CA “O EL EN ARRERA D INGEN BTENCIÓN LABORAR P N LA UTE S
UNIVERS
FACULT E INGENIE
Tesis de NIERA AG
N DE LA PAN CON SANTO DO
SIDAD TEC Campu
ARTU
AD DE CIE ERÍA AGR
e grado prev GROINDUST HARINA DIVERSOS MINGO”. Dire ING. JUAN Santo D M i CNOLÓGIC us Santo Dom URO RUIZ MO
ENCIAS DE ROINDUSTR
vio a la obten TRIAL, ME
DE ZANA S PORCEN
ERIKA P
ector de Tes N CRESPÍN
Domingo – E Mayo, 2012
CA EQUINO mingo ORA
E LA INGE RIAL Y SIS
ii
EN LA UTE SANTO DOMINGO.
Ing. Juan Crespín Poveda
DIRECTOR DE TESIS ________________________________
APROBADO
Ing. Daniel Anzules
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL ________________________________
Ing. María Gutiérrez
MIEMBRO DEL TRIBUNAL ________________________________
Ing. Winston Morales
MIEMBRO DEL TRIBUNAL ________________________________
iii
El contenido del presente trabajo, está bajo la responsabilidad de la autora.
_________________________________
Erika Priscila Guffante Martinez 1722351101 Autor: ERIKA PRISCILA GUFFANTE MARTINEZ
Institución: UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL Título de Tesis: OBTENCIÓN DE LA HARINA DE ZANAHORIA
(DAUCUS CAROTA) PARA ELABORAR PAN CON DIVERSOS PORCENTAJES DE HARINA INTEGRAL EN LA UTE SANTO DOMINGO.
iv
INFORME DEL DIRECTOR DE TESIS
Santo Domingo……..de………..del 2012
Ingeniero Daniel Anzules
COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Estimado Ingeniero
Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo investigativo realizado por la señorita: ERIKA PRISCILA GUFFANTE MARTINEZ, cuyo tema es: “OBTENCIÓN DE LA HARINA DE ZANAHORIA (DaucusCarota) PARA ELABORAR PAN CON DIVERSOS PORCENTAJES DE HARINA INTEGRAL EN LA UTE SANTO DOMINGO”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.
Particular que informo para fines pertinentes
Atentamente,
v
El presente trabajo de Investigación está dedicado:
A Dios que en todo momento y lugar me da fuerza para seguir adelante y luchar
contra todos los obstáculos que se me presentan en el diario vivir.
A mis queridos padres: Jaime Alonso Guffante Ramos y Luz María Martínez Buñay, quienes desde mi niñez me enseñaron valores, y me apoyaron en todo momento cuando lo necesitaba.
A mis hijas: Doménica Cristina y Alisson Valeria que día a día son mi fortaleza y el motivo principal de mi superación.
A mi hermano Diego Andrés Guffante Martínez, el cual me brindo su apoyo
incondicional en todo momento.
A mis amigos (as) con quien compartí gratos momento en toda mi carrera
universitaria.
Gracias a todos y que Dios los bendiga siempre.
vi
Gracias a Dios por darme las fuerzas necesarias para salir adelante y culminar una meta de mi vida, Él me dio la sabiduría y la inteligencia necesaria para
poder culminar mis estudios universitarios.
Agradezco a mi familia por su apoyo incondicional, porque cada día me daban
fuerzas para no desmayar, por su cariño y comprensión.
A mis amigos: GuisellaPincay, Franklin Andino, Ximena Morales, Nadia Solórzano, Joan Rosillo, Edison Guevara, Valentina Matute, Diana Romero, Ma. Cisne Quezada, Girabel López, Claudia Zorrilla, Pamela Ortiz, RonalGarcia, Diana Garcia, † Álvaro Noroña; gracias a todos por permitirme
compartir con ustedes momentos que nunca se borraran de mi mente.
A mi director de tesis: Ing. Juan Crespín Poveda quien compartió sus conocimientos y me guio en el desarrollo del presente trabajo, le agradezco infinitamente su paciencia y comprensión.
A mis maestros: Ing. Daniel Anzules, Ing. Alejandro Bermúdez, Ing. María Gutiérrez, Ing. Sonia Erazo, Ing. Karina Cuenca, Ing. Wiston Morales, Dr.
Xavier Caisaguano, Ing. Roberto Campos, Ing. Olga Pérez, Dra. Luz María Martínez, Ing. Marcelo Ortiz, Ing. Elsa Burbano, Ing Fernanda Bravo, Ing. Diana Buitrón; por inculcarme conocimiento de vital importancia para desarrollarme como persona y como profesional.
Gracias a todos y que Dios los bendiga siempre.
vii
Portada……….………i
Sustentación y Aprobación de los Integrantes del Tribunal.……….………i
Responsabilidad del Autor………..………...……ii
Aprobación del Director de Tesis……….………..…………iv
Dedicatoria……….……….………...………v Agradecimiento………..……vi Índice………..……..………...vii Resumen Ejecutivo.………...…..….…………..xvii ExecutiveSummary……….…..…….………xiii CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1. Tema de la investigación………..………..………...……….….1
1.2. Problema de investigación……….……….………...……....1
1.2.1 Planteamiento del problema……….………..1
1.2.1.1 Diagnóstico ……….……….….………1
1.2.1.2 Pronóstico………..….………….…………..……...2
1.2.1.3 Control del pronóstico…………...………..…..……...2
1.2.2 Formulación del problema…………..……….………..…...2
1.2.3 Sistematización del problema……….………....…2
1.3 Objetivos de la investigación…..………..……….3
1.3.1 General…………...………….………..………..……...3
1.3.2 Específicos………...……….……...3
1.4 Justificación ………….….………...….……….…3
1.4.1 Conveniencia…………..…...………...…….……4
viii
1.4.5 Implicancia práctica….……..………...………5
1.4.6 Impacto ecológico…..………...……5
1.4.7 Viabilidad………...6
1.5 Hipótesis o idea a defender del estudio……….6
1.5.1 Formulación dela hipótesis………6
1.5.2 Operacionalización de la hipótesis……….7
1.5.2.1 Variables………7
1.5.2.2 Indicadores……….…8
CAPÍTULO II MARCO DE REFERENCIA 2.1 Marco teórico……….9
2.1.1 Zanahoria……….……….………..….……..…9
2.1.1.1 Clasificación científica de la zanahoria………….……….……...…..…11
2.1.1.2 Variedades Cultivadas ………..….……….….11
2.1.1.3 Origen y distribución geográfica de la zanahoria….……...……..…..…12
2.1.1.4 Características…….………....………...…..13
2.1.1.5 Propiedades de las zanahorias………....…………..………13
2.1.1.6 Aplicaciones de la zanahoria sobre la salud………..…….……….…….15
2.1.1.7 Harina de zanahoria……….………...……… 16
2.1.1.8 Harina de zanahoria ………...……….17
2.1.2 Trigo……….17
2.1.2.1 Harina de integral trigo…………..……….………...…..………18
2.1.2.2 Clasificación del trigo………..………...…………18
2.1.2.3 Origen………...19
2.1.2.4 Importancia económica y distribución geográfica……….……. 19
ix
2.1.4 Pan……...………...………..…...………..……...22
2.1.4.1 Tipos de panes….……….………23
2.1.4.2 Pan de zanahoria y harina integral de trigo………..…26
2.1.4.3 Composición nutricional básica del pan…………...………..………….26
2.1.4.4 Pan y Salud………...26
2.1.4.5 Consumo de pan en el mundo...………...………...…27
2.1.5 Operaciones unitarias………...………...…………28
2.1.5.1 Secado………..………..…..28
2.1.5.2 Velocidad de Secado ………..………..…..28
2.1.5.3 Secadores de platos..………..…………..29
2.1.6 Mecanismos de transferencia de calor ……….…………...…………31
2.1.6.1 Coeficiente global de transferencia de calor ………....……. 32
2.1.6.2 Calor específico………..………..……….…...32
2.1.6.3 Conductividad térmica...………..……33
2.1.7 Molienda………..………...…….…..…..33
2.1.7.1 Molino de discos……….………..…...…34
2.1.8 Tamizado………..………....35
2.1.7.3 Equipos industriales para el tamizado…………..………....35
2.1.8 Granulometría………...……….36
2.2 Marco Conceptual..………..………....37
CAPÍTULO III METODOLOGÍA 3.1 Aspectos metodológicos del estudio………..….…….……..….38
3.1.1 Ubicación……...……….………....……….38
3.1.2 Tipo de investiga.ción……….….38
3.1.2.1 Experimental………..……….….38
3.1.2.2 Ralacional………...……….….38
x
3.1.3.2 Método de analítico……….…...……….….39
3.1.3.3 Método de estadístico..………...………...….….39
3.1.3.4 Método de laboratorio ………...……….….39
3.1.3.5 Experimental………...………...………….….40
3.1.4 Técnicas e instrumentos de investigación………....40
3.2 Hipótesis.……….………...………..40
3.2.1 Variables para la obtención de harina de zanahoria..….……….40
3.2.2 Población………..………..………..41
3.2.3 Muestra……….………41
3.2.4 Tratamiento de los datos………..………..………..42
3.2.5 Obtención de harina de zanahoria.………..………..….…………..43
3.3 Diseño experimental………44
3.3.1 Diseño de bloques completamente al Azar – DBCA………..44
3.3.1.1 Factores y niveles para la obtención de harina de Zanahoria…………..44
3.3.2 Preparación de la mezcla a base de harina de zanahoria y harina integral……….…..………...…46
3.4 Materiales, equipos y materia prima………47
3.4.1 Materiales……….………47
3.4.2 Equipos……….………47
3.4.3 Materia prima………...………48
3.5 Obtención de harina de Zanahoria a nivel de laboratorio ...………48
3.5.1 Diagrama de flujo cualitativo para la obtención de Harina de zanahoria……….48
3.5.1.1 Recepción………...………49
3.5.1.2 Pesado…..………...………49
3.5.1.3 Selección………..…………...………49
3.5.1.4 Lavado….……….…...………50
3.5.1.5 Troceado...………...………50
3.5.1.6 Secado…..………...………50
xi
3.5.1.10 Almacenado……..…..……….………51
3.5.2 Control de calidad de la harina de zanahoria ……….…...….52
3.5.2.1 Análisis bromatológicos...………...……….…52
3.6 Materiales y equipos para la elaboración del pan de harina de zanahoria con harina integral………...52
3.6.1 Materiales………...…..………53
3.6.2 Equipos………...…..………53
3.6.3 Materia prima..………...…..………53
3.7 Elaboración del Pan de zanahoria con harina integral………..………...53
3.7.1 Diagrama de flujo cualitativo para la preparación de la mezcla a base de harina de zanahoria y harina integral..………...…54
3.7.1.1 Mezclado………..………..……….….55
3.7.1.2 Amasado……….…..………..……….….55
3.7.1.3 Leudado………..…..………..……….….56
3.7.1.4 Moldeado………..……...………..……….….56
3.7.1.5 Horneado………..………..……….….56
3.7.1.6 Enfriado..………..………..……….….56
3.7.1.7 Empacado…………...………..………..……….….56
3.7.1.8 Etiquetado..………..………..……….….56
3.7.1.9 Distribuido………...………..……….….56
CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1 Control de calidad del pan de zanahoria………...….…57
4.1.1 Análisis de proteína de minerales y físico de la harina y pan de zanahoria……….57
4.1.2 Análisis físico o sensorial del Pan de harina de Zanahoria y Harina Integral....……..…...……….….. 58
xii
el mejor tratamiento….………..………..…....…58
4.2 Análisis bromatológico………...…….……58
4.2.1 Ceniza………..…..………....………….….59
4.2.2 Grasa……….…...……60
4.2.3 Proteína………...…..………..……..63
4.2.4 Fibra……….………..……..66
4.4.5 Elementos nitrogenados..……….………..……..67
4.3 Evaluación de la mejor mezcla de harina de zanahoria y harina integral en la elaboración de pan.……… ………...……..69
4.3.1 Tabulación y gráfica de información de las encuestas..………...70
4.3.1.1 Análisis del olor.……...……….………..……..70
4.3.1.2 Análisis del color.……...……….……….………..……..71
4.3.1.3 Análisis del sabor.…...……….………..……..72
4.3.1.4 Análisis de Textura…...……….………..……..73
4.3.1.5 Análisis de la mejor fórmula del pan de zanahoria con harina integral………..74
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Balance de materia para la obtención de harina de zanahoria………… 76
5.1.1 Diagrama cuantitativo para la obtención de harina de zanahoria …..… 76
5.2 Balance de materia para la obtención de harina de zanahoria. A nivel de laboratorio ……… 78
5.2 Balance de energía del proceso para la obtención de harina de zanahoria a nivel de laboratorio……….….89
5.2.1 Balance de energía del secado……….….………..90
5.2.2 Cálculo del calor de paredes verticales ………..91
xiii
5.2.6 Cálculo del calor práctico del producto …..……….…….102
5.2.7 Cálculo del calor teórico del producto …..……….…….102
5.3 Porcentaje de eficiencia del secador….………....104
5.3.1 Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor a nivel de laboratorio.……….104
5.4 Curva de secado de la zanahoria……….…...………..105
5.4.1 Pérdida de humedad ……….…...………..107
5.4.2 Contenido de humedad ……….…...………..107
5.4.3 Velocidad de secado ……….…...………..108
5.4.4 Tiempo teórico de secado ……….…..………..109
5.5 Rendimiento de la harina de zanahoria ……….…………..110
5.6 Diseño del secador a nivel piloto………...110
5.6.1 Área de transferencia de calor a nivel piloto ………...110
5.6.2 Flujo másico de aire ………...………...111
5.6.3 Cálculo de la humedad absoluta del aire que sale ݓெ…………...…...111
5.6.4 Cálculo de la humedad absoluta del aire que sale ݓெ………...112
5.6.5 Balance húmedo del sistema ………..…...112
5.6.6 Cantidad de calor total del secador ………..…………..…...113
5.6.7 Cálculo del área ……….………..…...114
5.6.8 Dimensionamiento de las bandejas ………...………....115
5.6.9 Vista frontal del secador estructura y funcionamiento ………....116
5.7 Costos ………...……….……....118
5.7.1 Costos de la harina de zanahoria ………...………....118
5.7.2 Costos del pan de zanahoria con harina integral...………....119
CAPÍTULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones…...………..…...……….………..120
xiv
INDICE DE CUADROS
CUADRO PAG.
N° 1 Composición Científica de la Zanahoria……… 11
N° 2 Composición química de la zanahoria………... 14
N° 3 Producción mundial de Trigo ………... 20
N° 4 Valor Nutricional del Trigo………... 21
N° 5 Valor Nutricional del Pan……….. 26
N° 6 Factores y niveles………... 44
N° 7 Interacciones y Tratamientos………. 45
N° 8 Fuente de Variación y grado de libertad……… 45
N° 9 Esquema del ADEVA……… 47
N° 10 Temperatura y tiempo de secado de la zanahoria……….. 51
N° 11 Análisis Bromatológico de la harina de zanahoria……… 52
N° 12 Minerales de la harina de zanahoria………... 52
N° 13 Porcentajes de mezcla……… 55
N° 14 Porcentaje de proteína del pa………. 58
N° 15 Análisis físico químico del pan……….. 58
N° 16 Minerales del pan………... 58
N° 17 Análisis físico o sensorial del pan……….. 58
N° 18 Porcentaje de ceniza en la harina de zanahoria……….. 59
N° 19 Porcentaje de grasa en la harin………... 60
N° 20 Porcentaje de proteína en las harinas………. 65
N° 21 Porcentaje de fibra en la harina……….. 66
xv
INDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICOS PAG.
N° 25 Análisis del sabor………... 72
N° 26 Textura del pan de Zanahoria y harina integral………. 73
N° 27 Porcentajes de aceptabilidad de la mejor formulación del pan de zanahoria con harina integral………. 74
N° 28 Datos técnicos de la estufa………. 90
N° 29 Datos experimentales para la curva de secado (65º C) de la Zanahoria……… 105
N° 30 Perdida de humedad (XT) de la Zanahoria……… 107
N° 31 Velocidad de secado……….. 108
N° 32 Rendimiento de la harina de zanahoria……….. 110
N° 33 Costos de producción de la harina de zanahoria……… 118
N° 34 Costos de producción del pan de zanahoria y harina integral……… 119
N° 1 Análisis del olor………. 70
N° 2 Análisis del color………... 71
N° 3 Análisis del sabor………... 72
N° 4 Análisis de la consistencia………. 73
N° 5 Resumen de las encuestas de la mejor formulación del pan de zanahoria con harina integral……… 75
N° 6 Secador……… 89
N° 7 Balance de energía del secador………... 90
N° 8 Balance de energía del secador………... 94
N° 9 Área de las paredes Frontal y posterior del secador……… 97
xvi
INDICE DE FIGURAS
FIGURA PAG.
N° 13 Velocidad de secado de la guayaba………. 109
N° 1 Zanahoria……… 9
N° 2 Trigo……….. 18
N° 3 Ilustración de un secador de platos……… 29
N° 4 Molino de discos……… 34
N° 5 Tamiz ……… 35
xvii
El presente trabajo de investigación realizado en la Universidad Tecnológica Equinoccial.tiene como finalidad aportar con nuevas alternativas tanto nutricionales como comerciales de la zanahoria, que utilizándola para la agroindustria pasaría a contribuir al desarrollo económico de nuestro país.
Por tal razón este trabajo describe el proceso de elaboración de un pan nutricional a base de harina de zanahoria y harina integral, cuyas características son las de un pan muy rico, nutritivo y saludable para quien la consuma; además la utilización de la zanahoria es debido a que es una hortaliza muy poco industrializada motivo por el cual existe un alto porcentaje de desperdicios.
En la obtención de harina de zanahoria se empleo el diseño experimental(A x B) implementando un DBCA siendo las variables: A (Temperatura), B (tiempo de secado), las temperaturas y tiempo a la que se sometió son: 45ºC, 55ºC, 65ºC y los tiempos de secado son: 6hrs, 8hrs y 10 hrs,obteniéndose como mejor tratamiento 55ºC * 8hrs.
A estaharina se le formuló con harina integral de trigo, levadura, agua, sal, azúcar, mantequilla con 3 tratamientos, A (25% Harina de Zanahoria + 75% harina Integral de trigo), B (50% Harina de Zanahoria + 50% harina Integral de trigo),C (75% Harina de Zanahoria + 25% harina Integral de trigo) obteniéndose como mejor tratamiento la mezcla (50% Harina de Zanahoria + 50% harina Integral de trigo); Además se realizó un análisis físico – químico y organoléptico con el que se pudo determinar la aceptabilidad de las personas catadas.
xviii
This research work at the Technical University Equator.is intended to provide alternatives to both nutritional and commercial carrot, that using it for agribusiness would contribute to economic development in our country.
For this reason, this paper describes the process of developing a nutritional bread flour and whole wheat carrot, whose characteristics are those of a bread very tasty, nutritious and healthy who eat, plus the use of the carrot is due it is a little vegetable industrialized why a high percentage of waste.
In obtaining flour carrot employment experimental design (A x B) implementing a RCBD where the variables: A (temperature), B (drying time), temperatures and time to be submitted are: 45 º C, 55 ° C , 65 ° C and drying times are: 6hrs, 8hrs and 10 hrs, obtaining as best treatment 55 º C * 8hrs.
This flour is made with whole wheat flour, yeast, water, salt, sugar, butter with 3 treatments, A (25% Flour Carrot + 75% whole wheat flour), B (50% + 50 Flour Carrot % whole wheat), C (75% Flour Carrot + 25% whole wheat flour) obtained as the best treatment solution (50% Flour Carrot + 50% whole wheat flour) was also carried out a physical analysis - chemical and organoleptic with which it could determine the acceptability of the people tasted.
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1.Tema de la investigación
Obtención de la harina de Zanahoria (Daucus Carota) para elaborar pan con diversos
porcentajes de harina integral en la UTE SANTO DOMINGO.
1.2.Problema de investigación
Deficiente industrialización de la zanahoria para ser aplicado en el campo agroindustrial
y específicamente en la panificación
1.2.1. Planteamiento del problema
El Ecuador por su posición sobre la línea ecuatorial goza de toda clase de climas, lo que
le permite tener diversidad de cultivos, zzanahoria (Daucus Carota) Uno de los cultivos
tradicionales explotados en la sierra, costa y oriente ya que contiene un alto poder
alimenticio para adultos y especialmente en niños, pero en la actualidad no existe una
industria especializada en la obtención de harina a base de la zanahoria para ser
utilizado como ingrediente en la elaboración de pan en la industria de cereales, por lo
que no permite aprovechar las materias primas.1
1.2.1.1. Diagnóstico
En nuestro país existen grandes extensiones de plantaciones de zanahoria y por lo tanto
con una buena producción que hasta el momento no ha sido aprovechada a nivel
industrial nada más que para venderlo en los mercados y supermercados fresca.
1
De allí la necesidad de utilizarle para la fabricación de productos agroindustriales como
en pan de zanahoria
1.2.1.2. Pronóstico
La presente investigación se plantea en vista de que en las zonas del Ecuador existe una
cantidad considerable de producción de zanahoria, pero este producto no es muy
apetecido en el mercado, por lo que una gran parte de esta se pierde en la alimentación
de animales, decir no se lo utiliza correctamente ni se la industrializa por lo que se
perderá la producción y por ende los ingresos económicos de estos productores.
1.2.1.3. Control del pronóstico
Con esta investigación se pretende industrializar la zanahoria para la obtención de harina para
la utilización en productos cárnicos cereales, y así utilizar toda la materia prima producida en
estos sectores y que no se pierda como se viene haciendo en estos momentos.
1.2.2. Formulación del problema
Se aplicará el método de deshidratación para la obtención de harina de zanahoria, para utilizarlo
en la elaboración de pan.
1.2.3. Sistematización del problema
1 ¿Será necesario caracterizar la materia prima mediante un análisis físico, químico y
bromatológico?
2 ¿Será necesario controlar variación de tiempo y temperatura en el secado?
3 ¿Sera necesario realizar pruebas piloto de elaboración de sub productos?
1.3.Objetivos de la investigación
1.3.1. General
Obtener harina de zanahoria para elaborar pan con diversos porcentajes de harina
integral en la UTE Campus Arturo Ruiz Mora.
1.3.2. Específicos
1) Realizar los análisis bromatológicos de la zanahoria para determinar su composición
antes de ser sometido al secado.
2) Determinar la temperatura y el tiempo de secado de la zanahoria para obtener la
harina y ser utilizada en la elaboración de pan.
3) Realizar los análisis bromatológicos de la harina de zanahoria para determinar su
composición.
4) Determinar el porcentaje de harina integral y harina zanahoria para mejorar las
características organolépticas del pan.
5) Realizar los análisis químicos y organolépticos para determinar la composición del
pan.
6) Realizar el balance de masa y energía para determinar el rendimiento del pan y el
consumo de energía de los equipos.
7) Realizar el dimensionamiento del horno apropiado para la elaboración del pan.
1.4. Justificación
El presente trabajo de investigación se enmarca, en la necesidad de elaborar un pan a
base de harina de zanahoria (Daucus Carota) y harina integral, en la actualidad la
zanahoria tiene altos porcentajes de desperdicios. Mientras que la mezcla con la harina
contenido en proteína y fibra, además también para darle un sabor característico al pan
para su aceptabilidad y consumo como un producto rico y nutritivo.
La elaboración de este producto da como resultado un pan muy saludable por su alto
contenido en proteína, fibra, vitaminas y minerales debido a la riqueza de estos
componentes en las materias primas lo cual es muy benéfico para la salud.
En la metodología se tuvo que cambiar parámetros en el diagrama de flujo de
obtención de harinas convencionales de acuerdo a las que se exigía en bibliografías
consultadas como es tiempo y temperatura del secado de la zanahoria.
Esta investigación actualmente está aportando con una nueva alternativa de
industrialización de la zanahoria (Daucus Carota).
La parte práctica de esta investigación se lo realizó en el Laboratorio de Análisis
Químicos Agropecuarios “AGROLAB”y en el laboratorio de Química de la UTE.
1.4.1. Conveniencia
Es conveniente realizar esta investigación ya que sería una nueva alternativa de
ubicación de la zanahoria, así como en la industria panificadora se tendría un pan de
diferente calidad y nutricional
1.4.2. Impacto social
La elaboración de este producto pertenece a la ciencia de los cereales y panadería, los cuales
van a ser de gran ayuda para llevar a cabo la elaboración del pan. A la vez podemos decir, que
la elaboración de este producto nos llevará a aportar con nuevas teorías en el desarrollo
tecnológico de la elaboración de harina de zanahoria ya que en la actualidad no existe en el
1.4.3. Impacto teórico
La presente investigación busca aprovechar que posee un alto contenido de vitaminas
tomando los conceptos básicos de técnicas de conservación de los alimentos por
deshidratación, operaciones unitarias y tecnología de cereales de esta manera lograr un
producto de excelente calidad.
1.4.4. Impacto metodológico
Con la finalidad de lograr el cumplimiento de los objetivos propuestos se deberá recurrir
a métodos de laboratorio para la obtención de harina de zanahoria y determinar la
formulación adecuada para agregar en la elaboración de pan.
1.4.5. Implicancia práctica
La presente investigación planteo buscar soluciones concretas a los problemas de poca
utilización e industrialización de la zanahoria que mediante la obtención de harina
pretendemos utilizarla de mejor manera y así exista mayor consumo y aplicación de este
producto.
1.4.6. Impacto ecológico
En vista de que la zanahoria no ha sido industrializada en gran escala, a través de esta
investigación podemos obtener harina para que sea utilizado en la industria alimenticia
en este caso en la elaboración de pan, buscando así un nuevo producto para el mercado
y además que la harina pueda tener múltiples usos a nivel industrial por lo que los
1.4.7. Viabilidad
La elaboración de este producto se llevará a cabo en la planta agroindustrial de la UTE
ya que posee los equipos adecuados en su totalidad para su desarrollo.
Las materias primas (zanahoria) se obtendrán de la región sierra específicamente de la
provincia de Tungurahua y la harina integral se obtendrá en distribuidoras la misma
ciudad. Este producto va hacer desarrollado y financiado en su totalidad por el
investigador.
El proceso de secado por conducción se lo realizará en la estufa del laboratorio de
química de la universidad.
1.5. Hipótesis o idea a defender del estudio
En esta investigación se probará la siguiente hipótesis:
La temperatura y tiempo de secado de la zanahoria está influenciando en la obtención de
la harina de zanahoria.
1.5.1. Formulación de la hipótesis
La variación de tiempo y temperatura está influenciando significativamente en el
obtención de harina de zanahoria.
Hipótesis nula (Ho)
Ho = La temperatura y tiempo de secado zanahoria no está influenciando en la
Ho = El porcentaje deharina de zanahoria y harina integral no está influenciado
en las características organolépticas del pan.
1.5.2. Operacionalización de la hipótesis
1.5.2.1. Variables
Variable independiente
Tiempo y temperatura de secado
Porcentaje de harina de zanahoria y harina integral
Variable dependiente
Composición organoléptica
Composición química.
NOMBRE UNIDAD DE
MEDIDA
INSTRUMENTO O
TÉCNICA TIEMPO
Características organolépticas: Color Olor Sabor Textura Características químicas Humedad Grasa Proteína Ceniza Fibra Minerales Ponderación Ponderación Ponderación Ponderación Ponderación % % % % % %
Cataciones o encuestas Cataciones o encuestas Cataciones o encuestas Cataciones o encuestas Cataciones o encuestas
Estufa (%de humedad) Soxhlet (% de grasa) Kjeldahl(% de proteína) Mufla (% de ceniza) Métodos de laboratorio Absorción atómica
1.5.2.2. Indicadores
El pan es el alimento básico que forma parte de la dieta diaria de las personas, hay
diferentes formas de elaborar el pan; cociendo una mezcla de harina o grano molido,
agua o leche y varios ingredientes. La harina puede ser de trigo (el grano más
utilizado), centeno, cebada, maíz, arroz, patatas o papas y soja. Dependiendo de los
ingredientes utilizados, el pan puede ser con levadura o ácimo. Con la levadura se hace
combinando un agente que produce la fermentación y subida del pan, en general
levadura, con el resto de los ingredientes, normalmente azúcar, sal y grasa, además de la
harina y el líquido.
La levadura actúa en el proceso de fermentación, generando un gas, dióxido de carbono,
en la mezcla o masa, incrementando su volumen y haciéndola ligera y porosa. Las
levaduras químicas, en especial la levadura de cocina, logra la distensión de la masa por
la interacción entre carbonatos y ácidos, reduciendo en gran medida el tiempo que
requiere la acción de la levadura natural. El pan ácimo se compone en esencia de harina
y líquido y no lleva levadura.
En la actualidad hay panificadoras que utilizan amasadoras, cintas transportadoras,
hornos automáticos y máquinas para enfriar, cortar y envolver el pan. Al ampliarse entre
el las personas el concepto de la alimentación sana, se ha vuelto popular los panes
integrales o comúnmente llamados negros. Además de esto se puede observar que en la
actualidad la harina de zanahoria es poco consumida y producida por las personas ya
que las mismas desconocen las propiedades las mismas que pueden ser de un gran
aporte nutricional en la alimentación diaria. Para esto se realizará este producto un
producto para determinar si existe un cambio en las características organolépticas del
CAPÍTULO II
MARCO DE REFERENCIA
2.1 Marco teórico
2.1.1. Zanahoria
Fig. N°: 01
Zanahoria
Fuente: http://www.saludybelleza.org/propiedades-beneficios-zanahoria/
En el siglo XIV el cultivo había llegado a Gran Bretaña, mencionándola por primera vez
en una relación de una huerta monástica fechada en 1.419, pero tendrían que pasar más
de cien años para que el cultivo tomara cierta importancia.
“La zanahoria es introducida por los Árabes desde el Norte de África a España y, desde
aquí, hasta Holanda y el resto de Europa. En la Edad Media se cultivaban las variedades
morada, blanca y amarilla”2
En 1.548 se afirma en un herbario que "las zanahorias crecen en abundancia en todos
los países".
2
Sin embargo, hasta el siglo XVII los horticultores de los Países Bajos no produjeron
una zanahoria anaranjada que retenía su color durante la cocción; esta sería la zanahoria
precursora de nuestras variedades actuales.
Con la mejora de las variedades de huerta y el crecimiento enorme de la horticultura de
mercado a finales del siglo XIX, la zanahoria se va abriendo camino por su cultivo
rápido y fácil.
“El término castellano ZANAHORIA tiene su origen en la palabra árabe
"ISFANNARIYA", ya que fueron verdaderamente los Arabes los que introdujeron este
cultivo en nuestro país”3. Un vocablo muy extendido en la zona levantina es "CARLOTA", que tiene un origen latino y deriva de la palabra "CAROTA", procedente
de una palabra griega cuyo significado es quemar. Los griegos contaban con otro
término para designar la zanahoria, "PHILON", que significa amar (debían considerarla
afrodisiaca).
Las zanahoriasse destacan por tener un gran valor nutritivo y vitamínico que la
convierte en componente de muchas recetas y alimentos.
Su precio es accesible y es fácil de encontrar a lo largo de todo el año.
Sus virtudes son reconocidas.
La zanahoria es un gran reconstituyente, es un alimento aconsejable en el tratamiento de
las diarreas. Además, enriquece la sangre y regenera las células.
De la materia colorante amarilla que tiene esta raíz, se extrae el caroteno, que el
organismo asimila como vitamina A. Por lo tanto, su consumo es muy importante para
todas aquellas personas con problemas de visión.
3
Las zanahorias contienen caroteno beta, sustancia que se convierte en vitamina A en el
cuerpo humano. Una porción de 1/2 taza de zanahorias cocidas, contiene cuatro veces la
cantidad diaria recomendada de vitamina A en la forma de caroteno beta protector.
El caroteno beta es también un eficaz antioxidantede gran alcance en la lucha contra el
cáncer, especialmente cáncer de pulmón.
Investigaciones recientes sugieren que también puede proteger contra infartos y
enfermedades cardíacas.
2.1.1.1 Clasificación científica de la zanahoria
Cuadro. N°:01
Composición Científica de la Zanahoria
Clasificación Científica
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Opiales
Familia Daucus
Subfamilia Apiaceae
Tribu Carota
Género Daucus
Fuente: http://www.bedri.es/Libreta_de_apuntes/Zanahoria.htm#Clasificacioncientifica
2.1.1.2 Variedades Cultivadas
Antares: se adapta a los cultivos de verano y otoño, especialmente en siembras
Bayón F1: variedad de tipo Amsterdam de hoja fuerte, precoz, su terminación al
principio no es completamente redonda.
Bolero: variedad tipo Nantes, zanahoria alargada que se corta en varios trozos
semejantes y se toma como aperitivo. Recomendada para las siembras de abril a
junio en zonas frías.
Carson F1: variedad tipo Chantenay, caracterizada por su raíz cónica.
Diava F1: recomendada para todo el periodo de zonas frías (agosto-enero) y
principalmente para octubre a noviembre en zonas más cálidas.
Gémini: resistente a la humedad, uniformidad, precocidad y poco destrío.
Karol: variedad precoz adaptada a los suelos ligeros.
Karotan: variedad de tipo Flakee, buena coloración externa e interna, resistente
al rajado y a la recolección mecanizada.
Mestro: resistente a Alternaria y cavity spot. Tiene una equilibrada proporción
de hoja y raíz.
Najor: variedad tolerante al frío gracias a su rebrote tardío.
Nandrin: variedad de ciclo medio, de raíz lisa y cilíndrica.
Nelsón: híbrido precoz tipo Nantes, de follaje fuerte, aptas para las primeras
entregas en manojo y las producciones en verano como cosecha principal.
2.1.1.3 Origen y distribución geográfica de la Zanahoria
“La zanahoria es una especie originaria del centro asiático y del mediterráneo. Ha sido
cultivada y consumida desde antiguo por griegos y romanos. Durante los primeros años
de su cultivo, las raíces de la zanahoria eran de color violáceo.
El cambio de éstas a su actual color naranja se debe a las selecciones ocurridas a
mediados de 1700 en Holanda, que aportó una gran cantidad de caroteno, el pigmento
causante del color y que han sido base del material vegetal actual”4.
2.1.1.4 Características
Planta: bianual. Durante el primer año se forma una roseta de pocas hojas y la raíz.
Después de un período de descanso, se presenta un tallo corto en el que se forman las
flores durante la segunda estación de crecimiento.
Sistema radicular: raíz napiforme, de forma y color variables. Tiene función
almacenadora, y también presenta numerosas raíces secundarias que sirven como
órganos de absorción.
Al realizar un corte transversal se distinguen dos zonas bien definidas: una exterior,
constituida principalmente por el floema secundario y otra exterior formada por el
xilema y la médula.
Las zanahorias más aceptadas son las que presentan gran proporción de corteza exterior,
ya que el xilema es generalmente leñosos y sin sabor.
Flores: de color blanco, con largas brácteas en su base, agrupadas en inflorescencias en
umbela compuesta.
Fruto: diaquenio soldado por su cara plana.
2.1.1.5 Propiedades de las zanahorias:
El comerse cruda además de tener un excelente sabor, ayuda a fortalecer los
dientes y encías. Es muy saludable también comerla cocida, aunque no tanto en
este estado para fines medicinales.
Debido a las sustancias aromáticas que posee la zanahoria, es muy buena para
Es muy útil para eliminar los cólicos y disipa los gases que emite el organismo,
debido a ello es recomendable ingerirla después de las comidas. Ayuda a
quienes padecen de estreñimiento y tienen dolor de estómago a causa de una
intoxicación, por lo que en este caso es recomendable comer seis zanahorias
crudas ralladas, racionándolas durante todo el día.
Este magnífico vegetal es diuretico, es decir que agiliza el proceso de orinar, es
emenagogo (agiliza la menstruación en las mujeres) y ayuda a la desintegración
de los cálculos renales.
Es rica es fósforo, por lo que es un excelente vigorizante, útil para las mentes
cansadas y como restauradora de los nervios.
Tiene además propiedades naturales para mejorar la vista, es antioxidante y un eficaz protector de la piel, ayuda a la secreción de leche materna.
Cuadro. Nº: 02
Composición química de la zanahoria
Valor nutricional de la zanahoria en 100 g de sustancia comestible
Agua (g) 88.6
Carbohidratos (g) 10.1
Lípidos (g) 0.2
Calorías (cal) 40
Vitamina A (U.I.) 2.000-12.000 según variedades
Vitamina B1 (mg) 0.13
Vitamina B2 (mg) 0.06
Vitamina B6 (mg) 0.19
Vitamina E (mg) 0.45
Ácido nicotínico (mg) 0.64
Potasio (mg) 0.1
2.1.1.6 Aplicaciones de la zanahoria sobre la salud
El zumo es recomendable como normalizador de la sangre, excelente contra los
desórdenes digestivos, el adelgazamiento, las erupciones cutáneas, la acidosis, la
debilidad del cabello y ojos, la mal nutrición y las condiciones ulcerosas ;
además es un gran acrecentador del vigor y la vitalidad general.
El filo-hormona sexual que encierra el zumo fresco, hace que sea recomendable
en los casos de retardo del desarrollo del sexo, falta de menstruación en las
mujeres, impotencia y esterilidad; en estos casos se tomará por tiempo
prolongada.
Para el tratamiento de la piorrea, dentistas de todas partes están empezando a
recomendar zumos puros vegetales, especialmente de zanahoria. Su efecto
curativo contra el reumatismo, gota artritis y cálculos, se debe a su enorme
proporción de potasio que se combina con los ácidos.
En los casos de hidropesía, ascitis, además, etc., también ejerce efectos
neutralizantes de los ácidos, alcalinizándolos.
Su uso es igualmente recomendado en las afecciones de las vías urinarias, pues
es excelente para los riñones.
Como antiséptico se puede tomar zumo varias veces por día, especialmente en
las enfermedades infecciosas como la tifoidea. Es asimismo un expectorante útil
en las afecciones del pecho, asma, catarros bronquiales, etc., en estos casos se
tomará el zumo mezclado con un poco de miel o jugo de limón. Debe ser la
bebida cotidiana de los tuberculosos a causa de la gran cantidad de azúcar que
contiene y su riqueza en calcio.
También actúa como vermífugo, el zumo crudo de zanahoria tomando en
ayunas, expelerá las lombrices intestinales.
Son varias las aplicaciones de la zanahoria al exterior, pues es un articulo muy útil como estimulante aplicado sobre las llagas, úlceras, abscesos, carbunco,
tumores cancerosos, escrófula, etc.
La cataplasma estará constituida de la pulpa fresca rallada y cruda. La
aceite de almendras, es excelente para anginas y los infartos ganglionares
agudos.
2.1.1.7 Beneficios de la zanahoria
“La raíz, rica en pectinas, fibra, oligoelementos y agua, se la considera antidiarreico
moderado, calmante estomacal que regula el tránsito intestinal, desintoxicante,
depurativa y remineralizante”5.
También se la considera un remedio popular para la ictericia. La raíz y las semillas son
consideradas afrodisíacas, también se emplean como tónico para los nervios, además de
emplasto para úlceras y quemaduras.
El aceite de la raíz se usa por su riqueza en β-caroteno y vitamina A en cosmética como
componente de cremas, lociones, champús, jabones.
También tiene aplicaciones en farmacología como excipiente o formando parte de
complejos vitamínicos o potenciadotes del bronceado.
La raíz de la zanahoria tiene propiedades diuréticas y es efectiva en la eliminación del
ácido úrico. También es adecuada para tratar trastornos metabólicos, tales como anemia,
dismenorrea, depresión nerviosa, hipertiroidismo, retrasos del crecimiento.
Es dilatadora de las arterias coronarias, hipotensora y antidiabética (reduce el nivel de
azúcar en sangre). Los carotenoides, y en particular el -caroteno, son muy conocidos
por sus propiedades antimutagénicas, quimiopreventivas, fotoprotectoras y reforzantes
de la inmunidad.
5
Tales efectos están principalmente unidos a las propiedades antioxidantes de estos
componentes, ya que actúan como captadores de radicales libres y atenuadores de
algunas reacciones de oxidación.
Numerosos estudios han demostrado que el -caroteno reduce el riesgo de cáncer de
pulmón, cerviz, esófago y estómago, así como la aparición de cataratas y que además, es
útil para el tratamiento de pacientes que sufren graves quemaduras solares.
También en medicina popular se usa como cicatrizante, calmante y tonificante
combatiendo problemas de la piel como el acné, heridas infectadas, eccemas, abscesos y
quemaduras. Fortalece las uñas y el cabello.
Su consumo habitual estimula la producción de melanina y protege la piel de los efectos
nocivos de las radiaciones ultravioletas (UVA), lo que sirve para reforzar y mantener el
bronceado. En los niños se ha usado como zumo para combatir la amigdalitis, y la tos.
2.1.1.8 Harina de zanahoria
Harina de zanahoria es un suplemento rico en fibra, que por su bajo costo es una
excelente opción para la alimentación humana. “La harina de zanahoria es un
producto con elevados niveles de proteína, vitaminas y elementos adicionales
que brindan a nuestros consumidores un producto de calidad”6. Además es una materia prima especial para efectuar mezclas con otros tipos de harinas.
2.1.2 Trigo
Planta gramínea anual, de la familia del césped, con espigas de cuyos granos molidos se
saca la harina. Su nombre científico es el genus triticum. Es uno de los cereales más
usados en la elaboración de alimentos.
Fig. N°: 02
Trigo
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Triticum
2.1.2.1 Harina integral de Trigo
La harina de trigo integral es una harina molida de trigo que contiene la piel y la vaina
(es considerada como no refinada).
Hasta hace aproximadamente 150 años, la mayor parte de las harinas de trigo eran
harinas integrales de trigo pero a partir de finales del siglo XX se dejó de emplear. Hoy
han vuelto al mercado gracias al énfasis de la alimentación sana ya que contienen un
alto porcentaje de fibra lo que permite mejorar la digestión.
Es una harina oscura que se obtiene de la molienda del grano de trigo con todas sus
envolturas celulósicas. Según el grado de molienda se admiten 3 tipos: grueso, mediano
y fino. Esta harina puede utilizarse sola.
2.1.2.2 Clasificación del trigo
A nivel general, el trigo se clasifica de acuerdo a la textura del endospermo, porque esta
característica del grano está relacionada con su forma de fraccionarse en
la molturación, la cual puede ser vítrea o harinosa, y de acuerdo a la riqueza proteica,
porque las propiedades de la harina y su conveniencia para diferentes objetivos están
De esta manera, se pueden mencionar las variedades de
trigo: aestivum (candeal), carthlicum, compactum (club), dicoccoides (escanda), dicocc
um (farro), durum, ispahanicum, karamyschevii, macha,militinae, entre otros.
Los trigos monococcum, dicoccum y spelta son vestidos, es decir,
la lema y pálea forman una cubierta que permanece unida al grano después de la trilla.
Los trigos más importantes para el comercio son el Triticum durum (utilizado
principalmente para pastas y sémola), el Triticum aestivum (utilizado para elaborar pan)
y el Triticum compactum (se utiliza para hacer galletas).
2.1.2.3 Origen
Se piensa que se ha cultivado desde hace más de 9,000 años. Algunos autores piensan
que surgió en el valle del Río Nilo. El trigo entra a América cuando inmigrantes rusos lo
trajeron a Kansas en 1873, la variedad llamada Pavo Rojo, que crece mejor que
cualquier otra
2.1.2.4 Importancia Económica y Distribución Geográfica
El trigo ha formado parte del desarrollo económico y cultural del hombre, siendo el
cereal más cultivado. Es considerado un alimento para consumo humano, aunque gran
parte se destina a la alimentación animal, así como a subproductos de la transformación
industrial destinado para piensos.
La propiedad más importante del trigo es la capacidad de cocción de la harina debida a
la elasticidad del gluten que contiene. Esta característica permite la panificación,
El trigo se cultiva en todo el mundo siendo la principal área de cultivo la zona templada
del hemisferio norte. En la siguiente tabla se muestra la producción mundial de trigo en
millones de toneladas.
Cuadro. N°:03
Producción mundial de Trigo
País
Producción
(millones de toneladas)
China 96,3
India 72,0
Estados
Unidos 57,1
Rusia 47,7
Francia 36,9
Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Triticum
2.1.2.5 Valor nutricional
El trigo generalmente es molido como harina para su utilización. “Un gran porcentaje de
la producción total de trigo es utilizada para el consumo humano en la elaboración de
pan, galletas, tortas y pastas, otro tanto es destinado a alimentación animal y el restante
se utiliza en la industria o como simiente (semilla); también se utiliza para la
preparación de aditivos para la cerveza y otros licores”7.
7
En la siguiente tabla se muestra el porcentaje de nutrientes en su forma natural del grano
de trigo en 100 gramos de muestra:
Cuadro. N°:04 Valor Nutricional del Trigo
NUTRIENTES %
Carbohidratos 70
Proteínas 16
Humedad 10
Lípidos 2
Minerales 2
Fuente: http://www.infoagro.com/herbaceos/cereales/trigo3.htm
2.1.2.6 Propiedades medicinales del Trigo
“El trigo ha sido considerado desde siempre como el fundamento de la dieta de
numerosas civilizaciones, siendo un alimento importante desde épocas prehistóricos, y
valioso como ingrediente principal en la preparación del pan”8. Es una planta gramínea
muy común de la cual suele aprovecharse el grano y su cubierta, conocida comúnmente
como salvado. Es sin duda, un cereal vital en la dieta humana, rico en vitaminas y
minerales. El trigo es una planta de cosecha anual, de 1 m de altura aproximadamente.
Las hojas, similares a otras plantas de su familia, germinan rápidamente y poseen tallos
menudos en cuyo fin, se encuentran los granos contenidos en las espigas.
Sus usos son variados, y dependen en general de las características del grano. Las
harinas derivadas de especies de grano duro se utilizan en la elaboración de pan y
pastas; las especies de granos blandos se utilizan en la pastelería. En menor medida, se
utiliza en la fabricación de cerveza, whisky y alcohol. En Europa se elaboran incluso
algunos sucedáneos del café. Se cree que su cultivo tiene origen en la antigua
Mesopotamia. Se estima que hace alrededor de ocho mil años, el trigo silvestre sufrió
8
una mutación o hibridación que generó una semilla de mayor tamaño, que impedía la
diseminación de ésta por acción del viento. Actualmente, la explotación agraria generó
la creación de numerosos híbridos y especies que aumentan la productividad agrícola.
2.1.3 Tipos de Harinas
“La harina es un producto obtenido de la molienda de diferentes, cereales, tales como: trigo, maíz, arroz”9
.
Harina de trigo: Tiene múltiples usos en la cocina y especialmente en la pastelería,
con ella se confeccionan salsas, bollerías, pasteles, panes, etc.
Harina de maíz: Su color varía dependiendo del grano, blanco o amarillo. Sus usos
con cachapas, arepas, chicas, cremas, postres, panes, cotufas.
Harina de sémola: Se obtiene del grano partido del trigo. Se usa especialmente para
pastas, ñoquis y panes.
Harina de arroz: Se usa para la preparación de cremas, sopas y salsas.
2.1.4 Pan
El pan es un alimento básico que forma parte de la dieta tradicional en Europa, Oriente
Medio, India y América. Se suele preparar mediante el horneado de una masa elaborada
fundamentalmente con harina de cereales, sal y agua. “La mezcla en algunas ocasiones
suele contener levaduras para que fermente la masa y sea más esponjosa y
tierna”10. El cereal más utilizado para la elaboración del pan es la harina de trigo, también se utiliza el centeno, la cebada, el maíz, el arroz. Existen muchos tipos de pan
que pueden contener otros ingredientes, como grasas de diferentes tipos (tocino de
cerdo o de vaca, mantequilla, aceite de oliva), huevos, azúcar, especias, frutas, frutas
9 CATALÁN, Manuel. / (1971). Tecnología de los cereales. Editorial Acriba Zaragoza, España
secas (como por ejemplo pasas), verduras (como cebollas), frutos
secos o semillas diversas.
2.1.4.1 Tipos de panes
A pesar de lo reducido de los ingredientes la variedad de panes en la culinaria mundial
es muy grande debido en gran parte a las variantes en los procesos de su elaboración, a
las tradiciones culinarias, a la disponibilidad de los diferentes tipos cereales, a las
formas impresas a sus masas, a la ausencia de uno de sus ingredientes (como puede ser
de la levadura), a las decoraciones exteriores, etc.
Panes sin levadura
Este tipo de panes, denominados a veces también como panes cenceños (o ácimo), se
elaboran con el simple concurso de la harina y el agua, es uno de los panes más antiguos
que puede suponerse debido a la simplicidad de los ingredientes.
Panes de masa ácida
Este tipo de panes se caracteriza por elaborarse con una masa ácida, la acidez proviene
de los cultivos bacterianos realizados en la masa madre que le proporciona un sabor
característico final al pan.
El sabor ácido proviene del ácido láctico o acético generado durante la fermentación de
la masa madre. Las levaduras Candida milleri o Saccharomyces exiguus se cultivan en
la harina haciendo una especie de simbiosis con la bacteria Lactobacillus
sanfranciscensis.. La Lactobacillus sanfranciscensis se nombró así por ser un
Francisco. Estos panes poseen un color en la corteza muy característico, un marrón muy
pronunciado.
Panes levados
Por regla general cuando se emplean levaduras para elevar la masa se obtienen unos
resultados específicos de 'hinchado' del pan, pero en algunas culturas no se emplean
levaduras y surgen así panes como los de soda muy populares en la culinaria irlandesa o
los panes que emplean bacterias de la especie Clostridium perfringens o Bacillus cereus,
denominados pan de crecimiento salino (Pan Salt-Rising).
Estas bacterias son las que generan la gastroenteritis pero tras el proceso de horneado
mueren debido a que son sometidas a temperaturas por encima de los 200 °C. Hoy en
día se suelen vender masas panaderas congeladas que se introducen directamente en el
horno, estas masas suelen llevar levaduras químicas como son el pirofosfato ácido de
sodio (Na2H2P2O7) y el bicarbonato sódico, a esta categoría pertenecen los panes
rápidos (quick breads en inglés) como pueden ser el pan de banana, los elaborados
con crémor tártaro (bitartrato de potasio - KC4H5O6), el cornbread, scones, o
el serbio Česnica, etc.
Panes planos
Es muy posible que los panes planos fueran las formas más primigenias de pan y quizás
se deba a la facilidad de preparación. Hoy en día es un pan muy empleado en diferentes
culturas de la tierra, es por ejemplo muy empleado en las cocinas árabes, así como
de Sur de Asia (India y Pakistan son ejemplos de ello), las tortillas americanas.
Una de las características más relevantes de este tipo de panes es la rapidez de
exista la necesidad de un gran operativo, como fuente de calor se puede emplear
una sartén (o una simple chapa metálica caliente), una piedra, o también en las paredes
de un horno (Taboon). Se puede decir que este tipo de panes se 'hincha' sin necesidad de
fermentación (muchos de ellos se hacen sin el empleo de levadura), debido a que
durante su cocción se forman pequeñas burbujas de vapor entre la masa. En algunos
casos la textura es lo suficientemente robusta como para poder incluir otro alimento,
este es el caso del pan de pita que permite incluir carne picada en su interior.
Panes sin gluten
Las personas celiacas son sensibles al gluten (gliadina) en los alimentos, lo que hace
que se tenga que evitar ciertas harinas en la elaboración. Esta enfermedad ha hecho que
existan panes comercializados como productos dietéticos.
Estas personas no pueden ingerir pan ordinario debido a su contenido en gluten. por esta
razón es cada vez más frecuente ver elaboraciones de panes elaborados con harinas sin
gluten como puede ser el almidón (harina de arroz) o la harina de maíz, algunas ellas
suplen la falta de proteína a veces con la adicción de goma xantana que proporciona
una elasticidad al pan elaborada con él y con emulsificantes que permiten retener las
emisiones de dióxido de carbono de la fermentación. Otras substancias empleadas para
proporcionar elasticidad al pan se fundamentan con el empleo de algas (agar-agar) o
harinas de algarrobo.
Panes al vapor/fritos
En la cocina asiática se suele encontrar este método de aplicar calor a la masa debido,
bien al uso de vapor caliente, bien a una fritura en aceite vegetal a muy alta temperatura.
Un ejemplo es el baozi. Esta forma de calentar la masa de harina da lugar a un tipo de
panes específicos que poseen una corteza con características peculiares. La cocina
2.1.4.2 Pan de zanahoria y harina integral de trigo
En la actualidad existen diversas combinaciones de harina para la obtención de un tipo
de pan saludable.
“Hoy en día la mayoría de personas buscan no afectar significativamente su salud, por tal motivo consumen productos de calidad y bajos en calorías”11
; este es el caso del pan
de zanahoria y harina integral ya que este es rico en vitaminas, proteínas y minerales, lo
principal es que es saludable y ayuda a mantener la salud de las personas estables.
2.1.4.3 Composición nutricional del pan
Cuadro. N°:05 Valor Nutricional del Pan
Fuente: http://www.mailxmail.com/curso-pan-historia-recetas/composicion-cuantitativa-valor-nutritivo-pan
2.1.4.4 Pan y Salud
El pan se ha considerado desde muy antiguo como uno de los alimentos por excelencia.
Hubo autores que experimentaron científicamente diciendo que era un alimento, que por
11
sí solo, poseía todos los requerimientos básicos de una alimentación completa (bajo
ciertas actividades). “El pan es una alimento que contiene un 40% de agua (hay que
saber que la pasta cocida llega a un 60%)”12. Es un buen cálculo pensar que cien gramos de pan blanco tiene un aporte calórico aproximado de 250 calorías, su adecuación a la
alimentación humana hace que sea incluido en los kits de supervivencia
2.1.4.5 Consumo del pan en el mundo
El consumo de pan ha ido creciendo durante los siglos acompasado con el ritmo de
crecimiento de la población mundial. El pan es un alimento barato que es asequible a
gran parte de la población mundial aunque, como es de suponer, el precio del pan es
muy sensible al precio del trigo y de los cereales. Este aumento del precio a comienzos
del siglo XXI se debe en parte a la Crisis alimentaria mundial.
Un porcentaje de las labores agrícolas que generan cereales va a parar a la
alimentación ganadera y otro va a la elaboración de derivados, entre los que se
encuentran las harinas. Por regla general se adquiere fácilmente en las zonas urbanas
en panaderías, supermercados (zonas específicas) y tiendas de conveniencia. La venta
de pan está sometida en la mayoría de los países a reglas específicas. La tendencia
mundial es de una progresiva reducción del consumo de pan en los países industriales y
que tradicionalmente lo han consumido.
El consumo medio de pan en la cesta de la compra media de un país desarrollado suele
estar entre un 5% y un 10% (en función de aspectos culturales y localización). El país
con un alto porcentaje de consumo de pan "per cápita" es Alemania (aproximadamente
106 kilogramos/persona año), siendo Chile país con más consumo de pan en América y
segundo consumidor a nivel mundial (aproximadamente 98 kilogramos/persona año).
12
2.1.5 Operaciones unitarias
2.1.5.1 Secado
Desde la antigüedad el ser humano ha utilizado el secado como una de las técnicas de
conservación de alimentos más comunes y sencillas, por tal motivo han pasado cientos
de siglos y esta técnica sigue siendo utilizada y esto gracias a su eficacia. “El secado es
un proceso en el cual se elimina la humedad de un producto alimentario para reforzar
su estabilidad, transportabilidad, sabor y textura”13
“El propósito principal de la deshidratación es prolongar la durabilidad del producto
final. El objetivo principal es reducir el contenido de humedad del producto a un nivel
que limite el crecimiento microbiano y las reacciones químicas. El aire caliente es usado
en muchas operaciones de secado, por lo que los secadores de aire caliente han estado
por muchos años alrededor del mundo”14
2.1.5.2 Velocidad de Secado
Secado a velocidad constante
A velocidad constante siempre existe humedad en la superficie del material que se está
secando. El agua dentro de este material es capaz de difundirse a la superficie a una
velocidad mayor que a la velocidad a la cual deja la superficie. Esta velocidad se
calcula por la siguiente fórmula:
13 LOMAS, Esteban María del Carmen << Introducción al cálculo de los procesos tecnológicos de los
alimentos >> Edit. Acribia, 2002
14
Donde
= velocidad de secado o de evaporación, kg/s
h = coeficiente de transferencia de calor por convección, Kw/m2°C.
A = área disponible para la transferencia de calor,m2.
= temperatura de la corriente de aire, °C
= temperatura de la superficie, °C
= calor latente de vaporización evaluado a , KJ/kg.
Secado a velocidad decreciente
El periodo de velocidad decreciente principia cuando el agua que está en el interior del
material por secar ya no se puede difundir a la superficie a una velocidad
suficientemente rápida para conservar toda la superficie saturada con humedad.
2.1.5.3 Secadores de platos
Fig. N°:03
Ilustración de un secador de platos
Fuente: Batty, J.C &Folkman Steven: FUNDAMENTOS DE LA INGENERÍA DE ALIMENTOS, Primera Edición, Compañía Editorial Continental S.A., México, 1990
Quemadores o bo-
Binas calentadoras ventilador
Entrada de aire Escape del aire
“El producto es colocado en las bandejas mientras el aire es calentado por combustión
directa de un combustible a estos secadores se les adiciona reguladores para regular el
aire que entra y sale del secador y de esta manera regular la humedad dentro del
secador.”15
Considérese el sistema secador que se ilustra en la Fig. N°:08 Un balance de energía
para este sistema da:
( ) ( ) 16
En donde
17
15Batty, J.C &Folkman Steven: FUNDAMENTOS DE LA INGENERÍA DE ALIMENTOS, Primera
Edición, Compañía Editorial Continental S.A., México, 1990 16
Batty, J.C &Folkman Steven: FUNDAMENTOS DE LA INGENERÍA DE ALIMENTOS, Primera Edición, Compañía Editorial Continental S.A., México, 1990
17
Batty, J.C &Folkman Steven: FUNDAMENTOS DE LA INGENERÍA DE
En donde:
Q = Velocidad de transmisión de calor, las unidades son W o BTU.
U = Coeficiente de transferencia de Calor global entre la fuente calorífica y la
superficie, la unidad es W/m2 ºC.
A = Es el área de transferencia de calor, las unidades son m2 o pie2. ΔT = Es la diferencia de temperaturas, las unidades son ºC o ºF.
2.1.6 Mecanismos de transferencia de calor
El tema de transferencia de calor se refiere a cómo se puede lograr un calentamiento
o un enfriamiento. “Los problemas de transferencia de calor se pueden poner en dos
categorías. Transferencia de calor en estado estacionario significa en la cual las
propiedades del sistema no cambian con el tiempo, y transferencia de calor transitoria
denota una situación donde las propiedades cambian con el tiempo”18 El calor se puede transmitir por conducción, convección y radiación, aunque existen casos en que estos
procesos pueden tener lugar simultáneamente
Q = A x U x
Dónde:
A = es el área de transferencia de calor en m2 o pie2;
U = Coeficiente de transferencia de calor global en ⁄
= es la diferencia de temperatura en ºC o ºF; y el calor esta en W o BTU.
18Batty, J.C &Folkman Steven: FUNDAMENTOS DE LA INGENERÍA DE ALIMENTOS, Primera
