INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO PROXIMAL DE LA CHIA (Salvia hispánica L ) Y QUÍNUA (Chenopoduim quinoa W ) SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS BROMATOLÓGICAS DE UNA BARRA ENERGÉTICA

Texto completo

(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA (Creada por Ley N° 25265). FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL TESIS. “INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO PROXIMAL DE LA CHÍA (Salvia hispánica L.) Y QUINUA (Chenopodium quinoa W.) SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS BROMATOLÓGICAS DE UNA BARRA ENERGÉTICA” LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL PRESENTADO POR LAS BACHILLERES:. Abigail DAVILA PEREZ Lina Rosalin DAVILA PEREZ ACOBAMBA – HUANCAVELICA 2018.

(2)

(3) Ing. Rafael Julián MALPARTIDA YAPIAS Asesor. iii.

(4) DEDICATORIA Al creador de todas las cosas que me ha dado fortaleza y sabiduría para continuar con mi trabajo de investigación. A mis padres Gerardo y Juana, hermanos y a todas mis familias quienes aportaron con sus consejos y conocimientos para el lograr mis objetivos, de igual forma a mi esposo Wilver y a mis hijos Liz y Adriano quien en todo momento comparte n conmigo la factura de la vida; por lo cual estoy agradecida eternamente. ROSALIN. A Dios, quien siempre está al lado nuestro en todo momento brindándonos las fuerzas necesarias para continuar luchando día tras día. A mis padres Gerardo y Juana Milagros, a mis hermanos Clidy, Rosalin, Kevin, Roxana y a mi hijo Liam quienes aportaron con sus consejos y conocimientos para el logro de mis metas; por lo cual estaré agradecida eternamente. ABIGAIL. iv.

(5) AGRADECIMIENTO Deseo expresar mi agradecimiento: A Dios por iluminar nuestro camino a seguir y que siempre está con nosotros, por ser nuestra fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarnos una vida llena de aprendizajes, experiencias y sobre todo felicidad. A la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ciencias Agrarias, por brindarnos y extendernos siempre abierto las puertas de sus instalaciones para p o der estudiar y desarrollarnos como profesional. De manera especial, agradezco al Ing. Rafael Julián, MALPARTIDA YAPIAS, por sus consejos y asesoramiento para la realización de esta tesis. Agradecemos la confianza, apoyo y dedicación de tiempo a todos nuestros cate d rático s. Por compartir con nosotros sus conocimientos y sobre todo su amistad. A nuestros padres y hermanos por ser parte importante de mi vida y representar la unid ad familiar. Son un ejemplo de desarrollo profesional a seguir, a su vez han logrado llenar nuestras vidas de alegrías y amor cuando más lo necesitamos. Y finalmente, a todos los profesionales y amistades que colaboraron con nuestra formación profesional y con la realización de la presente tesis. GRACIAS. v.

(6) ÍNDICE Página Portada Dedicatoria. iv. Agradecimiento. v. Índice. vi. Resumen. xii. Introducción. xiii. CAPÍTULO I: PROBLEMA 1.1. Planteamiento del problema. 01. 1.2. Formulación del problema. 02. 1.3. Objetivos. 02. 1.3.1. Objetivo General. 02. 1.3.2. Objetivos específicos. 02. 1.4. Justificación e importancia. 03. CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes. 05. 2.2. Bases teóricas. 09. 2.2.1. Información de los ingredientes de la Barra Energética. 09. 2.2.1.1. Quinua. 09. A. Origen. 09. B. Características botánicas. 09. C. Clasificación botánica de la quinua. 10. D. Composición química y valor nutricional. 10. E. Calidad de proteína en el grano de quinua. 11. F. Usos e industrialización de la quinua. 12. 2.2.1.2. Chía. 13. A. Origen. 13. B. Características botánicas. 13. vi.

(7) C. Clasificación botánica de la chía. 14. D. Contenido de proteína y composición de aminoácidos. 14. E. Usos e importancia de la chía. 15. 2.2.2. Barras energéticas. 16. A. Definición. 16. B. Valor nutricional. 17. 2.2.3. Análisis Microbiológico. 17. 2.2.4. Análisis Proximal y/o Bromatológico. 18. 2.2.5. Evaluación sensorial. 18. A. Definición. 18. B. Propiedades sensoriales. 18. C. Tipos de escalas. 19. 2.3. Hipótesis. 20. 2.4. Definición de términos básicos. 20. 2.5. Identificación de variables. 21. 2.5.1. Independiente. 21. 2.5.2. Dependiente. 21. 2.6. Definición operativa de variables e indicadores.. 22. CAPITULO III: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. Ámbito de estudio. 23. 3.2. Tipo de investigación. 24. 3.3. Nivel de investigación. 24. 3.4. Método de investigación. 24. 3.5. Diseño de investigación. 24. 3.5.1. Esquema experimental. 25. 3.6. Población, muestra, muestreo. 26. 3.7. Técnicas e instrumentos de recolección de datos. 26. 3.8. Procedimiento de recolección de datos. 27. 3.9. Técnicas de procesamiento y análisis de datos. 28. 3.9.1. Primera. 28. 3.9.2. Segundo: evaluaciones. 30. vii.

(8) 3.9.2.1. Análisis químico proximal. 30. 3.9.2.2. Análisis microbiológico. 30. 3.9.2.3. Evaluación sensorial. 31. 3.9.2.4. Determinación de aminoácidos esenciales por el mé to d o d e cromatografía liquida de alta performance (HPLC). 31. CAPÍTULO IV: RESULTADOS 4.1. Presentación de resultados. 33. 4.1.1. Análisis químico proximal de las materias primas. 33. 4.1.2. Formulación de la Barra energética. 34. 4.1.3. Análisis de la evaluación sensorial descriptiva. 35. A. Color. 35. B. Sabor. 37. C. Textura. 40. 4.1.4. Valor proteico de la barra energética a base de quinua y chía. 4.1.5. Análisis Químico proximal del tratamiento QCh2 de la barra energética a base de chía y quinua. 41 42. 4.1.6. Cálculo del aporte calórico de la barra energética. 42. 4.1.7. Análisis microbiológico del tratamiento QCh2 a base de quinua y chía. 43. 4.1.8. Análisis del perfil de aminoácidos del tratamiento QCh2 a base de quinua y chía. 44. 4.2. Discusión. 45. CONCLUSIONES. 50. RECOMENDACIONES. 51. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA. 52. Articulo Científico. 57. ANEXOS. 67. viii.

(9) ÍNDICE DE TABLAS Página 01 Composición proximal (%) de quinua y otros granos. 11. 02 Contenido de aminoácidos esenciales en proteína de quinua y otros. 12. cereales (g/100 g proteína). 03 Contenido de aminoácidos correspondientes a hidrolizados de proteínas de. 15. semillas de chía 04 Operacionalización de variables. 22. 05 Técnicas e Instrumentos de recolección de Datos. 27. 06 Análisis químico proximal de chía. 33. 07 Análisis químico proximal de quinua (en g/100 g producto comestible). 34. 08 Combinación de cantidad ingredientes para formulación de Barras. 35. Energéticas 09 Resultados de la prueba No paramétrica de Kruskal – Wallis para. 36. Evaluación Sensorial del Color 10 Resultados de la prueba No paramétrica de Kruskal – Wallis para. 38. Evaluación Sensorial del Sabor 11 Resultados de la Prueba No paramétrica de Mann - Whitney, para la. 39. Prueba de sabor 12 Resultados de la prueba No paramétrica de Kruskal – Wallis para. 40. Evaluación Sensorial de Textura 13 Valor proteico de las barras energéticas.. 42. 14 Resultado del análisis químico proximal del tratamiento de la barra. 42. energética 15 Análisis microbiológico de la barra energética a base chía y quinua. 43. 16 Aminoácidos de la barra energética. 44. ix.

(10) ÍNDICE DE FIGURAS Página 01 Esquema experimental a emplear para evaluar el efecto de la proporción de chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) en las. 25. características bromatológicas de una barra energética. 02 Esquema experimental de la elaboración de una barra energética a base de quinua y chía y su efecto en las características bromatológicas. 28. 03 Análisis del Color de la barra energética. 37. 04 Análisis del Sabor de la barra energética. 39. 05 Análisis del Textura de la barra energética. 41. x.

(11) ÍNDICE DE ANEXOS Página 01 Cartilla de evaluación sensorial. 68. 02 Resultado de color. 69. 03 Resultado de sabor. 70. 04 Resultado de textura. 71. 05 Evaluación químico proximal de chía. 72. 06 Evaluación químico proximal de quinua. 73. 07 Evaluación químico proximal y microbiológico de la barra energética. 74. 08 Perfil de aminoácidos. 76. 09 Cromatograma. 77. 10 Fotografías. 79. xi.

(12) RESUMEN Los productos andinos son considerados de alto valor proteico, es por eso que deben se r incorporados a través de la dieta alimenticia, considerando que las materias primas tale s como quinua y chía contribuyen al aporte de los mismos. De esta manera se tuvo como propósito Determinar la influencia de la composición químico proximal de la Chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) sobre las características bromatológicas de una barra energética. Para iniciar la investigación se elaboró tres barras nutricio nale s, las cuales estuvieron formuladas en el orden: QCh1 (chia 32,79 % y quinua 32,79 %); QCh2: (chia 39,34 % y quinua 26,23 %); y QCh3 (chia 45,90 % y quinua 19,67 %); una vez obtenido el producto se realizó el análisis cualitativo. Se realizó el análisis sensorial a los tres tratamientos con la finalidad de observar si existe variación en las características organolépticas de color, sabor y textura. El resultado nos demostró que el tratamiento QCh2: (chia 39,34 % y quinua 26,23 %); fue el más aceptable por los panelistas a su ve z obtuvo los siguientes resultados del análisis químico proximal con los siguientes resultados: Humedad 12,10%, Ceniza 2,11%, Proteína 6,36%, Grasa 3,67%, Fibra 2,05% y carbohidratos 73,71%; reportando un contenido calórico de 212,19 Kcal. En el análisis microbiológico, el tratamiento analizado en cuanto a aerobios mesofilos, coliformes y mohos; se observó la ausencia de estos, este análisis se encuentra dentro de lo s límite s permitidos según la Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. Así mismo el tratamiento QCh2 aceptable, es el que tenía un color caramelo y crema, olor propio del producto y sabor dulce, característico del producto. En cuanto al análisis del perfil de aminoácidos reporto: 16 aminoácidos, de los cuales 8 son aminoácidos esenciales (Histidina, arginina, valina, metionina, fenilalanina, isoleucina, leucina y lisina) y 8 aminoácidos no esenciales (Ácido aspártico, ácido glutámico, serina, glicina, alanina, tirosina, cisteína y prolina). Palabras claves: Químico Proximal y Características Bromatológicas, Barra energética, Chía y Quinua.. xii.

(13) INTRODUCCIÓN En este Siglo XXI, está tomando mucha importancia la quinua y chía, esto se deb e a q ue sus granos ofrecen una nueva oportunidad para mejorar la nutrición humana proporcionando una fuente natural de proteínas y fibra; además recientes estudios y descubrimientos sobre su amplio valor nutritivo de estas materias primas han desp e rtad o el interés del consumidor y de la industria de alimentos debido principalmente a sus elevados contenidos de proteínas. Existe un amplio interés por parte de diferentes disciplinas, tales como la tecnología de alimentos, la medicina y la nutrición para desarrollar y mejorar alimentos con materias primas de origen vegetal principalmente. Es por eso que, en estos últimos años, las barras alimentarias a base de cereales son uno de los productos de mayor aceptación en diferentes grupos de edades. Existen barras altas en proteína diseñadas para atletas o deportistas de alto rendimiento. Dado a todos los atributos anteriormente planteados que presenta la quinua y chía, surg ió el interés de la creación de barras nutricionales para consumo masivo; por tal motivo el objetivo principal de este trabajo fue determinar la influencia de la composición químico proximal de la Chía (Salvia hispánica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) sobre las características bromatológicas de una barra energética; para lograr este objetivo se analizó las características químico proximal de la quinua y chia, luego se desarrolló tres formulaciones de barra energética, las cuales fueron sometidas a la opinión de 30 panelistas semientrenados, con el fin de escoger la formulación más aceptada. Una vez determinada la formulación con mayor acogida, se realizaron los correspondientes análisis químicos para conocer especialmente el aporte calórico y protéico de la barra seleccionada.. xiii.

(14) CAPÍTULO I: PROBLEMA 1.1. Planteamiento del problema En el Perú y el mundo existen muchos productos que se ofrecen, como alimentos con alto contenido de conservantes y aditivos químicos, además de que no son nutricionales. Estos antecedentes alertan sobre la necesidad de elaborar e innovar productos específicos para los requerimientos de los consumidores del país. La carencia del consumo de alimentos nutritivos ricos en: proteínas, carbohidratos, vitaminas y minerales son la causa fundamental de la desnutrición en la niñez, ocasionando problemas serios en el aprendizaje como la falta de concentración en e l ámbito escolar. Según el MIDIS 1 y los resultados de la Encuesta Demográfica y de Salud Familiar ENDES 2 012, la tasa de desnutrición crónica infantil (DCI) en promedio nacional, se han reducido de 31% en el año 2 000 a 18,1% en el año 2 012, sin embargo, aún mantiene valores altos en zonas rurales y de mayor pobreza; y en nuestra Región Huancavelica la tasa de DCI en menores de 5 años es de l 50,2% al 2 012. Por tanto , se tiene que brindar una contribución fundamental en reducir estas brechas y realizar estrategias efectivas e implementarlas en todo el sector. En el 2 013, en Perú se estableció como “Año Internacional de la Quinua”, revalorando este gran cultivo andino, pero cabe resaltar que solo ha impactado a vender la quinua en grano como materia prima, y no a darle un valor agregado, y más aún los productores solo desean vender y no consumen este alimento proteico. En diversas investigaciones sobre formulación y obtención de barras nutritivas, en estos últimos años, se han estado incorporando ingredientes como los cereale s y e n algunos casos han mejorado su calidad nutricional. Sin embargo, el desarrollo de barras de cereales comerciales posee el promedio del contenido de proteínas e s d e tan sólo 5,5%, y su calidad proteica sería pobre en la medida que provienen principalmente de cereales (arroz, avena, maíz). La tendencia por el momento es. 1.

(15) reemplazar gran parte de los cereales comerciales por los cereales andinos rico s e n proteínas, sin incorporar aditivos vitamínicos. En la actualidad es muy importante obtener productos con una composición similar al de sus materias primas, lo cual permite producir productos con un valor energético ideal para el consumo humano. Debido a las razones antes descritas se hace necesario determinar las concentraciones de quinua y chía en la elaboración de una barra nutritiva, además de observar el efecto de su composición y propiedades de las materias primas sobre sus características bromatológicas del producto final. 1.2. Formulación del problema ¿Cuál será la influencia de la composición químico proximal de la Chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) sobre las características bromatológicas de una barra energética? 1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo General  Determinar la influencia de la composición químico proximal de la Chía (Salvia hispánica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) sobre las características bromatológicas de una barra energética. 1.3.2. Objetivos específicos  Determinar las concentraciones optimas de Chia (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) en el procesamiento de la barra energética.  Establecer el grado de aceptación de la barra energética mediante una evaluación sensorial.  Determinar el aporte calórico de la barra, de mayor preferencia me diante un análisis químico proximal.  Determinar las características microbiológicas a la muestra aceptable organolépticamente de la barra energética.. 2.

(16) 1.4. Justificación La importancia de esta investigación se centra en brindar una opción novedosa y practica de alimento nutritivo y atractivo para los consumidores, que reúna todas las características necesarias para ser considerado un alimento, una barra energética con cereales que tenga como valor agregado los altos aportes nutricionales de la quinua y la chía como lo son: proteínas, minerales, y vitaminas. Las barras energéticas son prácticas, populares, y abundan en marcas y gustos de todo tipo. Las barras nutritivas se han convertido actualmente, en una sana y fácil alternativa como desayuno, snack o merienda. La quinua es uno de los pocos alimentos de origen vegetal que es nutricio nalme nte completo, es decir que presenta un adecuado balance de proteínas, carbohidrato s y minerales, necesarios para la vida humana. El verdadero valor de la quinua está en la calidad de su proteína, es decir en la combinación de una mayor proporción de aminoácidos esenciales para la alimentación humana que le otorga un alto valor biológico. La Chía contiene un tipo de fibra, que produce saciedad por más tiempo lo cual puede ser conveniente en pacientes con exceso de peso. Por otro lado, mantener suficiente fibra en la dieta disminuye el riesgo de d esarrollar cáncer en especial gástrico e intestinal. Además, se ha observado que el tipo de fibra que contiene puede contribuir con la disminución de colesterol en la sangre sin alterar los triglicéridos ni el colesterol bueno. El consumo de chía es beneficioso para el paciente diabético. En la región Huancavelica la alimentación tiene un déficit por falta de información y de recursos económicos, lo que da como resultado un mal consumo de los alimento s llegando a causar enfermedades serias para la salud y el normal desempeño del individuo en su entorno. El proyecto propuesto plantea una alternativa para mejorar la nutrición de la población, además de generar fuentes de trabajo. Una barra energética de quinua y chía es un producto agroindustrial a más de ser una fuente rica en nutrientes que promocionará la inversión en el cultivo de este cereal andino altamente nutricional, a los cuales no se les ha dado la importancia que merecen.. 3.

(17) Esta barra energética a más de su aporte nutricional se caracteriza por su forma compacta la cual es práctica de colocar en la lonchera escolar, también por su fácil conservación y consumo podrá ser utilizada como alimento en cualquier situación emergente que pueda atravesar la región y el país.. 4.

(18) CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes del estudio  En la tesis “Desarrollo de un alimento nutritivo y energético tipo barra a partir de moringa, quinoa y amaranto”, el propósito fue desarrollar un snack tipo barra nutritiva energética como suplemento alimenticio sin aditivos químicos a partir d e Moringa, Quínoa, Amaranto y frutos secos; el cual concluyo en: La formulación ideal que estuvo compuesta por: Moringa 10 gramos, pop de amaranto endulzado: 100 gramos, hojuelas de quínoa tostada 100 gramos, hojuelas de avena 200 gramos, almendras 50 gramos, nueces 100 gramos, ciruelas pasas sin pepa 60 gramos, coso seco 50 gramos, glucosa 500 gramos, panela 25 gramos, azúcar moreno 50 gramos, aceite de girasol 50 gramos y agua 40 gramos; así mismo determinó que la barra diseñada es una fuente rica en Proteína, Carbohidratos, por cada 100 gramos de producto, el contenido de proteína 11,1 g, grasa total 16,95 g de la cual es insaturada, la cantidad de hierro es de 11,1 mg, contiene calcio 170 mg, el contenido de humedad es de 12,01 y las cenizas es de 1,07; e n una barra de 40 gramos tiene un aporte energético es 172,92 kcal. 2  Según el trabajo de investigación intitulado: "Barritas de kiwicha (Amaranthus caudatus L.), semillas de chia (Salvia hispanica, L.) y cáscaras de frutas y verduras como fuente de proteínas y fibra dietética alterna de cereales para la alimentación del escolar”; en donde se planteó el objetivo: elaborar barritas de kiwicha (Amaranthus caudatus L.), semillas de chía (Salvia hispánica L.) y cáscaras de frutas y verduras como fuente de proteínas y fibra dietética alterna de cereales para la alimentación del escolar, dentro del mercado de barras energéticas; donde llegaron a concluir: Existen diferencias significativas cuando se compara el sabor, mientras que en el dulzor y la textura los cambios observados son no significativos entre los tratamientos; así mismo determinaron. 5.

(19) que las barras de kiwicha, semillas de chía y cascara de frutas y verduras comparado con las barras comerciales, presentaron un mayor co ntenido de proteínas (9, 78) y menor contenido de grasas (9,53); también demostraron que las barras de kiwicha, semillas de chía y cáscaras de frutas y verduras "ChiaK3", son bien aceptadas por los preescolares (95%) y escolares (90% ) 3.  En el trabajo de investigación intitulado “Alternativas para la industrialización de barras energéticas a partir de la quinua (Chenopodium quínoa), amaranto (Amaranthus hypochondriacus) y chía (Salvia hispánica L.) con tres tipos de jarabes: miel de agave, miel de abeja y glucosa”, tuvo como objetivo d esarro llar una barra energética a partir de quinua (Chenopodium quínoa), amaranto (Amaranthus hypochondriacus) y chía (Salvia hispánica L.) con tres tipos de jarabes; concluyendo en: que los tres mejores tratamientos basados en las características organolépticas que fueron: Tratamiento t6 (a2b3) corresponde a amaranto (alegría) 20%, glucosa 26%, avena 16%, arroz crocante 13,5%, maní 13,5% y pasas 11%. Tratamiento t5 (a2b2) corresponde a amaranto (alegría) 20%, miel de abeja 26%, avena 16%, arroz crocante 13,5%, maní 13,5%, y pasas 11% y Tratamiento t2 (a1b2) corresponde a quinua (tunkaguan) 28%, miel de abeja 18%, avena 16%, arroz crocante 13,5%, maní 13,5% y pasas 11%. Que el tratamientot6 (a2b3) presenta mayor porcentaje en proteína, carbohidratos totale s y energía. Que la barra energética del t6 (a2b3) aporta con 356,76 (Kcal/100g), de energía el cual es ideal para el consumo de niños y adolescentes en etapa escolar como también para adultos que realizan actividad física diaria4.  En la tesis “Efecto de la proporción de Chenopodium quinoa (Quinua), Amaranthus caudatus (Kiwicha) y Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) en la aceptabilidad general y el análisis proximal de una barra energética”, llegándose a concluir que: la proporción de Chenopodium quinoa (quinua), Amaranthus caudatus (Kiwicha) y Plukenetia volubilis L. (sacha inchi) no influyó en la aceptabilidad general, sabor y textura de una barra energética. Así mismo determinó que la proporción de Chenopodium quinoa (quinua), Amaranthus. 6.

(20) caudatus (Kiwicha) y Plukenetia volubilis L. (sacha inchi) afectó significativamente la composición proximal de las tres formulaciones evaluadas; también d ete rminó que la proporción de Chenopodium quinoa (quinua), Amaranthus caudatus (Kiwicha) y Plukenetia volubilis L. (sacha inchi) afectó significativamente la textura instrumental de las tres formulaciones evaluadas, determinándose que la formulación 2 (F2) presentó mayor valor de textura instrumental (467,6397 g) 5.  Ivana6; realizo una investigación intitulado “Caracterización y funcionalidad de Subproducto de Chía (Salvia hispánica L.) Aplicación en Tecnología de Alimentos”; en donde llego a concluir: La harina de extracción por prensad o (Hp ) presentó alrededor de un 95% más de aceite que la harina de extracción con solvente proveniente de semillas con y sin mucílago (Hs y Hsm), exhibiendo estas harinas un contenido significativamente superior de proteínas y de fibra. Las propiedades funcionales relacionadas con la afinidad por el agua fueron mayo re s en Hs y Hp con respecto a Hsm, debido a la incidencia asociada a la extracción previa del mucílago (fibra dietética soluble) en Hsm, sustancia que se caracte riza por retener agua en su matriz. Además, Hs y Hsm exhibieron propiedades funcionales relacionadas con la afinidad por el aceite significativamente superiores a la Hp, debido al contenido de lípidos residuales significativamente inferior en las harinas provenientes del proceso de extracción con solvente. En todos los subproductos se detectó la presencia de fósforo, calcio, magnesio, hie rro , zinc y cobre, siendo los tres primeros los minerales presentes en mayor proporción. Las fracciones ricas en proteínas exhibieron una mayor concentración de minerale s a excepción del Ca, el cual estuvo presente en una menor proporción y todos los subproductos de chía exhibieron una alta actividad antioxidante. La misma pue d e asociarse a la presencia de componentes polifenólicos y en el caso particular d e Hp, FRFp y FRPp al contenido de tocoferoles. Los principales antioxidantes olifenólicos encontrados fueron los ácidos clorogénico y cafeico, quercetina, seguidos de trazas de miricetina y kaempferol. El contenido total de tocoferoles varió en un rango entre 470 a 614 μg/kg, siendo el principal compuesto el γtocoferol, seguido de α- y δ-tocoferol, en menores concentraciones.. 7.

(21)  En la investigación intitulado “Diseño y elaboración de una barra energética aprovechando un residuo agroindustrial incorporada con un probiótico”, en do nde se planteó, evaluar las características fisicoquímicas, nutrimentales y sensoriale s de una barra energética sustituida con residuos de guayaba y adicionad a co n un probiótico; llegando a concluir en: el residuo agroindustrial de guayaba incorporado a la barra energética influyó en desarrollar un alimento con bajo índice glucémico, debido a la mayor proporción de fibra dietaria y almidón resistente. Al incorporar el probiótico después del horneado la cubierta le d io una apariencia de glaseado agradable al consumidor en una escala de “me gus ta mucho”. En la microscopia se observaron los cambios microestructurales, que experimenta la miga de la barra energética con el residuo agroindustrial de guayaba adquiriendo una mejor textura reflejándose en una mejor masticación y fácil deglución. El envasado de polipropileno biorientado es e l e mpaq ue ó p timo para tener una mejor viabilidad del Lactobacillus acidophilus incorporado a la barra energética sustituida de residuo de guayaba y almacenada durante un periodo hasta de 15 días de almacenamiento 7.  Miranda8, realizo una investigación intitulado “Elaboración de una barra energética y alimenticia a base de quinua y amaranto como alternativa económica para una microempresa agroindustrial en el Cantón Riobamba provincia del Chimborazo”, en donde se planteó estudiar la factibilidad técnica y económica para la elaboración de una barra energética y alimenticia a base de quinua y amaranto cumpliendo con los requerimientos del mercado; llegando a concluir: determinó que las condiciones óptimas de materia prima de la Barra Energética y Nutricio nal son: Peso: 33 g, Temperatura de materia prima: no mayor a 20 °C, Humed ad : no mayor al 12 %, Impurezas: no mayor al 1%. Las condiciones adecuadas de procesamiento de la Barra Energética y Nutricional son: Peso: 33 g, Tempe ratura de Barra Energética y Alimenticia: menor a 10 °C, Humedad: menor a 8 % e Impurezas: 0 %.. 8.

(22)  En el trabajo de investigación denominado “Elaboración de una barra energética con aporte proteico de quinua (Chenopodium quinoa) y amaranto (Amaranthus spp), para un grupo de deportistas de aventura de la ciudad de Riobamba”, se concluyó: que la barra energética F3 con un 46%, como la formulación con mayo r acogida por parte de los deportistas encuestados, cuya principal fuente proteica la constituyen la quinua y el amaranto y en su composición se integra uvilla, coco, avena, panela, chocolate. La barra cumple con las características nutricionales y organolépticas requeridas por los deportistas de aventura de los clubes que forman parte esta investigación. La barra energética desarrollada presenta un valor calórico de 160 Kcal, alto valor nutricional al contener en 40 g de barra energética: 2,23 g de proteína, 2,75 g de grasa, 3,09 g de fibra y 29,6 g de carbohidratos y valor cultural: ya que contiene productos andinos 9. 2.2. Bases teóricas 2.2.1. Información de los ingredientes de la Barra Energética 2.2.1.1. Quinua A. Origen La quinua es una planta autóctona de los Andes, cuyo centro de origen se encuentra en algún valle de la Zona Andina y la mayor variabilidad se observa a orillas del Lago Titicaca y en su historia se reconoce que fue utilizada como alimento desde hace 5 000 año s. La quinua constituye un cultivo de importancia económica en Perú y Bolivia; en estos países, la producción sirve para el co nsumo interno y la exportación10. B. Características botánicas La quinua (Chenopodium quinoa Willd) es un pseudocereal perteneciente. a. la subfamilia Chenopodioideae. de. las. amarantáceas. Se le denomina pseudocereal porque no perte ne ce a la familia de las gramíneas en que están los cereale s "tradicionales", pero debido a su alto contenido de almid ón su uso es el de un cereal11.. 9.

(23) La quinua (Chenopodium quinoa Willd) es una especie vegetal originaria del altiplano peruano-boliviano, caracterizada por tener amplia variedad genética12. Según el desarrollo de la ramificación, se pueden encontrar plantas con un solo tallo principal y ramas laterales muy cortas en los ecotipos del altiplano o plantas con todas las ramas de igual tamaño en los ecotipos de valle, dándose todos los tipos intermedios; este desarrollo de ramas puede modificarse parcialmente, según la densidad de siembra que tenga el cultivo 13. C. Clasificación botánica de la quinua Según Mujica14: Reino. : Vegetal. División. : Fanerógama. Clase. : Angiosperma. Sub Clase. : Dicotiledónea. Orden. : Centrospermal. Familia. : Chenopodiacea. Género. : Chenopodium. Especie. : Chenopodium quinoa Willd. D. Composición química y valor nutricional Cardozo y Tapia15, afirman que el grano de quinua no es un alimento excepcionalmente alto en proteínas, aunque supera en este nutriente a los cereales más importantes. El verdadero valor de la quinua está en la calidad de su proteína, es decir en la combinación de una mayor proporción de amino ácido s esenciales para la alimentación humana que le otorga un alto valo r biológico. En la tabla 1 se puede observar la ventaja de la proteína de la quinua con respecto a otros granos.. 10.

(24) Tabla 1. Composición proximal (%) de quinua y otros granos. Grano. Humedad. Ceniza. Proteína. Grasa. Carbohidratos. Fibra cruda. 10-13. 3. 12-19. 5-10. 61-74. 2-3. Trigo. 13. 2. 14. 2. 69. 1. Avena. 8. 2. 14. 8. 68. 1. Arroz. 15. 1. 8. 1. 78. 2. Maíz. 15. 2. 13. 4. 66. 3. Quinua. Fuente: Ahamed 16. E. Calidad de proteína en el grano de quinua El estudio analítico de las fracciones que forman la proteína de quinua ha sido estudiado por Prakash17, identificando albúminas (31%) y globulinas (37%) en gran medida en extractos de g rano s de quinua. La calidad de la proteína depende del contenido de amino ácidos esenciales. La proteína del huevo o de la leche han sido consideradas ser las mejores proteínas sobre la base de su utilización por los animales, de modo que la calidad de otras proteínas puede ser determinadas por comparación del contenido de sus aminoácidos esenciales con los del huevo o la leche.. 11.

(25) Tabla 2. Contenido de aminoácidos esenciales en proteína de quinua y otros cereales (g/100 g proteína). Aminoácidos. Quinua. Trigo. Arroz. Histidina. 3,2. 2,0. 2,1. Isoleucina. 4,4. 4,2. 4,1. Leucina. 6,6. 6,8. 8,2. Lisina. 6,1. 2,6. 3,8. Metionina + cisteína. 4,8. 3,7. 3,6. Fenilalanina + tirosina. 7,3. 8,2. 10,5. Treonina. 3,8. 2,8. 3,8. Triptófano. 1,1. 1,2. 1,1. Valina. 4,5. 4,4. 6,1. Fuente: Koziol18. F. Usos e Industrialización de la quinua La quinua está considerada como una especie de muchos uso s agroindustriales. La semilla puede utilizarse para la alimentació n humana, y como alimento para animales. Las ventajosas propiedades específicas de la quinua deben ser identificad as y explotadas, y se debe desarrollar tecnologías que permitan la utilización de tales propiedades, para que la quinua pueda competir con otras materias primas que generalmente son baratas, fácilmente disponibles y de calidad aceptable. El almidón, que forma gránulos pequeños, tiene varias aplicaciones industriales potenciales. Los posibles productos industriale s d e quinua sugeridos son harina, almidón, excipientes en la industria plástica, talcos y polvos anti-offset y proteínas complementarias para mejorar el equilibrio de aminoácidos de los alimentos humanos y animales. Las saponinas quizás sean interesantes como insecticidas, antibióticos y fungicidas, y también utilizad as en la industria farmacéutica, sugerido como un mediador de la. 12.

(26) permeabilidad intestinal, que podría ayudar la absorción de medicamentos específicos, y para reducir el nivel del colestero l. Además, se pueden utilizar semillas tostadas o extruidas para hacer dulces, snacks, leche etc 19. Se puede usar el grano grande de quinua como semilla o para comercialización e industrialización, el grano mediano para consumo directo y el grano pequeño o quebrado para harinas20. 2.2.1.2. Chía A. Origen Existen evidencias que demuestran que la semilla de chía fue utilizada como alimento hacia el año 3 500 antes de Cristo (a.C.), siendo cultivada en el Valle de México entre los años 2 600 y 900 a.C. por las civilizaciones teotihuacanas y toltecas. Asimismo, fue uno de los principales componentes de la dieta de los Aztecas junto con la quinua, el amaranto, el maíz y alguna variedad de porotos21 . La importancia de estos cinco cultivos en la dieta azteca está bien fundamentada en el Codex Florentino escrito en tiempos de la conquista de América entre 1 548 y 1 585 por Fray Bernardino de Sahagún, titulado Historia general de las cosas de Nueva España, en el cual se describen algunos aspectos relacionados con la producción, comercialización y usos de la chía. B. Características botánicas La chía es una planta herbácea, anual, ampliamente distribuida en regiones cálidas y templadas, mide alrededor de 1 a 1,50 metros de altura.. Esta. planta. se. caracteriza por presentar tallos. cuadrangulares, acanalados y vellosos; hojas opuestas, pecioladas y aserradas, así como flores pediceladas reunidas en grupos de seis o más, parecido a espigas axilares o terminales. Cada fruto lleva cuatro semillas muy pequeñas en forma oval, cuyas dimensiones oscilan entre 21 mm de largo por 1,4 mm d e ancho y. 13.

(27) espesor de 0,8 mm, son lisas, brillantes, de color grisáceo con manchas rojizas irregulares. Las flores son hermafroditas y el co lo r puede ser morado, azul o blanco. Aunque no existe información sobre la herencia del color de la flor en esta especie, en otras especies vegetales se señala que el color de la flor se debe a la acción de un par de genes alelomórficos 22,23, el color morado o púrpura es completamente dominante sobre el blanco, por lo que en la mayor parte de las variedades las flores son azules. En la chía blanca las flores, así como las semillas son blancas 24. C. Clasificación botánica de la chía Según Hentry 25, clasifica de la siguiente manera: Reino. : Plantae. Sub-reino. : Tracheobionta – Planta vascular. Super división. : Spermatophyta – Planta de semillas. División. : Magnoliophyta – Planta con flores. Clase. : Magnoliopsida – Dicotildónea. Sub clase. : Asteridae. Orden. : Lamiales. Familia. : Lamiaceae. Genero. : Salvia. Especie. : hispánica. D. Contenido de proteínas y composición de aminoácidos La chía posee un contenido de proteínas que oscila entre 19 y 23%, el cual es mayor que el asociado a los cereales tradicionale s tale s como trigo, maíz, arroz, avena y cebada26, presentando como ventaja adicional el no contener gluten, motivo por el cual ha sido aprobada por la Asociación Celíaca Argentina como apta para su uso en pacientes celíacos.. 14.

(28) Los aminoácidos de las proteínas de la chía se muestran en la Tabla 3. Como puede observarse, las proteínas de chía p re se ntan un adecuado perfil de aminoácidos esenciales. Entre e llo s, p ue de destacarse el contenido de lisina, así como los tenores de metionina y cistina los cuales son mayores que los presentes en las proteínas de otras semillas oleaginosas 27. Se ha demostrado que la chía puede incorporarse a la dieta humana junto con otros granos a fin de producir un balance de proteínas más equilibrado 26. Tabla 3. Contenido de aminoácidos correspondientes a hidrolizados de proteínas de semillas de chía Aminoácido. g/16 g N Aminoácido g/16 g N. Ácido aspártico. 7,64. Isoleucina. 3,21. Treonina. 3,43. Leucina. 5,89. Serina. 4,86. Triptofano. -. Acido glutámico 12,40. Tirosina. 2,75. Glicina. 4,22. Fenilalanina. 4,73. Alanina. 4,31. Lisina. 4,44. Valina. 5,10. Histidina. 2,57. Cistina. 1,47. Arginina. 8,90. Metionina. 0,36. Prolina. 4,40. Total. 80,64. Fuente: Ayerza y Coates 26 E. Usos e importancia de la chía En la actualidad la semilla de chía es una fuente potencial de nutrientes para las industrias de alimentación humana y animal. Aunque la chía no es un alimento muy conocido, la producción mundial está aumentando debido a sus propiedades se le conoce como alimento exótico y se le atribuyen cualidades nutricionales y terapéuticas excepcionales. Actualmente, la semilla entera se usa en la preparación de bebidas nutritivas y refrescantes, con el. 15.

(29) aceite e se elaboran lacas artesanales y en algunos lugares como El Salvador emplea como tratamiento de enfermedades del hígado 28. Además, se han comprobado efectos y beneficios e n la reducción de tumores como el de mama o el de colon; también en enfermedades que afectan al sistema cardiovascular, es decir al corazón, al cerebro y los vasos sanguíneos 29. Además, la chía posee un polisacárido con alto contenido de ácido urónico, con una estructura química conformada por una cadena principal de unidades β-xilopiranosil y α-D-glucopiranosil con ramificaciones de ácido 4-O-metil glucopiranosilurónico 30 que se comporta como mucílago con una alta capacidad de retención de agua, útil como fibra soluble y dietética31. El mucílago ayud a a conseguir sensación de saciedad, por lo que se puede utilizar para controlar el apetito y debido a que posee alto co nte nid o de fibra, es una buena alternativa para el tratamiento del colon irritable y el mejoramiento del tránsito intestinal, lo que ayuda a prevenir obesidad, cáncer de colon; así como, elevados niveles de colesterol y glucosa en sangre 32, 33, 34. Aunado a esto, las semillas de chía no contienen gluten, favoreciendo el consumo de pacientes celiacos. De tal forma, esta semilla o cualquiera d e lo s derivados de ésta, son ideales para enriquecer una gran diversidad de productos, gracias a la composición química y el valor nutricio que posee, confiriéndole gran potencial dentro de los mercados alimenticios 35. 2.2.2. Barras Energéticas A. Definición Las barras energéticas o barras de cereales son alimentos funcionales; alimentos combinados, enriquecidos o fortificados; debido a los compuestos bioactivos del producto contribuyen al beneficio de la salud por las personas que lo consumen36.. 16.

(30) B. Valor nutricional El valor nutricional de estas barritas es muy diferente entre unas y otras, pero en términos generales aportan cada 100 gramos: 60 - 80% de carbohidratos (por eso resultan tan energéticas), 3 - 24% de grasas, 4 15% de proteínas, 370 - 490 calorías y enriquecidas con vitaminas y minerales. Su contenido de humedad es escaso (por eso acompañarlas con un vaso de agua)37. En el caso particular de las barritas de cereal, de las que les hablé e n e sta nota, la recomendación específica es que hay que evitar consumirlas en lugar del almuerzo o cena como hacen muchas personas; en e spe cial lo s jóvenes, porque no cubren los requerimientos de todos los nutrientes, p e ro pueden formar parte de un desayuno o merienda acompañando otros alimentos o bien como colación entre las comidas 38. 2.2.3. Análisis Microbiológico El examen microbiológico de alimentos comprende la investigación de especies, familias o grupos de microorganismos cuya presencia refleja las condiciones higiénico sanitarias de estos productos ya sean naturales, elaborados en la industria, elaborados artesanalmente o sea que se trate de comidas preparadas. Precisamente uno de los objetivos más importantes de la Microbiología de alimentos es detectar la presencia de flora patógena para evitar riesgos en la salud del consumidor39. Las principales fuentes microbianas son el suelo, el aire, los insectos, las ave s y el equipo. Los productos no procesados (granos) pueden contener altos niveles bacterianos (cuenta aeróbica por placa ~104/g, coliformes ~102/g, levaduras y mohos ~1037g). También pueden contener micotoxinas producidas por mohos toxicógenos. Los productos procesados también pueden contener una amplia variedad de levaduras, mohos y bacterias 40.. 17.

(31) 2.2.4. Análisis Proximal y/o Bromatológico Es la determinación conjunta de un grupo de sustancias estrechamente emparentadas. Comprende la determinación del contenido de agua, p ro te ína, grasa (extracto etéreo), ceniza y fibra; las sustancias extractibles no nitrogenadas (ELnN) se determinan por cálculo restando la suma de estos cinco componentes de 100%, para subrayar que se trata de grupos de sustancias más o menos próximas y no de compuestos individuales, los analistas suelen usar el término bruta y/o cruda detrás de proteína, grasa o fibra41. 2.2.5. Evaluación sensorial A. Definición La evaluación sensorial es el análisis de alimentos u otros materiales por medio de los sentidos. La palabra sensorial se deriva del latín sensus, q ue quiere decir sentido. La evaluación sensorial es una técnica de me d ició n y análisis tan importante como los métodos químicos, físicos, microbiológicos, etc. Este tipo de análisis tiene la ventaja de que la persona que efectúa las mediciones lleva consigo sus propios instrumentos, o sea: sus cinco sentidos 42. La evaluación sensorial es una disciplina desarrollada desde hace alg uno s años; nació durante la segunda guerra mundial ante la necesidad de establecer las razones que hacían que las tropas rechazaran en gran volumen las raciones de campaña43. B. Propiedades sensoriales Las propiedades sensoriales son los atributos de los alimentos que se detectan por medio de los sentidos. Hay algunas propiedades (atributos) que se perciben por medio de un solo sentido, mientras que otras son detectadas por dos o más sentidos 42.. 18.

(32) C. Tipos de escalas Para las pruebas de evaluación sensorial pueden utilizarse tres tipos de escalas 44: C.1. Escala hedónica Es la más popular de las escalas afectivas, generalmente se utilizan las estructuradas, de 7 puntos, que van desde “me gusta muchísimo”, hasta “me disgusta muchísimo”, pasando por “ni me gusta ni me disgusta”. No obstante 44, el número de categorías en la escala puede variar, así se puede usar las categorías con cinco o cuatro niveles (no me gusta nada, no me gusta mucho, me gusta y me gusta mucho). Es otro método para medir preferencias, además permite medir estados psicológicos. En este método la evaluación del alimento resulta hecha indirectamente como consecuencia de la medida de una reacción humana. Se usa para estudiar a nivel de Laboratorio la posible aceptación del alimento. Se pide al juez que luego de su primera impresión responda cuánto le agrada o desagrada el producto, esto lo informa de acuerdo a una escala verbal-numérica que va en la ficha. La escala tiene 9 puntos, pero a veces es demasiado extensa, entonces se acorta a 7 ó 5 puntos 42: 1 = me disgusta extremadamente. 2 = me disgusta mucho 3 = me disgusta moderadamente 4 = me disgusta levemente 5 = no me gusta ni me disgusta 6 = me gusta levemente 7 = me gusta moderadamente 8 = me gusta mucho 9 = me gusta extremadamente.. 19.

(33) C.2. Escalas de acción Los valores de la escala están representados por términos que indican la acción que pudiera motivar el producto en el co nsumido r, por ejemplo: “Lo comería siempre”… “No lo comería siempre” y otras semejantes. C.3. Escala ordinal Se utiliza para evaluar comparativamente la preferencia, entre varias muestras, unas con respecto a otras. Se solicita a los consumid o re s que ordenen las muestras, según su preferencia de menor a mayor. 2.3. Hipótesis Ha :. La composición químico proximal de la Chia (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) influyen significativamente en las características bromatológicas de la barra energética.. H0 :. La composición químico proximal de la Chia (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium. quinoa. W.). no. influyen significativamente. en las. características bromatológicas de la barra energética. 2.4. Definición de términos básicos  Características microbiológicas: Propiedades de los productos que estab le ce n los microorganismos como E. coli, Salmonella, etc. que se encuentran presentes.  Características organolépticas: Propiedades de los productos alimenticios que se puede precisar por lo sentidos.  Características bromatológicas: Todas las propiedades de los alimentos, como: valor nutritivo; características sensoriales y fisicoquímicas, características de inocuidad, calidad y análisis de toxicidad.  Alimento funcional: Alimentos que contienen componentes biológicamente activos que ejercen efectos beneficiosos y nutricionales básicos e n una o varias funciones del organismo y que se traducen en una mejora de la salud o en una disminución del riesgo de sufrir enfermedades.. 20.

(34)  Valor nutricional: Es el número de nutrientes que tiene un alimento determinado , por ejemplo la cantidad de proteínas, carbohidratos, vitaminas, aminoácidos, etc.  Juez semi-entrenado o de laboratorio: se trata de personas que han recibido un entrenamiento teórico similar al de los jueces entrenados, que realizan pruebas sensoriales con frecuencia y poseen suficiente habilidad, pero que generalmente solo participan en pruebas discriminativas sencillas, las cuales no requieren de una definición muy precisa de términos o escalas. 2.5. Identificación de variables 2.5.1. Independiente  Chía.  Quinua. 2.5.2. Dependiente  Análisis químico proximal.  Análisis organoléptico.  Análisis microbiológico.  Aporte calórico.  Perfil de aminoácidos.. 21.

(35) 2.6. Definición Operativa de Variables e indicadores Tabla 4. Operacionalización de variables Relación. Variables. Indicadores X1: Porcentaje. Chía. de Chía. Independientes. X2: Porcentaje. Quinua. de Quinua. Unidad g/100g g/100g. Tipo. Instrumento. Numérica Balanza y discreta analítica. Proteína, Análisis. Grasa,. Numérica Equipo. químico. Carbohidratos,. proximal. Ceniza, Fibra y. g/100g. y continua. análisis instrumental. Humedad Color.. Análisis organoléptico. Numérica Escala. Sabor.. y discreta hedónica. Textura. Numeración de Mohos.. Dependientes. Numeración de Análisis. Coliformes. microbiológico totales.. Numérica Equipo UFC/g. y continua. Numeración de. análisis instrumental. Aerobios mesofilos. Valor. Aporte Calórico. nutricional Perfil. de Aminoácidos. aminoácidos. presentes. 22. Kcal. mg/100g. Numérica y discreta Numérica y discreta. Calculadora Equipo análisis instrumental.

(36) CAPITULO III: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1 Ámbito de estudio a. Lugar El estudio se realizó en el Laboratorio de Procesamiento Agroindustrial de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Huancavelica; el análisis fisicoquímico, microbiológico y organoléptico de la Barra Energética se realizaron en el Laboratorio de Asistencia Técnica, Inspección y Análisis de la Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias - Universidad Nacional del Centro del Perú; y la determinación de Aminoácidos se realizó en el Laboratorio de Cromato g rafía y Espectrometría – Pabellón de Control de Calidad, de la Facultad de Cie ncias, d e la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco. b. Ubicación política Lugar. : Común Era. Distrito. : Acobamba. Provincia. : Acobamba. Región. : Huancavelica. c. Ubicación geográfica Latitud. : 12° 50’ 30’’. Longitud. : 74° 33’ 42.2’’. Altitud. : 3417 m.s.n.m.. Fuente: Estación experimental SENAMHI Común Era – Acobamba 2014. 23.

(37) 3.2 Tipo de investigación El tipo de investigación es aplicada; porque la investigación no intenta desarrollar una teoría, de lo contrario en función a diversas teorías, aplica y desarrolla un producto . Esta investigación busca conocer para hacer y para actuar 45. 3.3 Nivel de investigación El nivel de investigación del trabajo se encuentra dentro del nivel experimental; porque se manipulo dos materias primas como la chía y la quinua, y a través de un procesamiento se obtuvo una barra energética; así mismo su interés se centra en explicar por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se manifiesta, o p o r q ué se relacionan dos o más variables 46. 3.4 Método de investigación Para el desarrollo de la presente investigación se recurrió al Método HipotéticoDeductivo, el cual procede de una verdad general hasta llegar al conocimiento de verdades particulares o específicas. Además, consiste en partir de un número muy reducido de datos que suponen bien establecidos de alcance general, para sacar d e ellos por razonamiento abstracto deducción con los cuales se piensa pode r e xp licar cómo influye la composición químico proximal y propiedades de la chía y q uinua e n las características bromatológicas de una barra energética. 3.5 Diseño de investigación El diseño adecuado del experimento es una etapa fundamental de la experimentación, que permite el suministro correcto de datos a posterio ri, los q ue a su vez conducirán a un análisis objetivo y con deducciones válidas del problema. El análisis estadístico de los datos se llevó a cabo con el programa Minitab med iante los análisis no paramétricos de la evaluación sensorial, se empleó la prueba no paramétrica de Kruskal Wallis, esto debido a que las evaluaciones en el comportamiento sensorial son diferentes a las evaluaciones fisicoquímicas. La prueba de Kruskal – Wallis se usa para probar la hipótesis nula de ig uald ad d e a tratamientos contra la hipótesis alterna de que algunos de ellos producen. 24.

(38) observaciones que son mayores que otras. A veces resulta conveniente p ensar q ue la prueba de Kruskal – Wallis es una prueba de igualdad de medias de tratamiento porque es un procedimiento diseñado para ser sensible en pruebas de diferencias entre medias. La prueba de Kruskal – Wallis constituye una alternativa no paramétrica al análisis de variancia usual. 3.5.1 Esquema experimental El esquema experimental que se empleó en el presente trabajo de investigación se muestra en la Figura 1.. Quinua. T1.  Análisis químico proximal.. Chía.  Análisis químico proximal.. T2 Barra energética. T3     . Análisis sensorial. Análisis químico proximal. Análisis microbiológico. Análisis calórico. Análisis de perfil de aminoácidos.. Figura 1. Esquema experimental a emplear para evaluar el efecto de la proporción de chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) en las características bromatológicas de una barra energética. Las formulaciones (T1, T2 y T3), en porcentaje, de la materia prima fueron las siguientes:  Chía: T1 (32,79%), T2 (39.34%), T3 (45,90%)  Quinua: T1 (32,79%), T2 (26,23%), T3 (19,67%). 25.

(39) 3.6 Población, muestra, muestreo A. Población: En el presente trabajo de investigación, la población objetivo e stuvo conformada por 5 kilos de Barra Energética B. Muestra: La muestra estuvo constituida por 50 g de los tres tratamientos de b arra energética. C. Muestreo: Se empleó el tipo de muestra probabilística, y dentro de e llo se to mó en cuenta el muestreo aleatorio simple, por qué los tres tratamientos tuvieron la misma posibilidad de ser escogidos, para su correspondiente análisis se nsorial. Es decir, los jueces cogen al azar las muestras para su evaluación sensorial. 3.7 Técnicas e instrumentos de recolección de datos En el presente trabajo de investigación se utilizó lo siguiente:. 26.

(40) Tabla 5. Técnicas e Instrumentos de recolección de Datos Técnicas. Instrumentos. Observación directa.  Cantidad de chía y. Flujograma Libros. Recolección de información. y. quinua. formatos. impresos. Formulario para evaluar la aceptabilidad de la. Evaluación sensorial. Recolección de datos. Barra Energética. Panelistas..  Características nutricionales. de la. chía y quinua  Sabor.  Color.  Textura  Proteína.. Análisis fisicoquímico de la Barra Energética aceptable organolépticamente.  Carbohidratos. Equipo de laboratorio  Grasa equipado..  Fibra  Ceniza  Valor energético.. Análisis microbiológico de la Barra Energética aceptable organolépticamente. Equipo de laboratorio  RMAV. equipado..  RMAn.  Número. Análisis. del. aminoácidos. perfil. de Equipo de laboratorio equipado: HPLC. de. aminoácidos esenciales. y. no. esenciales. 3.8 Procedimiento de recolección de datos: Es el vínculo que se establece entre las necesidades de información y las observaciones hechas. El proceso para la recolección de la información de las materias primas e insumos se realizó a través de la investigación de datos por me d io de libros especializados, artículos de investigación y tesis de pre grado.. 27.

(41) 3.9 Técnicas de procesamiento y análisis de datos: La presente investigación se realizó en dos etapas: 3.9.1 Primera: Procesamiento con los parámetros establecidos para la elab o ració n de la barra energética (Ver Figura 2). Flujo de elaboración de una barra energética a base de quinua y chía Quinua y Chía. T1 (Quinua 32,79% y Chía 32,79%). T2 (Quinua 26,23% y Chía 39,34%). Análisis químico proximal. T3 (Quinua 19,67% y Chía 45,90%). PESADO. TOSTADO   . T : 82°C Ɵ : 10 minutos Jarabe (Miel y Glucosa. MEZCLADO TOTAL. PRENSADO.  . T : 150°C Ɵ : 25 minutos. HORNEADO. Por 45 minutos. ENFRIADO. CORTADO. (Barras de 30 g). ENVASADO. Barra Energética.    . Análisis sensorial. Análisis químico proximal. Análisis microbiológico. Perfil de aminoácidos.. Figura 2. Flujograma de la elaboración de una barra energética a base de quinua y chía y su efecto en las características bromatológicas.. 28.

(42) Descripción del flujo de elaboración de una barra energética a base de quinua y chía: a. Recepción de materia prima: Una vez que las materias primas llegaron, fueron sometidos a un sistema de control de recepción en el que se realizó una inspección visual. b. Pesado: Utilizando una balanza, se realizó el pesado de las cantidades determinadas de cada ingrediente. En esta parte se pesó cada uno de los componentes para el proceso de elaboración de la barra energética la cantidad se realiza de acuerdo a la formulación de los tres tratamientos. c. Mezclado total: Previa a esta operación se realizó el calentamiento del jarabe (miel y glucosa) a 40°C por 8 minutos, así mismo el tostado de la quinua y chía. La mezcla es una parte fundamental del proceso, es importante realizarlo bien para obtener la mejor homogeneidad de los ingredientes secos. Esto se realizó en un recipiente de acero ino xid able, se mezcló uniformemente todos los ingredientes con el jarabe. El conjunto se mezcló aproximadamente por 10 minutos a fuego lento 82°C, con el fin de formar una pasta homogénea. d. Horneado: Este proceso se realizó en un horno. Las barras pre viame nte formadas ingresaron al horno precalentado a 150°C donde permaneció por 25 minutos para así obtener una barra energética uniformemente cocida. e. Enfriado: Completado el tiempo de horneado se colocó las barras en una mesa de acero inoxidable para el enfriamiento que fue por un lapso de tiempo de 45 minutos con la finalidad que esta tenga una mejor compactación. f. Corte: Posteriormente se realizó los cortes teniendo el cuidado previo d e obtener barras energéticas de peso de 30 gramos. g. Envasado: Se realizó en funda de polipropileno, esto ayuda a tener buenas condiciones de humedad y es muy importante para conservar las propiedades del producto.. 29.

(43) 3.9.2 Segundo: Evaluación de las características químico proximal, microbiológicas, perfil de aminoácidos y sensoriales de la barra energética. 3.9.2.1. Análisis químico proximal Para el análisis de las propiedades químico proximal se realizaro n d e la siguiente manera:  Humedad: Por el método gravimétrico, que es por pérdida de peso de la muestra por calentamiento en estufa a 105°C hasta peso constante.  Proteínas totales: Por el método de Kjeldahl, que se realizó p or la digestión de proteínas con ácido sulfúrico Q.P. y catalizadores transformándose el nitrógeno orgánico en amoniaco que se d estila y se titula con una solución acida normalizada.  Cenizas: Por el método de Calcinación directa, donde se hace la destrucción y volatilización de la materia orgánica como residuos óxidos y sales minerales.  Carbohidratos: Por el método Matemático lo cual se obtiene una diferencia al restar al total 100% la suma de los cinco macro nutrientes restantes (proteínas, fibra cruda, extracto etéreo, cenizas y humedad).  Grasa: Por el método de Extracción continúa en Soxhlet con éter etílico, donde se observa la propiedad de la grasa de solub ilizarse en solventes orgánicos, generándose una extracción por agotamiento. 3.9.2.2. Análisis microbiológico Se realizó un análisis microbiológico, en donde se evaluó la cantid ad de mesofilos y coliformes totales del producto terminado (barra energética de quinua y chía) del tratamiento optimo con la finalid ad d e comprobar las condiciones higiénicas – sanitarias de procesamie nto y manipulación.. 30.

(44) 3.9.2.3. Evaluación sensorial La evaluación de las características organolépticas de los diferentes tratamientos; para ello se empleó la prueba de escala de control en base a una escala hedónica con la participación de 30 jueces semientrenados de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional Huancavelica; el tamaño del panel y número de jueces se eligió basándose en los criterios que menciona Sancho 47 ; e l cual describe como un juez “semi-entrenado” aquel que sin formar parte de un panel estable, consume el producto con cierta frecuencia y establece que el número ideal de jueces para este tipo de panel e s d e 10 a 20 (máximo hasta 25). 3.9.2.4. Determinación de aminoácidos esenciales por el Método de Cromatografía Liquida de Alta Performance (HPLC) descrita por Agilent Zorbax Eclipse AAA a. Preparación de la muestra  Se preparó la solución de ácido clorhídrico HCl 6N  Se pulverizó la muestra de Barra energética.  Se pesó 0,1 cada una de las muestras y se colocó en viale s d e 20 de capacidad. b. Preparación de aminoácidos estándar  En un vial se colocó los estándares de aminoácidos (p ak d e 17 aminoácidos) en las siguientes concentraciones 100 y 250 pmol/ul para la cuantificación.  Se ha acondicionado el HPLC con la fase A por una hora.  Se agregó 15 ml de la solución de HCl 6N, en los viales con muestra pulverizada de barra energética, sellándose en atmosfera inerte con N2.  Se hidrolizó a una temperatura de 110 °C por 24 horas en una estufa. Una vez enfriado se hizo una dilución de la muestra hidrolizada con agua destilada en una proporción de 3:5. 31.

(45) respectivamente, luego fue centrifugado 18 y pasado por un filtro de 0,45 nm de porosidad, luego se tomó un volumen de filtrad o en un vial ámbar y se analiza por el HPLC. c. Análisis por HPLC  Las condiciones para el análisis por HPLC, se siguió la metodología descrita por Agilent Zorbax se ha realizad o co n un cromatógrafo HPLC Agilent Serie 1200 desgasificador en línea, bomba. binaria,. inyector. automático. programable,. termostatizador de columna, detector por arreglo de diodos DAD.  La columna que se utilizó Agilent Zorbax Eclipse AAA 3,0 x 75 nm x 3,5 um, precolumna 12 x 4,6 nm x 5 um C18, fase móvil A.  Solvente A: Buffer fosfato de potasio monobásico KH2PO 4 a p H 7,8.  Solvente B: Acetonitrilo, metano y agua (45; 45; 10).  Temperatura de análisis 40 ºC.  Gradiente de análisis 0,00 a 3,80 min, 0 % de B; a 36 min, 57 % de B; de 37 a 44,60 min 100 % de B, 44,60 a 54 min 0 % de B.  Detector: se ha realizado a 262 y 336 nm a un flujo de 1 ml/min.  Tiempo de análisis 55 minutos.  Se derivatizó usando ortoftaldeido (OPA) para los aminoácidos primarios y fluorometilcloroformiato de metilo (FMOC) para los aminoácidos secundarios. La combinación de este protocolo permite un rápido prederivatización de aminoácidos. La me zcla de reacción es taponada a pH 10,2, que permite el análisis directo.. 32.

(46) CAPITULO IV: RESULTADOS 4.1 Presentación de resultados Después de haber realizado el experimento que compete a la determinación de la influencia de la composición químico proximal de la chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) en las características bromatológicas de una barra energética. Se obtuvieron los siguientes resultados que se detallan a continuación: 4.1.1. Análisis químico proximal de las materias primas Las materias primas que se emplearon para la formulación de la barra energética fueron chía (Salvia hispanica L.) y Quinua (Chenopodium quinoa W.) que se muestra en la tabla 6 y 7respectivamente que presentan los valores obtenidos de análisis químico proximal de los productos mencionados. A. Chía A continuación, en la Tabla 6 se muestran los resultados obtenidos del análisis fisicoquímico de proteína, grasa, ceniza, humedad, fibra y carbohidratos de la chía utilizado como materia prima para la elaboración de la barra energética. Tabla 6. Análisis químico proximal de Chía Componente. Chía. Humedad (%). 11,07. Proteína %. 14,32. Grasa (%). 3,86. Fibra (%). 6,87. Cenizas (%). 1,53. Carbohidratos (%) 62,35 Fuente: Elaboración propia. 33.

(47) B. Quinua A continuación, en la Tabla 7 se muestran los resultados obtenidos del análisis fisicoquímico de proteína, grasa, ceniza, humedad, fibra y carbohidratos de la quinua utilizado como materia prima para la elaboración de la barra energética. Tabla 7. Análisis químico proximal de quinua (en g/100 g producto comestible) Componente. Quinua. Humedad (%). 11,3. Ceniza (%). 2,70. Proteína (%). 10,47. Grasa (%). 3,62. Fibra (%). 4,31. Carbohidratos (%). 67,47. Fuente: Elaboración propia 4.1.2. Formulación de la Barra Energética Una vez que las materias primas fueron evaluadas, estos fueron sometidos a un sistema de control de recepción en el que se realizó una inspección visual. Los ingredientes fueron pesados por medio de una balanza analítica, posteriormente se realizaron todas las operaciones unitarias descritas en el flujograma de elaboración de una barra energética a base de quinua y chía ; las barras tuvieron un peso neto de 30 gramos. De la elaboración de las tres barras energéticas a base de quinua y chía los resultados son los siguientes:. 34.

(48) Tabla 8. Combinación de cantidad ingredientes para formulación de Barras Energéticas Insumos (%). Tratamientos QCh1 QCh2 QCh3. Quinua. 32,79. 26,23. 19,67. Chía. 32,79. 39,34. 45,90. Miel. 13,11. 13,11. 13,11. Coco rallado. 4,26. 4,26. 4,26. Pecanas. 9,84. 9,84. 9,84. Mantequilla. 0,39. 0,39. 0,39. Pasas secas. 0,13. 0,13. 0,13. Sal. 0,13. 0,13. 0,13. Glucosa. 6,56. 6,56. 6,56. Fuente: Elaboración propia 4.1.3. Análisis de la evaluación sensorial El análisis sensorial del producto terminado, se efectuó a los tratamientos según la aceptabilidad del panel degustador, en la que participaron 30 jueces semientrenados seleccionados al azar, los cuales calificaron el sabor, color y textura que son cualidades generales salientes de la barra energética. La evaluación sensorial se realizó a las tres formulaciones, con diferentes porcentajes de chía y quinua. Se estableció mediante la Prueba no paramétrica de Kruskal Wallis, a un nivel de significancia del 5%. A. Color:  Planteamiento de Hipótesis: H0: No hay diferencia significativa entre las tres muestras de la barra energética a base de quinua y chía. H1: Al menos una de las tres muestras de la barra energética a b ase d e quinua y chía.  Elección del nivel de significación α = 0,05. 35.

(49) Criterios de decisión Si el valor "p" del parámetro "H" > 0,05, se acepta H0. Si el valor "p" del parámetro "H" < 0,05, se rechaza H0. Tabla 9. Resultados de la prueba No paramétrica de Kruskal – Wallis para Evaluación Sensorial del Color Tratamiento. N. Mediana. Suma de Rangos. Z. QCh1. 30. 3,00. 40,1. -1,38. QCh2. 30. 4,00. 52,6. 1,82. QCh3. 30. 4,00. 43,8. -0,45. Parámetro H = 3,61. Grados de libertad=2 Valor “p”= 0,164. Parámetro H ajustado por empates = 3,95 Grados de libertad=2 Valor “p”= 0,139 Fuente: Elaboración propia La mediana muestral de los tres tratamientos fue: 3,00; 4,00; y 4,00, respectivamente. El valor absoluto de "z" indica que el menor nivel fue ocupado por el tratamiento QCh3 con Z = 0,45 por ser el más pequeño en valor absoluto. Indicando esto que el tratamiento QCh2 con Z = 1,82, o cup a el mayor de los rangos con respecto a todas las observaciones. El estadístico de prueba (H) tiene un valor "p" de 0,164, cuando no está ajustado por empates, y de 0,139 cuando es ajustado por empates, como e l “P-value” es 0,139 mayor que 0,05, se acepta la hipótesis nula y se concluye que no existe suficiente evidencia estadística para afirmar que los tratamientos presentan diferencias significativas a los demás tratamientos, es decir que, la adición de chía y quinua, no tuvo un efecto en el color d e la barra energética, son todos iguales. Por el hecho de haber aceptado la hipótesis nula, a favor de la hipótesis alternativa, no es necesario de identificar los pares de tratamientos que so n diferentes, y es por ello que no se procedió a aplicar la Prueba No Paramétrica de Mann - Whitney que es útil, en la identificación de poblaciones diferentes por pares.. 36.

(50) Figura 3. Análisis del Color de la barra energética Según la figura 3, el panel establece preferencia significativa por el tratamiento QCh2, con un puntaje acumulado de 123, e n cuanto al color se refiere; seguido por el tratamiento QCh3, con un puntaje de 112 (ver tabulación completa en Anexo 2). B. Sabor  Planteamiento de Hipótesis H0: No hay diferencia significativa entre las tres muestras de la barra energética a base de quinua y chía. H1: Al menos una de las tres muestras de la barra energética a base de quinua y chía.  Elección del nivel de significación α = 0,05 Criterios de decisión Si p < 0,05 Se rechaza H0 Si p > 0,05 Se acepta H0. 37.