝐻𝑈𝐸 = 𝐴𝑟𝑐𝑡𝑔(𝑏/𝑎)0.5 [ 8 ]
Para determinar los valores de los ángulos de hue, se utilizó la Ecuación 9.
𝐶𝐻𝑅𝑂𝑀𝐴 = (𝑎2+ 𝑏2)1/2 [ 9 ]
Donde:
3.5.6. ANÁLISIS SENSORIAL
Se llevó a cabo una evaluación sensorial con un mínimo de 100 consumidores no entrenados. Mediante una prueba de degustación se analizó la aceptabilidad sensorial de parámetros como son color, aroma, sabor, textura y aceptabilidad global, para ello se utilizó el método de la escala hedónica, la misma que está descrita en Witiig (2001) que utiliza 10 puntos asignando valores que van desde 1 “me disgusta mucho” hasta el 10 “me gusta mucho”. La valoración de cada uno de los participantes fue registrada en una ficha sensorial diseñada para tal proceso. Se eligió la mejor formulación para su posterior análisis.
3.5.7. ANÁLISIS PROXIMAL DE LAS PASTAS ÓPTIMAS
El análisis proximal se realizó en el laboratorio bromatológico de AGROCALIDAD (Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro). Dicho análisis se realizó en la pasta larga de acuerdo a la elección de la mejor formulación de la sustitución (HTD – HP) y muestra control.
A continuación se presenta en la Tabla 7 los parámetros y la metodología que se utilizó para dicho análisis.
Tabla 7. Parámetros y metodología que se aplicó en el análisis proximal del producto final
Parámetro Método
Humedad (%) PEE/L-B/01INEN 518
Proteína (%) PEE/L-B/02 INEN 519
Grasa (%) PEE/L-B/03 INEN 523
Ceniza (%) PEE/L-B/04 INEN 520
Tabla 7. Parámetros y metodología que se aplicó en el análisis proximal del producto final continuación…
Parámetro Método
Carbohidratos totales (%) Cálculo
Energía (Kcal/100g) Cálculo
3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE RESULTADOS
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. RENDIMIENTO DE LA HARINA DE PALMITO
El rendimiento calculado para el palmito deshidratado fue de 11.75%, lo cual indica que se necesita 100 kg de materia prima para producir 11.75 kg de palmito deshidratado. Este valor es muy bajo debido a que el palmito fresco contiene gran cantidad de agua siendo éste su componente mayor en cuanto a su composición nutricional.
El rendimiento calculado para la harina de palmito fue 92.79%, siendo este valor alto en comparación con el palmito deshidratado.
4.2. CARACTERIZACIÓN
DE
LAS
HARINAS
Y
SUSTITUCIONES
4.2.1. ANÁLISIS PROXIMAL
Tabla 8. Caracterización química de la harina de palmito, la harina de trigo duro y sustituciones
Parámetro Harina de palmito1,2
Harina de trigo duro1,2
80% HTD 20% HP1,2
70% HTD 30% HP1,2
Humedad (%) 11.09 ± 0.15 b 13.84 ± 1.46 a 14.36 ± 0.02 a 14.21 ± 0.10 a Materia seca (%) 88.91 ± 0.15 a 86.16 ± 1.45 b 85.65 ± 0.02 b 85.74 ± 0.05 b Proteína (%) 20.15 ± 2.00 a 14.02 ± 1.35 b 14.06 ± 0.02 b 14.18 ± 0.02 b Grasa (%) 4.40 ± 0.86 b 7.32 ± 1.00 a 1.22 ± 0.02 c 1.48 ± 0.03 c Ceniza (%) 6.83 ± 0.10 a 0.52 ± 0.27 d 1.83 ± 0.02 c 2.26 ± 0.06 b Fibra (%) 7.32 ± 0.19 a 0.32 ± 0.07 c 1.74 ± 0.05 b 1.77 ± 0.05 b Carbohidratos totales
(%) 50.20 ± 1.57
b
65.71 ± 6.29 a 66.84 ± 0.05 a 66.19 ± 0.03 a Energía (Kcal/100g) 321.08 ± 5.95 b 369.28 ± 14.71 a 334.46 ± 0.04 b 334.23 ± 0.07 b
1
media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma fila indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito
1.77%. En cuanto al porcentaje de cenizas en la harina de palmito es 6.83% siendo este valor mayor en comparación al encontrado en la harina de trigo duro y en las respectivas sustituciones, encontrando de esta manera diferencias significativas entre las harina y las sustituciones correspondientes.
Los tres parámetros analizados son de gran importancia en cuanto a su composición nutricional debido a que estos componentes desempeñan funciones importantes en el organismo. La fibra presente en la harina de palmito es fuente importante de fibra soluble, la misma que ayuda a equilibrar los niveles de colesterol y glucosa en la sangre. Los minerales como el fósforo, calcio, magnesio, zinc, hierro presentes en la harina de palmito evitan la debilidad corporal, la fatiga muscular y el cansancio (Vaca, 2008).
Según Pérez & Márquez (2010) en su estudio de caracterización físico química y funcional de harina de espárrago blanco en galletería, indica el análisis proximal realizado a la harina de espárrago dando como resultado: 6.24% humedad, 3.32% cenizas, 17.91% proteína, 2.43% grasa y 70.10% carbohidratos. Al comparar la composición nutricional de la harina de espárrago blanco con la harina de palmito se puede mencionar que la cantidad de proteína encontrada en la harina de palmito es superior a la cantidad encontrada en la harina de espárrago blanco, razón por la cual se puede afirmar que el palmito es un vegetal apropiado para la elaboración de subproductos obteniendo una excelente composición nutricional que los productos de harina de espárrago blanco.
alimento altamente nutricional al momento de la elaboración de productos a base de este vegetal.
En la Figura 3 se aprecia una comparación de la composición nutricional de las dos harinas utilizadas y sus respectivas sustituciones, mediante esta comparación se puede afirmar que la cantidad de proteína, fibra y cenizas que se encontró en la harina de palmito es significativamente superior a la encontrada en la harina de trigo duro, en la sustitución 80% harina de trigo duro con 20% harina de palmito y en la sustitución 70% harina de trigo duro con 30% harina de palmito. En definitiva, la mayoría de componentes nutricionales de la harina palmito es superior a la harina de trigo duro y a las sustituciones realizadas.
Figura 3. Comparación de componentes nutricionales de las dos harinas utilizadas para pastificio
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
Harina de Trigo Duro
Harina de Palmito
80% HTD - 20% HP
4.2.2. ÍNDICE DE ABSORCIÓN DE AGUA (IAA) E ÍNDICE DE SOLUBILIDAD DE AGUA (ISA)
Los índices de solubilidad y absorción de agua se suelen utilizan para determinar el grado de modificación del almidón después de algún tratamiento mecánico, debido a que estas características del almidón influyen para que un alimento sea grato al paladar de los consumidores (Álvarez, 2012) .
Los datos de la Tabla 9 indican los valores del índice de absorción y solubilidad de agua obtenidos de la harina de trigo duro, de la harina de palmito y de las respectivas sustituciones. El resultado obtenido del análisis de absorción del agua indica que existen diferencias significativas entre las cuatro muestras analizadas, teniendo un mayor valor la harina de palmito con un 7.45%. Con respecto al índice de solubilidad de igual manera existen diferencias significativas, la sustitución 70% harina de trigo duro con 30% de harina de palmito presenta el valor más alto con un 12.69%.
Tabla 9. Resultados obtenidos de las pruebas de índice de absorción y solubilidad de agua de la harina de palmito, la harina de trigo y sustituciones
Tipo de harina IAA (g gel/g muestra)1,2 ISA (%)1,2
HARINA DE PALMITO 7.45 ± 0.20 a 9.52 ± 0.82 b
HARINA DE TRIGO DURO 1.55 ± 0.05 d 3.23 ± 1.01 c
80% HTD – 20% HP 2.6 ± 0.15 c 5.27 ± 0.11 c
70% HTD – 30% HP 3.2 ± 0.22 b 12.69 ± 0.98 a
1
media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma columna indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito
Es de mucha importancia mencionar que la harina de trigo duro, la sustitución 80% de harina de trigo duro con 20% de harina de palmito y la sustitución 70% de harina de trigo duro con 30% de harina de palmito presentaron bajos índices de absorción de agua debido a que parte de la muestra solubilizada, destacándose las moléculas de amilosa, interaccionan entre sí formando otra estructura, la cual impide la absorción de agua y cambian sus características físicas (Rodríguez, Fernández, Alonso, & Ospina, 2006).
4.2.3. ANÁLISIS DE COLOR
Los resultados del análisis del índice de blancura se observan en la Tabla 10.
Tabla 10. Índice de blancura de las harinas y sustituciones respectivas Parámetro Harina de
palmito1,2
Harina de trigo duro1,2
80% HTD 20% HP1,2
70% HTD 30% HP1,2
Índice de blancura
(IW) 29.84 ± 0.46
b 41,20 ± 0.27 a 40,95 ± 1.59 a 39.13 ± 1.38 a
1
media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma columna indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito
El índice de blancura obtenido en la harina de palmito fue de 29.84, lo que indica que existen diferencias significativas con las demás harinas y mezclas. Esta reducción en el índice de blancura en la harina de palmito se debe a que los pigmentos naturales en los vegetales es menor que en los cereales, ya que en estos últimos se presentan en el endospermo y contribuyen en gran cantidad al color amarillo de las harinas.
Según Montoya, Giraldo & Lucas (2012), una superficie blanca ideal debe tener un índice de blancura igual a 100. Una harina de trigo normal presenta un índice de blancura igual a 64.35 lo cual indica que no muestra un blanco ideal debido los tintes amarillentos que generalmente la harina posee. La mayoría de las harinas de trigo duro presentan un color que va desde crema hasta amarillo claro. La harina de trigo duro presenta un valor mayor a la harina de palmito, lo cual indicia que la harina de trigo duro tiene una tendencia cercana al índice de blancura de una harina de trigo normal.
Existen algunos factores que pueden intervenir en la variación de la harina de trigo duro, entre ellos se puede mencionar el tamaño de partícula, las proteínas y la cantidad de pigmentos presentes en cada variedad. En el caso del color de la harina de palmito se considera el contenido de flavonoides propios de los vegetales los cuales le otorgan su color natural (Acosta, 2007). De acuerdo a los valores de los ejes de la coordenada a* obtenidos, se recalca que la harina de palmito presenta una tendencia de color cercana a amarillo, mientras la harina de trigo duro presenta una tendencia de color cercana a verde.
4.3. CARACTERIZACIÓN DE LA PASTA LARGA OBTENIDA
harina de palmito. En la Figura 4, se ilustran las diferentes pastas elaboradas.
Pasta control 100% harina de trigo duro Pasta con 80% harina de trigo duro y
20% harina de palmito
Pasta con 70% harina de trigo duro y 30% harina de palmito
4.3.1. TIEMPO ÓPTIMO DE COCCIÓN
El tiempo de cocción se define como el punto apropiado para que un alimento este al dente, es decir, es el momento cuando desaparece la zona blanquecina de la harina de trigo duro, correspondiente al almidón del centro del endospermo, que aún permanece sin gelatinizar
En la Tabla 10 se aprecia el tiempo de cocción de cada formulación realizada. Las pastas con sustitución parcial de harina de palmito registraron tiempos de cocción mayores a la pasta control con harina de trigo duro (10min). Para la formulación 2, donde la sustitución parcial del 20% de harina de palmito se obtuvo un tiempo de cocción de 12 min, mientras que para la formulación 3, con 30% de harina de palmito se obtuvo un ligero aumento en el tiempo de cocción de 1 minuto siendo así 13 min. Se pudo observar que al aumentar la cantidad de harina de palmito se eleva el tiempo de cocción.
Tabla 11. Tiempo de cocción de las diferentes pastas elaboradas 100% HTD1,2 80% HTD
20% HP1,2
70% HTD 30% HP1,2
Tiempo de cocción 10 ± 0.58 c 12 ± 0.58 b 13 ± 0.00 a
1media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma fila indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito
Es necesario conocer el tiempo óptimo de cocción de una pasta debido a que éste es el tiempo necesario para obtener una completa gelatinización del almidón.
manera sucedió al momento de sustituir la harina de trigo duro por harina de palmito en la elaboración de pastas, el tiempo óptimo de cocción aumentó a medida que la sustitución era mayor, desde 10 min hasta 13 min. Este incremento sucedió debido a que el contenido de proteína presente en las pastas fue diferente, la pasta con 30% de harina de palmito presentó un alto contenido de proteína y tuvo un tiempo de cocción más largo que aquellas con un contenido de proteína menor.
Existen estudios en los cuales el tiempo óptimo de cocción disminuye a medida que se aumenta la sustitución parcial. Según Vasiliu et al (2009) en su estudio sobre propiedades de cocción, físicas y sensoriales de una pasta tipo fetuchine elaborada con sémola de trigo durum y harina deshidratada de cebollín, menciona que la pasta de harina de trigo durum presenta un tiempo de cocción de 12 min mientras las pastas con sustitución parcial de harina deshidratada de cebollín presentaron tiempos entre 12 min y 10 min. Esta reducción se debe a los polisacáridos presentes en el almidón y las proteínas (glutenina y gliadinas) presentes en cada una de las harinas utilizadas para la elaboración de pastas. En relación a la pasta de palmito cabe recalcar que el tiempo óptimo de cocción es mayor de acuerdo a la cantidad de harina de palmito que se agregó, lo cual afecta la formación del gluten modificando las propiedades físicas de la matriz almidón-proteína-agua.
4.3.2. PÉRDIDAS POR COCCIÓN
mientras que la pasta con 30% de harina de palmito obtuvo un comportamiento similar con un porcentaje de pérdida de 17.17%.
Tabla 12. Pérdidas por cocción de las diferentes pastas 100% HTD1,2 80% HTD
20% HP1,2
70% HTD 30% HP1,2
Pérdidas por cocción (%) 7.76 ± 0.28 c 10.75 ± 0.66 b 17.17 ± 0.25 a
1
media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma fila indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito
El atributo de calidad más importante de las pastas es la calidad de cocción ya que una pasta debe mantener su forma sin desintegrarse. Las pérdidas por cocción le confiere la calidad que tiene una pasta (Ovando, 2008).
fuerte para retener el almidón gelatinizado. Sin embargo, es importante mencionar que el porcentaje de pérdidas por cocción en los tratamientos realizados, fue inferior al 9%. Según Manthey et al (2004) en su estudio sobre propiedades de extrusión y calidad de cocción de espaguetis que contienen harina de salvado de trigo sarraceno, considera positivo las pérdidas por cocción siempre y cuando sean inferiores a 9%.
Hay que destacar que la harina de trigo duro posee la proteína más importante que es el gluten y éste tiene la capacidad de retener al almidón de la harina durante la cocción. Por esta razón el trigo es el cereal más usado en la elaboración de pastas alimenticias obteniendo un menor porcentaje de pérdidas en el agua de cocción (Martínez, 2011). Esta característica en las pastas es indeseable debido a que muchas veces ocasiona que las pastas pierdan su forma en el momento que se deja por más tiempo en el agua caliente (Gómez, Guerra, Arias, Mujica, & Guerrero, 2011).
En la Figura 5 se ilustra las pérdidas por cocción de las diferentes pastas elaboradas, determinando así que la pasta control tuvo menor pérdida de sólidos.
Figura 5. Porcentaje de las pérdidas por cocción de las pastas elaboradas
7,76% 10,75% 17,17% 0,00% 2,00% 4,00% 6,00% 8,00% 10,00% 12,00% 14,00% 16,00% 18,00% 20,00%
Pasta 100% HT Pasta 20% HP Pasta 30% HP
4.3.3. GANANCIA DE PESO
Al momento de someter las pastas a cocción, los gránulos de almidón absorben agua y se hinchan irreversiblemente, a este proceso se lo conoce como gelatinización, el mismo que suele producirse entre los 55 y 83°C dependiendo del tipo de almidón (Cavanagh, 2013).
Los resultados de la ganancia de peso se evidencian en la Tabla 12, los mismos que indican que entre la pasta control, la pasta con 20% de harina de palmito y la pasta con 30% de harina de palmito no existen diferencias significativas. El valor más alto corresponde a la pasta con el 30% de harina de palmito, indicando que ésta absorbe una mayor cantidad de agua durante la cocción.
Tabla 13. Ganancia de peso de las pastas elaboradas 100% HTD1,2 80% HTD
20% HP1,2
70% HTD 30% HP1,2
Ganancia de peso (%) 130.11 ± 2.45 a 131.81 ± 1.53 a 133.85 ± 3.96 a
1
media ± desviación estándar (n=3)
2
Letras minúsculas en la misma fila indican diferencias significativas *HTD = Harina de trigo duro HP = Harina de palmito