UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DESARROLLO DE UN SAZONADOR NUTRITIVO A BASE DE
AMARANTO REVENTADO Y MANÍ TOSTADO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
MARÍA AUGUSTA ROSERO NARVÁEZ
DIRECTOR: ING. JUAN BRAVO
DECLARACIÓN
Yo MARÍA AUGUSTA ROSERO NARVÁEZ, 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.
_________________________ María Augusta Rosero Narváez
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Desarrollo de un sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado”, que, para aspirar al título de Ingeniera de alimentos fue desarrollado por María Augusta Rosero Narváez, 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.
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
En la investigación realizada para el desarrollo de este trabajo de titulación se contó con el invalorable aporte técnico de los profesionales del Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP en especial de la Ingeniera Elena Villacrés, quienes permitieron el uso de los laboratorios e instalaciones de la institución además de guiarme con sus valiosos comentarios; por ello quiero expresarles mi profundo agradecimiento.
Al Ingeniero Juan Bravo por su valioso tiempo dedicado en la revisión de este trabajo de titulación.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial por incentivar el desarrollo de una carrera nueva e innovadora como la ingeniería de alimentos.
Un reconocimiento especial a mis padres Alicia y Eduardo, a mis hermanos Adriana y Francisco, a mi familia directa quienes han estado pendientes de mi formación profesional y que con su aliento y respaldo han ayudado a cumplir esta meta en mi vida.
i
ÍNDICE DE CONTENIDO
PÁGINA
RESUMEN xiv
ABSTRACT xvi
1. INTRODUCCIÓN 1
2. PARTE TEÓRICA 3
2.1 EL AMARANTO 3
2.1.1 ORIGEN 3
2.1.2 DESCRIPCIÓN 4
2.1.3 VARIEDAD 6
2.1.4 VALOR NUTRITIVO DEL AMARANTO 6
2.1.4.1 Proteína 7
2.1.4.2 Carbohidratos 7
2.1.4.3 Lípidos 8
2.1.4.4 Minerales 8
2.1.4.5 Vitaminas 9
2.1.5 PRINCIPALES USOS DEL AMARANTO 10
2.1.6 PRODUCCIÓN DE AMARANTO EN EL ECUADOR 10
2.2 EL MANÍ O CACAHUETE 11
2.2.1 ORIGEN 11
2.2.2 DESCRIPCIÓN 12
2.2.3 VARIEDADES 13
2.2.4 VALOR NUTRITIVO DEL MANÍ 14
2.2.4.1 Proteína 15
2.2.4.2 Carbohidratos 15
ii PÁGINA
2.2.4.4 Minerales 16
2.2.5 PRINCIPALES USOS DEL MANÍ O CACAHUETE 16 2.2.6 PRODUCCION DEL MANÍ EN EL ECUADOR 17
2.2 TECNOLOGÍAS PARA LA OBTENCIÓN DE UN SAZONADOR
18
2.3.1 SECADO 19
2.3.1.1 Secado de Alimentos Sólidos por contacto directo con una superficie caliente
20
2.3.2 MOLIENDA 21
2.3.2.1 Molino de Martillos 22
2.4 VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS PROCESADOS 23
2.4.1 ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS 23
2.4.2 PRINCIPALES CAUSAS EN LA ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS
24
2.4.2.1 Físicas 24
2.4.2.2 Químicas 24
2.4.2.3 Biológicas 24
2.4.3 CINÉTICA DEL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS Y PREDICCIÓN DE LA VIDA ÚTIL
25
2.4.3.1 Reacción de Orden Cero 25
2.4.3.2 Reacción de Primer Orden 26
2.4.4 CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO DE LOS ALIMENTOS PARA LA DETERMINACIÓN DE SU VIDA ÚTIL
27
2.4.4.1 Normal 27
2.4.4.2 Acelerada 27
2.4.5 EMPAQUES EN LA VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS 28
2.4.5.1 Polipropileno (PP) 28
iii PÁGINA
3. METODOLOGÍA 29
3.1 MATERIALES 30
3.1.1 MATERIA PRIMA E INGREDIENTES 30
3.2 SELECCIÓN Y LIMPIEZA DEL AMARANTO Y EL MANÍ 30 3.3 CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA DEL
AMARANTO Y EL MANÍ
31
3.3.1 HUMEDAD 31
3.3.2 CENIZAS 31
3.3.3 EXTRACTO ETÉREO 31
3.3.4 PROTEÍNA 32
3.3.5 FIBRA 32
3.3.6 EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO 32
3.4 TEMPERATURA Y TIEMPO DE TOSTADO DEL AMARANTO Y EL MANÍ
32
3.5 MOLIENDA DEL AMARANTO REVENTADO Y DEL MANÍ TOSTADO
34
3.6 DESARROLLO DE LA FORMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE UN SAZONADOR
34
3.6.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LAS CINCO FORMULACIONES
36
3.7 CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA DE SAZONADOR
37
3.7.1 HUMEDAD 37
3.7.2 CENIZAS 37
3.7.3 EXTRACTO ETÉREO 38
3.7.4 PROTEÍNA 38
3.7.5 FIBRA 38
3.7.6 EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO 38
iv PÁGINA
3.8 VIDA ÚTIL DEL SAZONADOR 39
3.8.1 ÍNDICE DE PERÓXIDOS 40
3.8.2 ACTIVIDAD DE AGUA 40
3.8.3 RECUENTO MICROBIOLÓGICO DE
AEROBIOS TOTALES, MOHOS Y LEVADURAS
40
3.8.4 PRUEBA TRIANGULAR 40
3.9 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DEL SAZONADOR, CON APLICACIÓN DE UN ANTIOXIDANTE (TBHQ)
41
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 42
4.1 TEMPERATURA Y TIEMPO DE TOSTADO DEL AMARANTO Y EL MANÍ
42
4.2 CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA DEL AMARANTO Y EL MANÍ
44
4.2.1 CONTENIDO DE HUMEDAD 44
4.2.2 CONTENIDO DE CENIZA 45
4.2.3 CONTENIDO DE GRASA 46
4.2.4 CONTENIDO DE PROTEÍNA 47
4.2.5 CONTENIDO DE FIBRA 48
4.2.6 CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS 48
4.3 DESARROLLO DE LA FORMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE UN SAZONADOR
50
4.3.1 EVALUACIÒN SENSORIAL POR ENSAYO DE ACEPTABILIDAD POR ATRIBUTOS
50
4.3.2 EVALUACIÓN SENSORIAL DE
FORMULACIONES SELECCIONADAS POR ENSAYO DE ACEPTABILIDAD POR ATRIBUTOS
52
4.3.2.1 Primer Ensayo de Aceptabilidad 52
4.3.2.2 Segundo Ensayo de Aceptabilidad 53
v PÁGINA 4.3.3 CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LAS
CINCO FORMULACIONES
55
4.3.3.1 Humedad 55
4.3.3.2 Actividad de Agua 57
4.3.3.3 Índice de Absorción de Agua 58
4.3.3.4 Índice de Solubilidad en Agua 59
4.3.3.5 Determinación de la Humectabilidad 61 4.4 CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA
DEL SAZONADOR SELECCIONADO
62
4.4.1 CONTENIDO DE HUMEDAD 62
4.4.2 CONTENIDO DE CENIZA 63
4.4.3 CONTENIDO DE GRASA 64
4.4.4 CONTENIDO DE PROTEÍNA 65
4.4.5 FIBRA 66
4.4.6 DIGESTIBILIDAD DE LA PROTEÍNA 67
4.4.7 CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS 68
4.5 VIDA ÚTIL DEL SAZONADOR 69
4.5.1 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL A PARTIR DE LA ACTIVIDAD DE AGUA
69
4.5.2 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL A PARTIR DEL RECUENTO MICROBIOLÓGICO DE:
AEROBIOS MESÓFILOS, MOHOS Y LEVADURAS
75
4.5.3 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL A PARTIR DEL ÍNDICE DE PERÓXIDOS
76
4.5.4 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL POR MEDIO DEL SABOR
83
4.6 EFECTO DE LA ADICIÓN DE ANTIOXIDANTE, EN EL ÍNDICE DE PERÓXIDOS DEL SAZONADOR
vi PÁGINA
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 88
5.1 CONCLUSIONES 88
5.2 RECOMENDACIONES 90
BIBLIOGRAFÍA 91
vii
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA Tabla 2.1. Composición química de la semilla de amaranto 7 Tabla 2.2. Contenido de minerales en el grano de
amaranto caudatus
9
Tabla 2.3. Contenido de vitaminas en grano de amaranto caudatus crudo
9
Tabla 2.4. Variedades Vigentes de Maní en el Ecuador 13 Tabla 2.5. Composición química de la semilla de maní 14 Tabla 2.6. Vida útil de almacenamiento de tejidos
vegetales y animales
23
Tabla 3.1. Formulaciones propuestas para la elaboración del Sazonador
35
Tabla 4.1. Parámetros tecnológicos para el reventado del amaranto
42
Tabla 4.2. Parámetros tecnológicos para el tostado del maní 43 Tabla 4.3. Calificaciones promedio del sazonador a base
de amaranto reventado y maní tostado
50
Tabla 4.4. Calificación promedio del sazonador (Primer ensayo de aceptabilidad)
52
Tabla 4.5. Calificación promedio del sazonador (Segundo ensayo de aceptabilidad)
52
Tabla 4.6. Calificación promedio del sazonador (Tercer ensayo de aceptabilidad)
54
Tabla 4.7. Variación de la actividad de agua (aw) del
sazonador empacado en funda de polipropileno (PP) y funda aluminizada; almacenado en condiciones aceleradas y normales
viii PÁGINA Tabla 4.8. Recuento de aerobios mesófilos, mohos y levaduras
del sazonador almacenado en condiciones normales (17°C y 50%HR)
75
Tabla 4.9. Recuento de aerobios mesófilos, mohos y levaduras del sazonador almacenado en condiciones
aceleradas (35°C y 90%HR)
76
Tabla 4.10. Índice de peróxidos (meq/Kg) del
sazonador almacenado en condiciones normales (17°C y 50%HR) y aceleradas (35°C y 90%HR)
77
Tabla 4.11. Resultados de la prueba triangular para el
sazonador; empacado en fundas de polipropileno y aluminizada, almacenado en condiciones
aceleradas (35°C y 90% HR)
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 2.1 Planta de amaranto 4
Figura 2.2 Parte del fruto del amaranto 5
Figura 2.3 Diagrama longitudinal de un grano de amaranto 5
Figura 2.4 Plantas de maní y semillas 11
Figura 2.5 Diagrama del Corte transversal del Fruto del Maní 12 Figura 2.6 Producción ecuatoriana de maní en el año 2002
por provincias
17
Figura 2.7 Bazar turco de condimentos y especias 19 Figura 2.8 Amaranto reventado sobre sartén caliente 20
Figura 2.9 Molino de Martillos 22
Figura 3.1 Esquema del proceso de elaboración del
sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado
29
Figura 4.1 Contenido de humedad del amaranto y el maní 44 Figura 4.2 Contenido de cenizas del amaranto y el maní 45 Figura 4.3 Contenido de grasa del amaranto y el maní 46 Figura 4.4 Contenido de proteína del amaranto y el maní 47 Figura 4.5 Contenido de fibra del amaranto y el maní 48 Figura 4.6 Contenido de carbohidratos del amaranto y el maní 49 Figura 4.7 Contenido de humedad de las cinco
formulaciones experimentales de sazonador
56
Figura 4.8 Actividad de agua de las cinco
formulaciones experimentales de sazonador
57
Figura 4.9 Índice de absorción de agua de las cinco formulaciones experimentales de sazonador
x PÁGINA Figura 4.10 Índice de solubilidad en agua de las cinco
formulaciones experimentales de sazonador
60
Figura 4.11 Determinación de la Humectabilidad de las cinco formulaciones experimentales de sazonador
61
Figura 4.12 Contenido de humedad del amaranto reventado, maní tostado y sazonador
63
Figura 4.13 Contenido de ceniza en amaranto reventado, maní tostado y sazonador
64
Figura 4.14 Contenido de grasa del amaranto reventado, maní tostado y sazonador
65
Figura 4.15 Contenido de proteína en el amaranto reventado, maní tostado y sazonador
66
Figura 4.16 Contenido de fibra del amaranto reventado, maní tostado y sazonador
67
Figura 4.17 Contenido de carbohidratos del amaranto reventado, maní tostado y sazonador
68
Figura 4.18 Variación de la aw del sazonador empacado en funda de polipropileno y almacenado en
condiciones normales (17°C y 50% HR)
72
Figura 4.19 Variación de la aw del sazonador, empacado en funda aluminizada y almacenado en
condiciones normales (17°C y 50% HR)
72
Figura 4.20 Variación de la Aw del sazonador, empacado en funda de polipropileno y almacenado en
condiciones aceleradas (35°C y 90% HR)
73
Figura 4.21 Variación de la Aw del sazonador, empacado en funda aluminizada y almacenado en
condiciones aceleradas (35°C y 90% HR)
74
Figura 4.22 Variación del índice de peróxidos del
sazonador, empacado en funda de polipropileno y
xi PÁGINA Figura 4.23 Variación del índice de peróxidos del
sazonador, empacado en funda aluminizada y
almacenado en condiciones normales (17°C y 50% HR) 79
Figura 4.24 Variación del índice de peróxidos del sazonador, empacado en funda de polipropileno y almacenado en condiciones aceleradas (35°C y 90% HR)
81
Figura 4.25 Variación del índice de peróxidos del sazonador, empacado en funda aluminizada y almacenado en condiciones aceleradas (35°C y 90% HR)
82
Figura 4.26 Variación del índice de peróxidos del
sazonador con antioxidante, empacado en funda de polipropileno y almacenado en condiciones normales (17°C y 50% HR)
85
Figura 4.27 Variación del índice de peróxidos del sazonador con antioxidante, empacado en funda aluminizada y almacenado en condiciones normales (17°C y 50% HR)
xii
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA ANEXO I
Ensayo de aceptabilidad por atributo
97
ANEXO II
Prueba triangular
99
ANEXO III
Análisis de varianza del ensayo de aceptabilidad por atributos de las formulaciones de sazonador
101
ANEXO IV
Análisis de varianza del ensayo de aceptabilidad por atributos (Primer ensayo)
104
ANEXO V
Análisis de varianza del ensayo de aceptabilidad por atributos (Segundo Ensayo)
106
ANEXO VI
Análisis de varianza del ensayo de aceptabilidad por atributos (Tercer Ensayo)
108
ANEXO VII
Análisis de varianza y prueba de significancia para la humedad de las formulaciones experimentales de sazonador
110
ANEXO VIII
Análisis de varianza y prueba de significancia para la actividad de agua de las formulaciones experimentales de sazonador
111
ANEXO IX
Análisis de varianza y prueba de significancia para el índice de absorción de agua de las formulaciones experimentales de sazonador
xiii PÁGINA ANEXO X
Análisis de varianza y prueba de significancia para el índice de solubilidad en agua de las formulaciones experimentales de sazonador
113
ANEXO XI
Análisis de varianza y prueba de significancia para la determinación de la humectabilidad de las formulaciones experimentales de sazonador
114
ANEXO XII
Tabla de pruebas binomiales de una cola
115
ANEXO XIII
Datos para el cálculo de la humedad
116
ANEXO XIV
Datos para el cálculo del índice de absorción de agua
117
ANEXO XV
Datos para el cálculo del índice de solubilidad en agua
118
ANEXO XVI Fotografías
xiv
RESUMEN
El objetivo de este trabajo de titulación fue la elaboración de un sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado.
Para desarrollar el proceso experimental del sazonador, se determinó la siguiente metodología: selección de materias primas, limpieza, secado, pelado, molienda, mezcla de sus componentes y empaquetado del producto final obtenido.
Durante el proceso de elaboración de este sazonador se determinó que la temperatura promedio de reventado del amaranto fue de 196.09°C y del maní tostado fue de 196.27°C. El tiempo promedio en el que ambos permanecieron en contacto con la superficie caliente fue de 4.30s y 78.00s, respectivamente.
Con el amaranto reventado, el maní tostado, la sal y las especies (ajo en polvo, cebolla en polvo, cilantro en polvo, orégano en polvo, pimentón en polvo, comino, ají en polvo) se elaboraron cinco formulaciones, las mismas que se analizaron fisicoquímica y sensorialmente; con ello se seleccionó aquella con las mejores características.
El sazonador seleccionado tuvo las calificaciones más altas en el ensayo de aceptabilidad, además se caracterizó por haber tenido una humedad de 4.47%, una actividad de agua de 0.28, un índice de absorción de 4.03, un índice de solubilidad en agua de 2.13 y una humectabilidad de 18.33 segundos.
xv 4.28% de fibra y 45. 41% de carbohidratos; mientras que 100 gramos de sazonador aportaron 491. 04 calorías.
xvi
ABSTRACT
The following paper presents the qualification and development of nutritional seasoning based on trapping amaranth and roasted peanuts.
The experimental process of seasoning was determined by the following methodology: selection of raw materials, cleaning, drying, peeling, grinding, mixing ingredients and packaging the final product.
It was determined that the average temperature for trapping amaranth is 196.09°C while roasting peanuts temperature is 196.27°C. The average time in which both remained in contact with the hot surface was 4.30 s and 78.00 s for each one of them.
With trapping amaranth, roasted peanuts, salt and spices (garlic powder, onion powder, coriander powder, oregano, paprika, cumin, chili powder) prepared five formulations. They were analyzed by physical and sensorial testing, that allowed to select the one with the best features.
The selected seasoning had the highest scores in the acceptability evaluation, besides it had 4.47% moisture, 0.28 of water activity, 4.03 of absorption water rate, 2.13 of water solubility and 18.33 seconds wet ability.
The nutritional contributed of seasoning was 25.24% of fat (oleic acid, linoleic, palmitic and linolenic acid), 20.56% of protein, 4.28% of fiber and 45. 41% of carbohydrate, while 100 grams of seasoning contributed 491.04 calories.
1
1. INTRODUCCIÓN
En el Departamento de Nutrición y Calidad de Alimentos, del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), se está desarrollando el proyecto: “Alternativas Tecnológicas para mejorar la competitividad de los granos andinos: chocho (Lupinus mutanbilis sweet), quinua (Chenopodium quinoa wild), amaranto (Amaranthus cadatus L.) y sangoroche (Amaranthus hybridus L.)”.
El proyecto pretende constituirse en una herramienta que permita visualizar e implementar tecnologías afines a las necesidades del sector, propiciando mejoras productivas y reorientando la producción de quinua, chocho, amaranto y sangoroche en el territorio ecuatoriano.
Con el fin de rescatar e incentivar el consumo de amaranto en el Ecuador, el Departamento de Nutrición y Calidad de la Estación Experimental Santa Catalina del INIAP, propuso desarrollar el sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado.
El amaranto es el producto de origen vegetal más completo, es una de las fuentes más importante de proteínas, minerales y vitaminas naturales: A, B, C, B1, B2, B3; además posee ácido fólico, niacina, calcio, hierro y fósforo.
2 Según los datos del Banco Central del Ecuador, de la partida arancelaria Condimentos y Sazonadores Compuestos, se exportaron USD 906 410 en el 2009 y USD 1 166 050, en el 2010; esto representa un crecimiento del 28% (Líderes, 2011). Por tanto la fabricación de sazonadores y especias se convierte en una línea de negocio prometedora.
Está investigación busca alcanzar los siguientes objetivos:
• Realizar la caracterización del amaranto y el maní tostado,
fisicoquímica y nutricionalmente.
• Determinar la formulación óptima del condimento, a partir de pruebas
sensoriales y funcionales.
• Determinar las características físicas y el aporte nutricional del
producto obtenido.
• Determinar la vida útil del sazonador en diferentes empaques y
3
2. PARTE TEÓRICA
2.1 EL AMARANTO
2.1.1 ORIGEN
El amaranto está presente en América Central (Guatemala y México) y América del Sur (Ecuador, Perú, Colombia, Argentina, Venezuela y Bolivia) desde aproximadamente 4000 años A.C., se conoce que los indígenas ecuatorianos lo empleaban para alimentarse, aliviar el dolor de garganta, fortalecer el útero y celebrar el día de los difuntos. La llegada de los españoles a México, hizo que el consumo y el cultivo del amaranto sea prohibido, ya que era usado por los aztecas en los ritos religiosos y sacrificios humanos considerados paganos (Ucodep, 2011).
4 Figura 2.1 Planta de amaranto
(Manresa, 2011)
2.1.2 DESCRIPCIÓN
La planta de amaranto tiene un hábito de crecimiento erecto; su tallo tiene forma redonda de color verde cuando es joven, y de color verde amarillento al madurar. Las hojas son verdes romboidales y las panojas de color rosado (Peralta, 2010).
5 Figura 2.2 Parte del fruto del amaranto
(Peralta, 2010)
La semilla está constituida por: el epispermo, el endospermo, el embrión (ricos en proteína) y la perisperma la parte más interna de la semilla (rica en almidones). Según los cálculos en base a la materia seca de la semilla, se estima que el embrión equivale al 33%, mientras que el epispermo y el endospermo equivalen al 67% (Peralta, 2010). La Figura 2.3 muestra las partes de la semilla de amaranto.
Figura 2.3 Diagrama longitudinal de un grano de amaranto
6 Se recomienda cultivar la planta de amaranto en altitudes de entre 2000 y 2800 metros sobre el nivel del mar; donde no existan heladas. Su eficiencia aumenta en lugares donde existe suficiente luminosidad y temperaturas promedio anuales mayores a los 15 °C (Nieto et al., 1994).
2.1.3 VARIEDAD
El Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias del Ecuador, con el afán de mantener los cultivos andinos y de otros países en su banco de germoplasma; introdujo en 1986 especies de semillas de grano blanco Amaranthus caudatus del Cusco-Perú, de ahí que se seleccionó a las variedades más promisorias para crear una variedad mejorada denominada INIAP-Alegría (Peralta, 2009).
2.1.4 VALOR NUTRITIVO DEL AMARANTO
El amaranto según estudios realizados por el Servicio de Salud de San Luis de Potosí en México, es un excelente alimento contra la lucha de la desnutrición infantil ya que posee un alto contenido de proteína, la cual es rica en aminoácidos esenciales que al combinarse con otros cereales crea un alimento casi completo (Asociación Mexicana del Amaranto, 2003).
7 Tabla 2.1. Composición química de la semilla de amaranto
(Por 100 g de parte comestible y en base seca)
Característica Contenido
Proteína (g) 12 - 19
Carbohidratos (g) 50 - 60
Lípidos (g) 6.1 - 10
Fibra (g) 3.5 - 5.0
Cenizas(g) 3.0 - 3.3
Energía (Kcal) 391
(Nieto, 1990; Paredes et al., 2006)
2.1.4.1 Proteína
El amaranto posee un porcentaje aproximado de proteína del 19%, un poco más elevado que el del arroz de 8.77%, del maíz de 9.33% y del trigo de 14.84%. El 65% de la proteína de amaranto se encuentra albergada en el embrión a diferencia de otros cereales como el arroz, el maíz y la soya en los que el 80% de su proteína se encuentra en el endospermo (Asociación Mexicana del Amaranto, 2003; Bressani, 1989).
La FAO y la OMS establecieron que el grano de amaranto sobre un valor proteico ideal de 100, tiene 75; mientras la leche vacuna tiene 72, la soja 68, el trigo 60 y el maíz 44. La calidad de la proteína es tan elevada que se ha demostrado que su digestibilidad es del 93% (Asociación Mexicana del Amaranto, 2003).
2.1.4.2 Carbohidratos
8 hinchamiento le hace un buen espesante de alimentos y un buen retenedor de humedad en cosméticos (Paredes, Guevara, & Bello, 2006).
El almidón está constituido mayoritariamente por amilopectina ya que se ha encontrado que tan solo posee entre el 4.8% al 7.2% de amilosa. Otros carbohidratos encontrados en cantidades variables son: sucrosa (1.08% -2.26%), rafinosa (0.45% – 1.23%), estaquiosa (0.02% - 0.15%) y maltosa (0.02% - 0.3%) (Saunders & Becker, 1984).
2.1.4.3 Lípidos
El amaranto posee entre un 6 y 10% de aceite, del cual el 76% es insaturado, con alto contenido de ácido graso linoleico y oleico; la mayoría de aceite se encuentra almacenado en el germen. Análisis realizados por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América, indicaron que el aceite de amaranto contiene 7% de escualeno; un componente costoso extraído del hígado del tiburón para usos cosméticos y nutracéuticos (Paredes et al., 2006).
2.1.4.4 Minerales
9 Tabla 2.2 Contenido de minerales en el grano de amaranto caudatus
(mg/g en base seca)
Minerales Contenido (mg/g)
Fósforo 570
Potasio 532
Calcio 217
Magnesio 319
Sodio 22
Hierro 21
Cobre 0.86
Magnesio 2.9
Zinc 3.4
(Boucher & Muchnik, 1995)
2.1.4.5 Vitaminas
La asociación mexicana de amaranto (2003), menciona que el amaranto es una buena fuente de vitaminas naturales: A, B, C, B1, B2 y B3. La tabla 2.3 muestra algunas de las vitaminas del grano crudo de amaranto caudatus.
Tabla 2.3 Contenido de vitaminas en grano de amaranto caudatus crudo (mg / 100 g)
Vitaminas Contenido (mg / 100g)
Tiamina 0.08 - 0.12
Riboflavina 0.16 - 0.22
Niacina 0.74 - 1.26
Biotina 49.7 - 52.9
Ácido Fólico 40.8 - 43.4
Ácido Ascórbico 6.75 - 7.35
10 2.1.5 PRINCIPALES USOS DEL AMARANTO
Los usos principales dados al amaranto a nivel comercial han sido para la producción de cereales para el desayuno, también se realiza el procesamiento de amaranto por extrusión para la obtención de bebidas. Se han hecho mezclas de amaranto con maíz, avena o trigo para obtener productos con mejor contenido de proteína y otros nutrientes (Paredes et al., 2006).
Los tallos del amaranto se consumen como verdura y sus hojas se usan en guisos, sopas, cremas o tortillas. En México se elabora el famoso dulce de alegría un plato muy popular elaborado con las semillas de amaranto, miel, pasas y nueces (Asociación Mexicana del Amaranto, 2003).
2.1.6 PRODUCCIÓN DE AMARANTO EN EL ECUADOR
En el año de 1986, el INIAP introdujo por primera vez desde el Cúsco-Perú, semillas de Amaranthus caudatus (grano blanco) para realizar investigaciones de fitomejoramiento, manejo agronómico, calidad nutricional, agroindustrial y uso potencial; con el fin de seleccionar la semilla más promisoria. En 1994 fue presentada con el nombre de INIAP-Alegría, pero no se logró el impacto esperado por el desconocimiento de la población. A partir del 2002 el Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos retoma las investigaciones, a causa del interés generado en los agricultores, exportadores y consumidores. En el año 2008 el proyecto gubernamental “Nutriendo el Desarrollo”, hace posible la distribución de semillas de amaranto de buena calidad por casi toda la Sierra, junto a actividades de capacitación (Peralta, 2010).
11 Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca no lleva ningún registro de la superficie cosechada de amaranto (Peralta, 2010).
2.2 EL MANÍ O CACAHUETE
2.2.1 ORIGEN
El maní o cacahuete es originario de América del Sur, su crecimiento se dio de forma silvestre, en zonas ubicadas al sur del río Amazonas, como: Brasil, Bolivia, Paraguay, Uruguay y el Norte de Argentina (Monge, 1994).
Las formas cultivadas de maní se originaron en la región de Gran Chaco en los valles de los ríos Paraná y Uruguay. Los indígenas lo distribuyeron atravesando el este de los Andes hasta Perú y el norte hasta las Antillas, Centro América y México; mientras que los españoles lo llevaron a las Filipinas y los portugueses al África, a partir de allí, su cultivo se extendió hasta la China, Madagascar, etc. (Monge, 1994). En la Figura 2.4 se puede observar la planta de maní.
Figura 2.4 Plantas de maní y semillas
12 2.2.2 DESCRIPCIÓN
El maní es una planta herbácea de crecimiento erecto, semierecto o rastrero, se produce anualmente y puede llegar a medir de 50 a 60 cm de alto (Monge, 1994).
El color de las flores varía entre el amarillo y el anaranjado; el fruto es una cápsula que contiene seis semillas en su interior (Monge, 1994). En la Figura 2.5 se observa la forma del fruto y sus partes..
Figura 2.5 Diagrama del Corte transversal del Fruto del Maní
(Monge, 1994)
13 2.2.3 VARIEDADES
Las variedades de maní existentes en el Ecuador, son producto de las investigaciones realizadas por el INIAP, el cual ha venido desarrollando las tecnologías para mejorar la producción agropecuaria de las zonas agrícolas del Ecuador (Ministerio de Agricultura y Ganadería, 1987).
En la Tabla 2.4 se nombran las variedades vigentes de maní, registradas por el INIAP.
Tabla 2.4. Variedades Vigentes de Maní en el Ecuador
Variedad Zona (msnm)Altitud 1 Registro Año de Color del Grano
INIAP-380
Manabí Guayas El Oro
Loja
1250 1993 Morado
INIAP-381 Rosita Manabí Guayas El Oro Loja
1000 2003 Rosado
INIAP-382 Caramelo
Manabí Guayas
Loja 1250 2010 Morado
(INIAP, 2008; Fresh Plaza, 2010)
1msnm= metros sobre el nivel del mar
El maní de variedad INIAP-380, fue introducido al Ecuador en el año de 1993 desde el Perú, esta variedad se caracteriza por crecer en lugares cálidos templados, con precipitaciones de 400 a 600 mm. (Guaman, 1995).
La variedad INIAP-381 Rosita, se cultiva en zonas tropicales secas de altitudes menores de 1000 msnm y se cultiva en cualquier época del año. Esta variedad se planta en El Oro, Manabí y Loja (Ullauri, Mendoza, & Guaman, 2003).
14 determinó que tiene una productividad de 80 quintales por hectárea, además posee un buen color, un alto contenido de proteína y niveles elevados de aceite (Investigación y Desarrollo, 2010).
2.2.4 VALOR NUTRITIVO DEL MANÍ
El maní se caracteriza por tener un alto valor nutricional y energético, su cantidad de proteína y grasa es similar al de la carne, el pollo o el pescado; tiene propiedades antioxidantes por su alto contenido de vitamina E. Se le atribuyen propiedades terapéuticas al ser útil en la inflamación intestinal y en cólicos hepáticos (Maitret, 2005; Zuleta, 2004). En la Tabla 2.5 se puede apreciar la composición nutricional del maní en base seca.
Tabla 2.5. Composición química de la semilla de maní (Por 100 g de parte comestible y en base seca)
Característica Contenido
Proteína (g) 25.8
Carbohidratos (g) 16.13
Lípidos (g) 49.24
Fibra (g) 8.5
Energía (Kcal) 567
Calcio (mg) 92.00
Magnesio (mg) 168.00
Fósforo (mg) 376.00
Potasio (mg) 706.00
Cinc (mg) 3.27
Vitamina E (mg) 8.33
Vitamina B1 (mg) 0.64
Vitamina B2 (mg) 0.14
Vitamina B6 (mg) 0.35
15 2.2.4.1 Proteína
El maní es un alimento rico en proteína, pero pobre en los aminoácidos esenciales de metionina, lisina y treonina. Por ello con el fin de proporcionar todos los aminoácidos necesarios para producir proteínas completas, conviene comer los cacahuetes junto con otros alimentos (Pamplona, 2006). La proteína de maní es considerada uno de los alergénicos más potentes ya que ha sido la responsable del mayor número de muertes por alergias; por ello las personas alérgicas deben evitar consumirlo crudo, cocido, tostado o mezclado con otros alimentos (Young, Doboozin, & Margaret, 2005).
2.2.4.2 Carbohidratos
El maní contiene hasta un 16.13% de carbohidratos y un 8.5% de fibra; entre sus principales carbohidratos están el almidón y la maltosa. Se recomienda masticar y salivar bien los granos de maní antes de digerirlos ya que al llegar al colón causan gases y fermentación intestinal (Pamplona, 2006).
2.2.4.3 Lípidos
16 2.2.4.4 Minerales
El maní contiene una gran cantidad de potasio (706 mg/100 g) y muy poca cantidad de sodio, también posee en proporciones significativas fósforo, potasio, calcio, cinc, cobre y manganeso, el cuál supera el del pescado y el de la carne (Pamplona, 2006).
2.2.5 PRINCIPALES USOS DEL MANÍ O CACAHUETE
Según el IICA (2004), el maní tiene diversos usos alimenticios, entre ellos tenemos:
• Extracción de aceite. Este aceite se caracteriza por no absorber, ni
transferir sabores, además se puede calentar hasta 232 grados centígrados sin quemarse o ahumarse.
• Harina de maní. Es el producto obtenido de la extrusión de la semilla
de maní, se utiliza como alimento de ganado.
• Leche y Subproductos. Tienen mayor valor nutritivo que la leche y el
queso de vaca.
• Bocadillos. El maní desengrasado puede usarse para preparar
comidas, bebidas y barras dietéticas ricas en proteína.
17 2.2.6 PRODUCCION DEL MANÍ EN EL ECUADOR
La producción de maní en el Ecuador, ha aumentando progresivamente los últimos años; según los datos obtenidos en el año de 1999 el cultivo de maní abarcó 11 mil hectáreas, mientras tanto en el año 2000 el área de cultivo ascendió a 20 mil hectáreas (Chamba, 2006).
En la figura 2.6, se muestra la producción de maní en el año 2002 en las diferentes provincias, en la gráfica se aprecia que las provincias de Manabí y Loja tienen la mayor producción nacional, las mismas que en el año 1999 totalizaban el 70% del total de la superficie sembrada, mientras que en el año 2000 sumaban 88% del total nacional (Chamba, 2006).
Los meses de junio y julio son las fechas en las que se cosecha el 70% de la producción nacional de maní. La provincia de Manabí recolecta casi la totalidad de su producción en estos meses, en tanto que la provincia de Loja, recolecta el 60% de su producción en junio y julio y el 40% restante en noviembre y diciembre (Chamba, 2006).
Figura 2.6 Producción ecuatoriana de Maní en el año 2002 por provincias
18 Según datos recolectados por Chamba (2006), la demanda del maní en el Ecuador, es de:
• 10 TM por semana para intermediarios locales y provinciales.
• 20 TM por mes para empresas transformadoras de maní en
Guayaquil (Manicris y La universal).
• 0.5 a 2 TM por mes para empresas transformadoras de maní en
Quito (El selecto, Productos rico, La quiteña, Dulces naturales, Dorita, Al fresco, Productos Alexander, Bonanza y Monkey hippy).
Las provincias con mayor producción de maní: Loja y Manabí, contribuyen a superar los déficits de producción de otras provincias, por lo que el maní de Manabí se canaliza al Guayas y las provincias del centro y norte del país. El maní lojano contribuye a satisfacer las necesidades del austro y la amazonía (Chamba, 2006).
2.3 TECNOLOGÍAS PARA LA OBTENCIÓN DE UN
SAZONADOR
Los sazonadores, condimentos, adobos o aliños “son productos constituidos por una o más especias u oleorresinas de especias, mezcladas con otras sustancias alimenticias, para mejorar y realzar el sabor, color y aroma de los alimentos” (NTE INEN 2 532, 2010).
19 Las especias como hojas, semillas, bulbos, flores y frutos se someten a procesos de secado y molienda para ser conservados en polvo. La vida útil de las especias molidas aumenta en ausencia de aire, a una humedad relativa del 60% como máximo y a una temperatura de 20 °C ya que pierden rápidamente su aroma y absorben aromas extraños (Astiasarán & Martínez, 2003).
La Figura 2.7 muestra la variedad de condimentos y especias existentes en el medio oriente.
Figura 2.7 Bazar turco de condimentos y especias
(Viajes.net, 2002)
2.3.1 SECADO
20 la humedad disponible para el crecimiento de microorganismos y el desarrollo de procesos de deterioro (Brennan, 2008).
Los alimentos deshidratados pueden sufrir alteraciones físicas o químicas, durante el secado por ello es importante conocer la composición del alimento y los parámetros de secado que favorecen o inhiben ciertas reacciones (Casp & Abril, 2003).
2.3.1.1 Secado de Alimentos Sólidos por contacto directo con una superficie caliente
Figura 2.8 Amaranto reventado sobre sartén caliente
(La cocina paso a paso, 2011)
21 se evapora a temperatura de ebullición y a una velocidad de secado mayor. Cuando el alimento empieza a desecarse, la velocidad de secado disminuye y la temperatura de la superficie de secado aumenta, aproximándose a la temperatura de la superficie caliente (Brennan, 2008).
Para el secado de alimentos sólidos por contacto directo con una superficie caliente, se puede utilizar un secadero de bandejas al vacío. Éste consiste en una cámara a vacío conectada a un condensador y a una bomba de vacío; esta cámara está formada por estantes huecos por donde circula vapor, agua caliente u otro fluido térmico encargado de calentar las bandejas de alimentos; al cerrar la cámara la presión disminuye a rangos de 5 - 30 kPa, que corresponde a temperaturas de evaporación de 35–80°C (Brennan, 2008).
2.3.2 MOLIENDA
La molienda de sustancias sólidas busca crear unidades de masa más pequeñas, a partir de unidades mayores de la misma sustancia. Para lograrlo es necesario someter a tensión a los trozos de masa más grande, mediante la aplicación de una fuerza (Brennan, 2008).
Según Brennan (2008), existen tres tipos de fuerzas que se pueden aplicar:
• La Fuerza de Compresión sirve para triturar groseramente alimentos
duros. Estas fuerzas al aplicarse cuidadosamente, permiten romper el material de manera controlada, por ejemplo facilita la separación del endospermo y el salvado.
• La Fuerza de Impacto se usa para moler una amplia gama de
materiales como los alimentos fibrosos.
• La Fuerza de Cizalla se emplea principalmente en materiales
22 2.3.2.1 Molino de Martillos
Figura 2.9 Molino de Martillos
(Brennan, 2008)
Tal como se muestra en la Figura 2.9 el molino está formado por dos cuerpos que colisionan, estos se comprimen hasta tener la misma velocidad, mientras más rápidamente se aparten los cuerpos tras el impacto, mayor es la energía para generar fracturas (Brennan, 2008).
23
2.4 VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS PROCESADOS
La vida media o vida útil de un alimento se define como el período de tiempo durante el cual resulta deseable el consumo de un producto alimenticio elaborado (Bello, 2000).
2.4.1 ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Los alimentos empiezan a deteriorarse progresivamente a partir de la muerte de sus tejidos, esto implica la pérdida de equilibrio entre los componentes y las reacciones bioquímicas que se llevaban a cabo en el alimento vivo. En la Tabla 2.6 se indica la vida útil de algunos alimentos y el tiempo que se demoran en descomponerse (Casp & Abril, 2003).
Tabla 2.6. Vida útil de almacenamiento de tejidos vegetales y animales
Producto Días de Almacenamiento a 21°C
Carne 1 - 2
Pescado 1 - 2
Aves 1 - 2
Carne y Pescado desecado, salado o
ahumado 360 y más
Frutas 1 – 7
Frutas Secas 360 y más
Hortalizas de hojas verdes 1 - 2
Raíces 7 - 20
Semillas Secas 360 y más
24 2.4.2 PRINCIPALES CAUSAS EN LA ALTERACIÓN DE LOS
ALIMENTOS
2.4.2.1 Físicas
Se pueden generar durante la manipulación, preparación o conservación del alimento; estas alteraciones afectan el valor comercial pero no su comestibilidad. Como por ejemplo daños producidos durante la recolección mecánica, golpes durante la manipulación, heridas, etc. (Casp & Abril, 2003).
2.4.2.2 Químicas
Se producen durante el almacenamiento, afectando su comestibilidad; no son producto de las reacciones enzimáticas. Entre los cambios se puede citar el enranciamiento, pardeamiento de Maillard, entre otras (Casp & Abril, 2003).
2.4.2.3 Biológicas
Son las más importantes en el deterioro de los alimentos ya que los afecta gravemente. El deterioro se suele producir por las enzimas naturales del alimento y por los microorganismos. (Casp & Abril, 2003)
Estás se subdividen en:
• Enzimáticas. Por acción de las enzimas, propias del alimento; éstas
25 enzimas no son inactivadas, siguen catalizando reacciones químicas en los alimentos. (Casp & Abril, 2003)
• Parasitarias. Son causadas por la infestación de insectos, roedores,
pájaros, etc. Importantes no solo por las pérdidas económicas, sino también por el daño en el alimento y por la disposición de infecciones provocadas por microorganismos (Casp & Abril, 2003)
• Microbiológicas. Debidas a la acción de bacterias, mohos y levaduras;
estos microorganismos están de manera natural en los alimentos o han sido aportados por contaminación, pero independientemente de su origen, todos han encontrado en el alimento condiciones favorables para su desarrollo.
2.4.3 CINÉTICA DEL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS Y PREDICCIÓN DE LA VIDA ÚTIL
2.4.3.1 Reacción de Orden Cero
La reacción de orden cero considera un atributo de calidad Q, que disminuye de forma lineal. Una disminución lineal del atributo, implica que su variación con respecto al tiempo es constante, y que por lo tanto, la pérdida de dicho atributo no depende de su concentración (Casp & Abril, 2003).
La siguiente ecuación [2.1] (Casp & Abril, 2003), permite conocer el valor que toma dicho atributo después de transcurrido el tiempo
=
[2.1] Donde:
Tu = Tiempo final de vida útil
Q0 = Valor inicial del atributo de calidad
Qf = Valor final del atributo de calidad
26 La ecuación de orden cero, es útil en la descripción de procesos, como la degradación enzimática, el pardeamiento no enzimático y la oxidación de los lípidos (Casp & Abril, 2003).
2.4.3.2 Reacción de Primer Orden
La reacción de primer orden, considera que el atributo de calidad Q, disminuye exponencialmente durante el período de almacenamiento. El ritmo de pérdidas del atributo de calidad depende de la cantidad que queda del mismo, y esto implica que a medida que el tiempo avanza y el atributo de calidad disminuye la velocidad de reacción es cada vez menor (Casp & Abril, 2003).
La ecuación [2.2] (Casp & Abril, 2003), al igual que la ecuación de la reacción cero, busca determinar el final de la vida útil del producto, a partir del valor de la calidad final.
=
[2.2] Donde:
Tu = Tiempo final de vida útil
Q0 = Valor inicial del atributo de calidad
Qf = Valor final del atributo de calidad
k= Pseudo constante de velocidad de reacción
27 2.4.4 CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO DE LOS ALIMENTOS
PARA LA DETERMINACIÓN DE SU VIDA ÚTIL
Los fenómenos de alteración física de un alimento almacenado, suelen depender de dos parámetros tecnológicos: la humedad relativa (HR) del ambiente y su temperatura (t) (Bello, 2000).
Las grandes industrias de alimentos realizan ensayos de almacenamiento para determinar el tiempo de vida útil, bajo una o más de las siguientes condiciones:
2.4.4.1 Normal
Los ensayos se realizan bajo condiciones medio ambientales de temperatura y humedad, para determinar la estabilidad básica del alimento (Bello, 2000).
2.4.4.2 Acelerada
28 2.4.5 EMPAQUES EN LA VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS
Los empaques más utilizados son:
2.4.5.1 Polipropileno (PP)
Se obtiene por polimerización a baja presión de propileno en presencia de un catalizador. La película se extruye en rodillos enfriados, conociendo como polipropileno moldeado. La permeabilidad del polipropileno moldeado al vapor de agua y a los gases es relativamente baja. Es termosellable, pero a temperaturas muy altas, 170 °C. El PP se vuelve frágil a bajas temperaturas (Brennan, 2008).
2.4.5.2 Películas Metalizadas
29
3. METODOLOGÍA
En el proceso de elaboración del sazonador, las materias primas se sometieron a las siguientes etapas: selección, limpieza, tostado, molienda, mezclado y empacado del producto final. En la Figura 3.1 se muestra el esquema del proceso de elaboración del sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado
Figura 3.1 Esquema del proceso de elaboración del sazonador nutritivo a base de amaranto reventado y maní tostado
SELECCIONAR
LIMPIAR
TOSTAR
PELAR
MOLER
MEZCLAR
EMPACAR
30
3.1 MATERIALES
3.1.1 MATERIA PRIMA E INGREDIENTES
Para la elaboración del sazonador, se utilizó amaranto de la variedad INIAP-Alegría y maní de la marca Mascorona. El amaranto fue proporcionado por el Departamento de Nutrición y Calidad de Alimentos del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias; mientras que el maní, Mascorona; la cebolla en polvo, Badia; el ajo en polvo, ILE; el ají en polvo, Sabor; el pimentón en polvo, Badia; el cilantro seco, Doña Petra; el orégano en polvo, Supermaxi; el comino en polvo, Aroma Natural; la sal, Crisal y el antioxidante TBHQ fueron adquiridos en locales comerciales.
3.2 SELECCIÓN Y LIMPIEZA DEL AMARANTO Y EL MANÍ
Los granos de amaranto se seleccionaron manualmente separando los granos de color oscuro y los contaminantes físicos. Posteriormente, de los granos seleccionados se eliminó el polvo y residuos a través de un tamiz de 0.5 mm de diámetro.
31
3.3 CARACTERIZACIÓN
FÍSICO
-
QUÍMICA
DEL
AMARANTO Y EL MANÍ
Se evaluaron las siguientes características físico-químicas:
3.3.1 HUMEDAD
Se empleó el método de la A.O.A.C., 925.45 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.3.2 CENIZAS
El contenido de ceniza, se determinó mediante la aplicación del método de la A.O.A.C., 900.02 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.3.3 EXTRACTO ETÉREO
32 3.3.4 PROTEÍNA
Se hizo según el método de la A.O.A.C., 955.04 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.3.5 FIBRA
Se determinó el porcentaje de fibra con el método de la A.O.A.C., 978.10 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.3.6 EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO
Se aplicó el método desarrollado por la FAO en el “Manual de Técnicas para Laboratorio de Nutrición de Peces y Crustáceos”.
3.4 TEMPERATURA Y TIEMPO DE TOSTADO DEL
AMARANTO Y EL MANÍ
33 Registradas estas temperaturas se procedió a colocar 5 gramos de amaranto seleccionado en el sartén caliente y se empezó a contar el tiempo, con un cronometro.
Se tapó el sartén con la tapa de vidrio transparente; seguidamente se lo agitó sobre la llama, hasta que los granos reventaron; aumentando su tamaño y cambiando a color blanco; inmediatamente el amaranto reventado se vació en un recipiente de acero inoxidable, y se detuvo el cronometro.
La medida definitiva de la temperatura y tiempo promedio de reventado, se obtuvo repitiendo el procedimiento mencionado 9 veces.
Para el tostado del maní se pre-calentó por 5 minutos a llama alta un sartén de teflón. Pasados los 5 minutos se midieron las temperaturas de la base del sartén y del ambiente circundante del mismo; las mediciones se hicieron con la termocupla Lutron.
Ya registradas estas temperaturas se procedió a colocar 20 gramos de maní seleccionado en el sartén caliente y se inició el conteo del tiempo de secado.
El sartén con el maní permaneció en contacto con la llama hasta que se produjo, por efecto del calor, el desprendimiento de las cáscaras de los granos; cuando esto sucedió, se agitó el sartén enérgicamente hasta que la superficie de los granos aún con cáscara, estuvieran en contacto con la base del sartén y se desprendiera totalmente.
Desprendidas las cáscaras y observando que su color cambió a café claro se detuvo el cronometro y se registro el tiempo.
34
3.5 MOLIENDA DEL AMARANTO REVENTADO Y DEL MANÍ
TOSTADO
Los granos de amaranto reventado y maní tostado, se trituraron en un molino para granos de café marca Kitchen, con una capacidad de 60 g.
El amaranto reventado, se molió durante 30 s hasta obtener un polvo blanco de tamaño de partícula de 0,01 mm. Éste se almacenó en fundas plásticas en ambiente refrigerado para su posterior utilización.
El maní tostado, se molió por 55 s hasta conseguir gránulos de 0.5 mm de diámetro. El maní triturado se guardó en fundas plásticas y refrigerado, hasta ser usado en los ensayos preliminares de las formulaciones de sazonador.
3.6 DESARROLLO DE LA FORMULACIÓN PARA LA
OBTENCIÓN DE UN SAZONADOR
35 Tabla 3.1 Formulaciones propuestas para la elaboración del Sazonador
Formulaciones
Componentes 1 2 3 4 5
[%] [%] [%] [%] [%]
Amaranto reventado
molido 24.0 34.0 44.0 59.0 73.0
Maní tostado molido 64.0 54.0 44.0 29.0 15.0
Sal 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Ají 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Ajo 1.5 1.5 1,5 1.5 1.5
Cebolla 1.5 1.5 1,5 1.5 1.5
Cilantro 1.5 1.5 1,5 1.5 1.5
Orégano 1.5 1.5 1,5 1.5 1.5
Pimiento (pimentón) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Comino 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
TOTAL 100 100 100 100 100
Los componentes de las formulaciones se pesaron por separado en una balanza analítica Ohaus modelo CS200. Las cinco formulaciones obtenidas se empacaron en fundas de polietileno de baja densidad y fueron selladas en la máquina Audion elektron.
Diseño Experimental
Se aplicó un diseño completamente al azar con un solo factor.
36 Para seleccionar una única formulación de sazonador se realizó el análisis de varianza y se aplicó la prueba de Tukey al 5%; se hizo uso del programa estadístico InfoStat.
Factor A: Porcentaje de amaranto
a1: 24.4% de amaranto reventado
a2: 34.2% de amaranto reventado
a3: 44.0% de amaranto reventado
a4: 58.7% de amaranto reventado
a5: 73.3% de amaranto reventado
Variable de Estudio:
• Evaluación Sensorial: Se aplicó un ensayo de aceptabilidad por
atributos (Anexo I), a 19 consumidores de sazonadores.
3.6.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LAS CINCO FORMULACIONES
• Humedad. Se aplicó el método de la A.O.A.C., 925.45 (1995).
Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
• Actividad de Agua: Se siguieron las instrucciones del equipo Testo
350.
• Índice de Absorción de Agua: Se empleó el método de Anderson y
37
• Índice de Solubilidad en Agua: Aplicación del método de Anderson
y col., (1969). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
• Determinación de la Humectabilidad: Se tomo como guía la Norma
Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2469:2009.
3.7 CARACTERIZACIÓN
FÍSICO
-
QUÍMICA
DE
SAZONADOR
Para evaluar las características nutricionales del sazonador se realizaron los siguientes análisis:
3.7.1 HUMEDAD
Se empleó el método de la A.O.A.C., 925.45 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.7.2 CENIZAS
38 3.7.3 EXTRACTO ETÉREO
Se aplicó el método de la A.O.A.C., 920.39 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.7.4 PROTEÍNA
Se hizo según el método de la A.O.A.C., 955.04 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.7.5 FIBRA
Se determinó el porcentaje de fibra con el método de la A.O.A.C., 978.10 (1995). Adaptado por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP.
3.7.6 EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO
39 3.7.7 DIGESTIBILIDAD DE LA PROTEÍNA
Se aplicó el método de Montatixe, (2005) para conocer el valor nutricional de las fuentes de proteína.
3.8 VIDA ÚTIL DEL SAZONADOR
Para determinar la vida útil del sazonador, se preparó 4 kg. El maní tostado molido y el amaranto reventado molido, se pesaron en una balanza de cocina, Camry; mientras que los componentes minoritarios se pesaron en una balanza analítica Ohaus modelo CS200.
Los componentes se vaciaron en un recipiente y se mezclaron manualmente.
Obtenida la mezcla final, se procedió a llenarla en 18 fundas de aluminio y 18 fundas de polipropileno. Las fundas fueron selladas con la máquina, Audion elektron para luego almacenarlas en condiciones normales y aceleradas.
40 3.8.1 ÍNDICE DE PERÓXIDOS
Se aplicó el método descrito por Madrid et al., (1997) en el manual de aceites y grasas comestibles.
3.8.2 ACTIVIDAD DE AGUA
La actividad de agua, de las muestras almacenadas en condiciones normales, se midió con el equipo Testo 350, siguiendo el manual del mismo.
3.8.3 RECUENTO MICROBIOLÓGICO DE AEROBIOS TOTALES, MOHOS Y LEVADURAS
Según la metodología 3M, Center, Building 275-5w-05 St Paul, MN 55144-1000 (2010).
3.8.4 PRUEBA TRIANGULAR
41
3.9 ESTIMACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DEL SAZONADOR, CON
APLICACIÓN DE UN ANTIOXIDANTE (TBHQ)
El objetivo de esta prueba fue determinar el efecto de la adición
de un antioxidante (TBHQ) en la vida útil del sazonador. Para ello,
las muestras en porciones de 50 gramos, empacadas en fundas
aluminizadas y de polipropileno, se almacenaron y monitorearon
durante 60 días en condiciones normales (17°C y 50% HR) y
aceleradas (35 °C y 90 % HR). Se determinó el índice de
peróxidos cada 10 días, siguiendo el método de Madrid
et al
.,
42
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 TEMPERATURA Y TIEMPO DE TOSTADO DEL
AMARANTO Y EL MANÍ
Las mediciones de temperatura y tiempo de reventado del amaranto se encuentran registradas en la tabla 4.1.
Tabla 4.1 Parámetros tecnológicos para el reventado del amaranto
Número de Mediciones
Temperatura del ambiente del Sartén
(°C)
Temperatura de la superficie del Sartén
(°C)
Tiempo de reventado (s)
1 134.0 197.0 3.0
2 139.9 195.6 4.0
3 136.7 194.4 4.0
4 133.1 196.6 3.0
5 131.4 200.0 2.0
6 131.6 196.6 6.0
7 134.5 192.3 4.0
8 136.9 192.7 8.0
9 135.8 199.5 2.0
10 134.3 196.2 7.0
TOTAL 134.82 ± 2.60 196.09 ± 2.52 4.30 ± 2.06
La temperatura promedio de la superficie metálica para el reventado del amaranto, alcanzó 196.09 ± 2.52°C; mientras que el tiempo promedio necesario para que se produzca el proceso fluctuó entre 2.24 s y 6.36 s dependiendo de la temperatura.
43 En la tabla 4.2, se muestra los registros de temperatura y tiempo para el tostado del maní.
Tabla 4.2 Parámetros tecnológicos para el tostado del maní Número de
Mediciones
Temperatura del ambiente del
Sartén (°C)
Temperatura de la superficie del
Sartén (°C)
Tiempo de Tostado
(s)
1 99.9 194.6 90.0
2 95.4 196.6 70.0
3 96.5 195.4 92.0
4 96.1 196.8 75.0
5 94.4 199.3 80.0
6 100.4 197.0 68.0
7 96.7 196.2 86.0
8 93.3 196.2 75.0
9 92.6 195.8 72.0
10 93.5 194.8 72.0
TOTAL 95.88 ± 2.65 196.27 ± 1.34 78.00 ± 8.58
La temperatura promedio del tostador fue de 196.27 ± 1.34 °C; mientras que el tiempo de proceso fluctuó entre 69.42 y 86.58 segundos. Al término del cual el cotiledón adquirió una textura crocante y un olor característico a grano tostado.
44
4.2 CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA DEL
AMARANTO Y EL MANÍ
4.2.1 CONTENIDO DE HUMEDAD
La Figura 4.1, muestra la disminución de la humedad del amaranto y del maní después de los procesos de reventado y tostado, respectivamente. Para el amaranto, la humedad descendió desde 11.15 a 1.23%, lo que representa una disminución del 88.97 %, mientras que el maní experimentó una disminución del 60.88 %.
La reducción de la humedad de los granos, facilitó los procesos de molienda, mezclado, homogenización y contribuyó a la estabilidad del producto final, ya que se limita el agua disponible para el crecimiento de microorganismos patógenos o alterantes, (Vaclavik, 2002)
Figura 4.1 Contenido de humedad del amaranto y el maní
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Amaranto
Crudo ReventadoAmaranto Maní Crudo Maní Tostado
45 4.2.2 CONTENIDO DE CENIZA
La Figura 4.2, muestra el contenido de ceniza del amaranto y del maní antes y después de los procesos de reventado y tostado, respectivamente. Se determinó un incremento del 0.43 % en el caso del amaranto y 0.04 % para el maní, aumento atribuible a un efecto de concentración de los nutrientes por disminución de la humedad en el reventado y tostado de los granos.
Figura 4.2 Contenido de cenizas del amaranto y el maní
Este parámetro es una expresión global de los minerales en el alimento y anticipan un aporte significativo desde las dos especies de grano.
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Amaranto Crudo
Amaranto Reventado
Maní Crudo Maní Tostado
2.68
3.11
2.47 2.51
%
d
e
C
en
iz
46 4.2.3 CONTENIDO DE GRASA
La Figura 4.3, revela que el contenido de grasa en el amaranto se incrementa en un 0.72% por efecto del reventado, mientras que la grasa del maní tostado aumenta en un 3.63%; por efecto de la disminución de humedad de humedad durante los procesos.
Figura 4.3 Contenido de grasa del amaranto y el maní
La Figura 4.3, destaca el aporte de la grasa del maní, componente que resalta el sabor del producto, pero a la vez comunica un carácter untuoso, atenuado por la harinosidad del amaranto.
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
Amaranto
Crudo ReventadoAmaranto Maní Crudo Maní Tostado
6.81 7.53
44.81 48.44
%
d
e
G
ra
47 4.2.4 CONTENIDO DE PROTEÍNA
Por efecto del reventado, el contenido de proteína del amaranto experimentó un incremento del 0.28%, mientras que la proteína del maní aumentó 0.40% por efecto del tostado, lo que representa un aporte total del 44.26 %.
Es preciso señalar que a pesar de su notable contenido en este nutriente, su valor biológico es inferior a los alimentos de origen animal, debido al déficit de algunos aminoácidos esenciales (Hernández & Sastre, 1999).
El amaranto presenta los siguientes aminoácidos: lisina, isoleucina, treonina, valina, leucina, triptófano, histidina, metionina, cistina, tirosina y fenilalanina; mientras que en el maní se destacan: arginina, cistina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilamina, treonina, tirosina y valina. (Trinidad, Gómez & Suarez, 1986; Campbell & Farrell, 2003)
Figura 4.4 Contenido de proteína del amaranto y el maní
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 Amaranto
Crudo ReventadoAmaranto Maní Crudo Maní Tostado
48 4.2.5 CONTENIDO DE FIBRA
En la Figura 4.5, se ilustra el incremento en el contenido de fibra (0.87 %) para el amaranto reventado, mientras que el maní tostado, experimentó una disminución del 3.51 %, con respecto al grano crudo. La rotación de los granos, durante el reventado no afectó el contenido de fibra, en el caso del amaranto, no así en el tostado del maní, proceso que acompañado por fricción, facilitó el desprendimiento del tegumento.
Figura 4.5 Contenido de fibra del amaranto y el maní
4.2.6 CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos totales, disminuyeron ligeramente por efecto del reventado y tostado de los granos (Figura 4.6). Lo cual puede tener su explicación en la temperatura de proceso y la rotación de los granos con el fin de lograr un buen rendimiento, lo que dio lugar al desprendimiento de pequeñas
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
Amaranto
Crudo ReventadoAmaranto Maní Crudo Maní Tostado
5.45 6.32
10.59
7.08
%
d
e
F
ib
49 fracciones de endospermo y cotiledón, respectivamente. El aporte de carbohidratos totales, a partir del amaranto fue del 69.48 % y 11.27 % del maní. De estas cifras el componente mayoritario en el amaranto es el almidón, de lo que se deriva su carácter harinoso, no así en el maní, cuyo componente mayoritario es la grasa.
Otros carbohidratos importantes en estas especies son los azúcares simples, dextrinas, celulosas, hemicelulosas, pectinas y gomas; estos componentes pueden ser aislados individualmente y pueden ser utilizados como edulcorantes, espesantes, estabilizantes, agentes gelificantes o sustitutos de la grasa, dependiendo del proceso tecnológico aplicado (Vaclavik, 2002).
Figura 4.6 Contenido de carbohidratos del amaranto y el maní
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 Amaranto
Crudo ReventadoAmaranto Maní Crudo Maní Tostado
