UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
TESIS:
PRESENTADA POR:
Bach. GUILLERMO ORTEGA, Moisés Roberts Bach. PAREDES PIZARRO, Manases Jeremías
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL
TARMA – PERÚ 2022
CONTENIDO DE NUTRIENTES Y ANTINUTRIENTES DE HARINA DE SEMILLA DE CALABAZA (Cucurbita ficifolia) GERMINADA
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS - TARMA
CAMPUS UNIVERSITARIO: PROLONGACIÓN AV. TUPAC AMARU N° 3085 – Tarma Teléfono: 064-323918 web: http://www.uncp.edu.pe
@
ACTA DE SUSTENTACIÓN DE TESIS
DEL BACHILLER: Don. GUILLERMO ORTEGA MOISES ROBERTS
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL.
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL
En la plataforma Microsoft Teams, en el canal oficial “Sala de sustentaciones de tesis pregrado - FACAP” de la Facultad de Ciencias Aplicadas de la Universidad Nacional del Centro del Perú, a trece días del mes de diciembre del año dos mil veintidós. Con la presencia del jurado examinador conformado por los siguientes catedráticos:
PRESIDENTE : Dra. Nancy Párraga Melgarejo SECRETARIO : Dr. Miguel Ángel Ramírez Arellano VOCAL : MSc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya VOCAL : Mg. Claudio Paulino Limaymanta Sulca VOCAL : Dr. Bécquer Frauberth Camayo Lapa
La Presidenta del jurado examinador de la sustentación de tesis, siendo las 13:00 horas ordenó dar comienzo al acto de Sustentación ante el Jurado nombrado por RESOLUCIÓN N° 109-2022/D/FACAP/UNCP/T, hace de conocimiento que toda la sustentación será grabada.
El sustentante procedió a la exposición de la tesis titulada: “CONTENIDO DE NUTRIENTES Y ANTINUTRIENTES DE HARINA DE SEMILLA DE CALABAZA (Cucurbita ficifolia) GERMINADA”, la cual fue asesorada por la M.Sc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya.
Los señores miembros del Jurado procedieron a realizar las preguntas del caso, las que fueron absueltas por el sustentante. Acto seguido la Sra. Presidenta dispuso que el sustentante se sirva abandonar la sesión, los miembros del jurado se trasladan a la sala de deliberación para su respectivo veredicto. Se procedió a la calificación cuantitativa y obligatoria de acuerdo al Art.180 ,181 y 182 del Reglamento Académico General UNCP (V. 2) 2020 con el siguiente resultado:
Por consiguiente, el resultado final del proceso de sustentación es:
Aprobado por unanimidad, con mención de excelencia.
El jurado, una vez regresado a la “Sala de sustentaciones de tesis pregrado - FACAP” de la plataforma Microsoft Teams, invita al sustentante a retornar a la sala para escuchar el resultado lo que fue anunciada por la Señora Presidenta, y acto seguido se da por terminada la sustentación, siendo las 14:20 horas.
... …..……...
Dr. Bécquer Frauberth Camayo Lapa Mg. Claudio Paulino Limaymanta Sulca VOCAL VOCAL
... ………
M.Sc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya Dr. Miguel Ángel Ramírez Arellano VOCAL SECRETARIO
…….………
Dra. Nancy Párraga Melgarejo PRESIDENTA
N° ASPECTO COGNITIVO PUNTAJE
1 Absuelve las preguntas de los jurados, con claridad, relacionando sus resultados con el marco teórico.
4
2 Absuelve las preguntas del jurado con claridad, resaltando sus hallazgos con datos cuantitativos y/o cualitativos.
5
3 Sustenta con claridad la comprobación de las hipótesis. 4
SUB TOTAL 13
N° ASPECTO PROCEDIMENTAL PUNTAJE
4 Manejo adecuado del material de exposición. 2
5 Presentación apropiada del material de exposición. 3
6 Manejo del escenario. 2
7 Expone el trabajo de tesis o suficiencia profesional en el tiempo asignado. 3 SUB TOTAL 10
N° ASPECTO ACTITUDINAL PUNTAJE
8 Tono de voz apropiado. 2
9 Postura adecuada. 2
10 Maneja adecuadamente el lenguaje. 2
11 Su presentación personal es adecuada. 2
12 Su comportamiento es apropiado. 2
SUB TOTAL 10 PUNTAJE TOTAL 33
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS - TARMA
CAMPUS UNIVERSITARIO: PROLONGACIÓN AV. TUPAC AMARU N° 3085 – Tarma Teléfono: 064-323918 web: http://www.uncp.edu.pe
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ACTA DE SUSTENTACIÓN DE TESIS
DEL BACHILLER: Don. PAREDES PIZARRO MANASES JEREMIAS
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL.
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL
En la plataforma Microsoft Teams, en el canal oficial “Sala de sustentaciones de tesis pregrado - FACAP” de la Facultad de Ciencias Aplicadas de la Universidad Nacional del Centro del Perú, a trece días del mes de diciembre del año dos mil veintidós. Con la presencia del jurado examinador conformado por los siguientes catedráticos:
PRESIDENTE : Dra. Nancy Párraga Melgarejo SECRETARIO : Dr. Miguel Ángel Ramírez Arellano VOCAL : MSc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya VOCAL : Mg. Claudio Paulino Limaymanta Sulca VOCAL : Dr. Bécquer Frauberth Camayo Lapa
La Presidenta del jurado examinador de la sustentación de tesis, siendo las 13:00 horas ordenó dar comienzo al acto de Sustentación ante el Jurado nombrado por RESOLUCIÓN N° 109-2022/D/FACAP/UNCP/T, hace de conocimiento que toda la sustentación será grabada.
El sustentante procedió a la exposición de la tesis titulada: “CONTENIDO DE NUTRIENTES Y ANTINUTRIENTES DE HARINA DE SEMILLA DE CALABAZA (Cucurbita ficifolia) GERMINADA”, la cual fue asesorada por la M.Sc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya.
Los señores miembros del Jurado procedieron a realizar las preguntas del caso, las que fueron absueltas por el sustentante. Acto seguido la Sra. Presidenta dispuso que el sustentante se sirva abandonar la sesión, los miembros del jurado se trasladan a la sala de deliberación para su respectivo veredicto. Se procedió a la calificación cuantitativa y obligatoria de acuerdo al Art.180 ,181 y 182 del Reglamento Académico General UNCP (V. 2) 2020 con el siguiente resultado:
Por consiguiente, el resultado final del proceso de sustentación es:
Aprobado por unanimidad, con mención de excelencia.
El jurado, una vez regresado a la “Sala de sustentaciones de tesis pregrado - FACAP” de la plataforma Microsoft Teams, invita al sustentante a retornar a la sala para escuchar el resultado lo que fue anunciada por la Señora Presidenta, y acto seguido se da por terminada la sustentación, siendo las 14:20 horas.
... …..……...
Dr. Bécquer Frauberth Camayo Lapa Mg. Claudio Paulino Limaymanta Sulca VOCAL VOCAL
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M.Sc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya Dr. Miguel Ángel Ramírez Arellano VOCAL SECRETARIO
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Dra. Nancy Párraga Melgarejo PRESIDENTA
N° ASPECTO COGNITIVO PUNTAJE
1 Absuelve las preguntas de los jurados, con claridad, relacionando sus resultados con el marco teórico.
5
2 Absuelve las preguntas del jurado con claridad, resaltando sus hallazgos con datos cuantitativos y/o cualitativos.
6
3 Sustenta con claridad la comprobación de las hipótesis. 4
SUB TOTAL 15
N° ASPECTO PROCEDIMENTAL PUNTAJE
4 Manejo adecuado del material de exposición. 2
5 Presentación apropiada del material de exposición. 3
6 Manejo del escenario. 2
7 Expone el trabajo de tesis o suficiencia profesional en el tiempo asignado. 3 SUB TOTAL 10
N° ASPECTO ACTITUDINAL PUNTAJE
8 Tono de voz apropiado. 2
9 Postura adecuada. 2
10 Maneja adecuadamente el lenguaje. 2
11 Su presentación personal es adecuada. 2
12 Su comportamiento es apropiado. 2
SUB TOTAL 10 PUNTAJE TOTAL 35
iv
ASESORA:
MSc. MERY LUZ BAQUERIZO CANCHUMANYA DNI: 20019801
ID ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0360-0277
v
DEDICATORIA
A mi hermano Sr. Moisés Vásquez, a mis padres Sr. Lorenzo Paredes y Esperanza Pizarro por haber puesto en mí su confianza en el transcurso de mi carrera universitaria, por enseñarme la paciencia, perseverancia y amor en todo este tiempo.
Jeremias P.P.
A Dios, por guiarme por un buen camino, permitiéndome estudiar una carrera profesional, por aquellas bendiciones diarias y ser aquella fuerza en los momentos más difíciles.
A mi madre la Sra. Magdalena Ortega, por su apoyo incondicional en todo momento, siendo una motivación para poder superarme y esforzarme para ser una persona cada día, por siempre brindarme su amor y paciencia.
A mi padre el Sr. Moisés Guillermo, por haber tolerado mis fallas y caídas en el estudio, apoyándome, no habiendo perdido la fe en mí, por sus sabios consejos y confianza.
A mis hermanos, amigos y aquellas personas que Dios puso en camino, los cuales me brindaron alimentación, acilo, y apoyo emocional, lo cual me permitió poder seguir estudiando y culminar mi carrera.
Guilermo G. O.
vi
AGRADECIMIENTO
Agradecemos Dios, por la vida y la oportunidad que nos da de compartir estos momentos en nuestra existencia pasajera.
A la Universidad Nacional del Centro del Perú, Facultad de Ciencias Aplicadas, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial; por estar allí cuando decidimos emprender el camino de formarnos como ingenieros agroindustriales.
A nuestros maestros, por formarnos en conocimientos, actitudes, y valores, los cuales nos hicieron disfrutar nuestra estadía en la Universidad, haciendo que este proceso de enseñanza y formación fuera agradable.
Así también a nuestros padres, y familiares por estar incondicionalmente en nuestra formación y desarrollo de nuestra investigación.
A todas las personas que nos apoyaron e hicieron posible que esta investigación se realice con éxito
Manifestamos nuestro agradecimiento a la Msc. Mery Luz Baquerizo Canchumanya por darnos su tiempo tan preciado y sus conocimientos para poder concluir nuestro proyecto de investigación..
vii
INDICE GENERAL
DEDICATORIA ... v
AGRADECIMIENTO ... vi
INTRODUCCIÓN ... xvi
CAPÍTULO 1 ... 18
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ... 18
1.1. Planteamiento del problema ... 18
1.2. Formulación del problema ... 19
1.3. Objetivos de la investigación ... 19
1.3.1. Objetivo general ... 19
1.3.2. Objetivos específicos ... 19
1.4. Justificación de la investigación ... 20
1.5. Delimitaciones de la investigación ... 21
1.5.1. Espacial: ... 21
1.5.2. Cuantitativa: ... 21
1.5.3. Temporal ... 21
1.5.4. Delimitación Social: ... 21
2.1. Antecedentes de la Investigación ... 22
2.1.1. Antecedentes internacionales ... 22
2.1.2. Antecedentes nacionales ... 27
2.2. Bases teóricas ... 28
2.2.1. Teorías básicas ... 28
2.2.2. Desarrollo de las Variables ... 37
2.3. Definición de términos básicos ... 38
2.4. Hipótesis de investigación ... 39
2.4.1. Hipótesis general ... 39
2.4.2. Hipótesis especificas ... 39
2.5. Variables de investigación (Operacionalización) ... 40
CAPITULO III ... 42
METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION ... 42
3.1. Enfoque o paradigma de investigación ... 42
3.2. Tipo de investigación... 42
3.3. Nivel o alcance de la investigación ... 42
viii
3.4. Método de investigación ... 43
3.5. Diseño de investigación ... 43
3.6. Población y muestra ... 44
3.6.1. Población ... 44
3.6.2. Muestra ... 45
3.7. Técnicas e instrumentos de recolección de información ... 45
3.7.1. Procedimiento para la obtención de la harina de la semilla germinada 45 3.7.2. Métodos de análisis de materia prima y producto final ... 48
3.8. Técnicas de procesamiento de datos ... 52
CAPITULO IV ... 53
RESULTADOS ... 53
4.1. Descripción y análisis de los resultados ... 53
4.1.1. Resultados de las características fisicoquímicas de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 53
4.1.2. Resultados de la composición química proximal de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 54
4.1.3. Resultados de los antinutrientes de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 55
4.1.4. Resultados de las propiedades funcionales de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 58
4.2. Análisis de los estadígrafos ... 60
4.2.1. Evaluaciones estadísticas de las características fisicoquímicas de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar... 60
4.2.2. Evaluaciones estadísticas de la composición química proximal de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar... 61
4.2.3. Evaluaciones estadísticas del contenido de antinutrientes de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar ... 64
4.2.4. Evaluaciones estadísticas de las características funcionales de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar... 65
4.3. Prueba de hipótesis... 67
4.4. Discusión de los resultados ... 69
4.4.1. Referido a las características fisicoquímicas de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar... 69
4.4.2. Referido a la composición químico proximal de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar... 70
4.4.3. Referido al contenido de antinutrientes de la harina de semilla de calabaza germinada y sin germinar ... 71
ix
4.4.4. Referido a las propiedades funcionales de la harina de semilla de
calabaza germinada y sin germinar ... 73
CONCLUSIONES ... 74
SUGERENCIAS ... 75
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 76
x
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 ... 29
Clasificación taxonómica de la calabaza (Cucurbita ficifolia) ... 29
Tabla 2 ... 29
Tamaño de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia). ... 29
Tabla 3 ... 30
Valor nutricional en Semillas de calabaza (Cucurbita ficifolia) crudas. ... 30
Tabla 4 ... 41
Operacionalización Hipótesis, Variables e Indicadores ... 41
Tabla 5 ... 53
Características fisicoquímicas de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 53
Tabla 6 ... 55
Composición química proximal de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) ... 55
Tabla 7 ... 56
Resultados del contenido de antinutrientes de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 56
Tabla 8 ... 58
Resultados de las propiedades funcionales de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 58
Tabla 9 ... 61
Resultados de los análisis de varianza de las características fisicoquímicas ... 61
Tabla 10 ... 61
Resultados de la comparación de medias de las características fisicoquímicas según tukey (0,05) ... 61
Tabla 11 ... 62
Resultados de los análisis de varianza de la composición química ... 62
Tabla 12 ... 63
Resultados de la comparación de medias de la composición química proximal según tukey (0,05) ... 63
Tabla 13 ... 64
Resultados de los análisis de varianza del contenido de antinutrientes ... 64
Tabla 14 ... 65
xi
Resultados de la comparación de medias del contenido de antinutrientes según
tukey (0,05) ... 65
Tabla 15 ... 66
Resultados de los análisis de varianza de las propiedades funcionales ... 66
Tabla 16 ... 67
Resultados de la comparación de medias de las propiedades funcionales según tukey (0,05) ... 67
Tabla 17 ... 68
Comprobación de hipótesis a un nivel de significancia de 0,05 ... 68
xii
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 ... 28
La calabaza (Cucurbita ficifolia) ... 28
(Delgado, Rojas, Sencie, & Vásquez, 2014) ... 28
Figura 2 ... 30
Semilla de calabaza (Cucúrbita ficifolia) ... 30
Figura 3 ... 32
Movilización de las reservas en semillas durante la germinación. Adaptado de Azcon-Bieto y Talón et al., (2000) ... 32
Figura 4 ... 44
Diseño Experimental Propuesto para evaluar el contenido de antinutrientes y nutrientes de harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada ... 44
Figura 5 ... 47
Diagrama de flujo de para la obtención de la harina de semilla de calabaza germinada ... 47
Figura 6 ... 54
Acidez y pH de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada y sin germinar ... 54
Figura 7 ... 55
Composición química proximal de la semilla de calabaza germinada y sin germinar ... 55
Figura 8 ... 56
Contenido de glucósidos cianógenos de la semilla de calabaza durante el germinado ... 56
Figura 9 ... 57
Contenido de taninos de la semilla de calabaza durante el germinado ... 57
Figura 10 ... 57
Contenido de saponinas de la semilla de calabaza durante el germinado ... 57
Figura 11 ... 58
Índice de solubilidad de la harina de la semilla de calabaza sometida a germinación ... 58
Figura 12 ... 59
Índice de absorción de la harina de la semilla de calabaza sometida a germinación ... 59
Figura 13 ... 59
Capacidad de hinchamiento de la harina de la semilla de calabaza sometida a germinación ... 59
xiii RESUMEN
El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo determinar el contenido de nutrientes y antinutrientes de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada, a través de evaluaciones físico químicas, químicos proximales, propiedades funcionales y el análisis de antinutrientes (taninos, cianógenos y saponinas). Se trabajaron con semillas de calabaza las que fueron sometidas a germinado a 0; 6 y 10 días a temperatura ambiente de 20°C, posteriormente se realizó el secado de muestras a 50°C por 5 días para finalmente realizar la molienda. El efecto del germinado sobre las propiedades de la harina fue evaluado por un DCA, con 3 repeticiones y a un α=0.05. Los resultados hallados demostraron que la harina obtenida de semilla sometida a germinado presentan diferencias significativas en características fisicoquímicas, composición química, contenido de antinutrientes y propiedades funcionales. La harina de semilla germinada presenta mayor contenido de proteína de 33,28%, los antinutrientes glucósidos cianógenos disminuyen en 60%, los taninos en 31% y las saponinas en 16%, las propiedades funcionales se incrementan con el germinado. Finalmente se concluyó que la harina obtenida de semilla de calabaza germinada por 10 días presenta mayor contenido nutricional y menor contenido de anti nutrientes por lo que se recomienda para ser consumido por la población.
Palabras clave: Cucúrbita ficifolia, saponinas, taninos, glucósidos cianógenos, propiedades funcionales
xiv ABSTRACT
The objective of this research work was to determine the nutrient and antinutrient content of germinated pumpkin seed flour (Cucurbita ficifolia), through physical chemical evaluations, proximal chemicals, functional properties and the analysis of antinutrients (tannins, cyanogens and saponins). It was worked with pumpkin seeds which were subjected to germination at 0; 6 and 10 days at room temperature of 20°C, then samples were dried at 50°C for 5 days to finally grind. The effect of sprouting on flour properties was evaluated by a DCA, with 3 repetitions and at α=0.05. The results found showed that the flour obtained from seed subjected to germination present significant differences in physicochemical characteristics, chemical composition, antinutrient content and functional properties. The germinated seed flour has a higher protein content of 33.28%, the cyanogen glycoside antinutrients decrease by 60%, the tannins by 31% and the saponins by 16%, the functional properties increase with germination. Finally, it was concluded that the flour obtained from germinated pumpkin seeds during ten days, has a better nutritional content and a lower content of anti-nutrients, which is recommended to be consumed by the population.
Keywords: cucurbita ficifolia, saponins, tannins, cyanogenic glycosides, functional properties
xvi
INTRODUCCIÓN
Las calabazas (Cucurbita ficifolia) es un fruto cultivado ampliamente en la región centro del país (Junín, Arequipa y Apurímac) es comúnmente utilizada en la preparación de alimentos como “dulces o mazamorras”, platos de entrada y sopas, y su consumo se intensifica en las diferentes fechas festivas de las zonas, siendo los fechas de febrero a marzo, la temporada con una mayor presencia en el mercado, con lo que refiere a su industrialización esta se comercializa en forma de sopas enlatas y vegetales congelados, teniendo en ambos escenarios (uso tradicional y la industrialización) como residuo no aprovechado las semillas y el pericarpio del fruto.
Tal como lo menciona Rodríguez et al. (2018), actualmente se conoce la presencia de 27 especies diferentes de calabazas las cuales poseen en común un alto contenido de proteínas, hierro, zinc, manganeso, magnesio, fósforo, cobre, potasio y ácidos grasos poliinsaturados, siendo mayormente aprovechadas en sector como el agropecuario debido a que adicional a su valor nutricional, las semillas presentan una amplio contenido de aceites, que al ser mezcladas con harinas de otros orígenes alcanzan dietas ideales para animales menores y mayores aumentando el valor biológico de las especies alimentadas (Martínez et al., 2019), así mismo trabajos como el de Martínez y Samaniego (2018), corroboran la estabilidad de los nutrientes de la semilla a factores como el tiempo y temperatura, demostrando de esta manera el alto potencial tanto del fruto como el de la semilla.
Así mismo en la actualidad, el hablar de productos germinados produce una idea de mejora de la salud en el consumidor, esto debido a estudios como el de Zeballos, Mamani & Cruz (2017), quienes demuestran que los germinados son productos que pueden ser asimiladas con una mayor efectividad por el cuerpo humano y aportan una mejor calidad de nutrientes. Por su parte Chaparro, Aristizabal y Gil (2009), mencionan que los productos germinados son alimentos que de manera natural han reducido la cantidad de antinutrientes presentes inicialmente y han vuelto al producto un alimento seguro de consumir y utilizar en la dieta diaria
xvii
Es así que la presente tesis busco determinar el efecto del proceso de germinado sobre la concentración de anti nutrientes, propiedades funcionales, características fisicoquímicas y características químico proximales en la harina obtenida de semilla germinada de la Calabaza (Cucurbita ficifolia), obtenida en la provincia de Tarma.
Se empleo un método científico, con un tipo de investigación aplicada a un nivel de investigación descriptivo, correlacional, experimental y explicativo.
El contenido del trabajo se estructuro en cuatro capítulos, mediante el siguiente patrón:
CAPÍTULO I, se presenta el planteamiento del problema, el cual incluye la caracterización y formulación del problema, así como los objetivos, la justificación e importancia y la delimitación del problema de la investigación.
CAPÍTULO II, se desarrolló el marco teórico, el cual incluye los antecedentes de la investigación, la teoría científica, y el marco teórico conceptual.
CAPÍTULO III, incluye la metodológica, el tipo y nivel de la investigación, así como el método y diseño, la población y muestra, los procedimientos de la investigación, técnicas e instrumentos de recolección de datos, técnicas de análisis y procesamiento de datos.
CAPÍTULO IV, se realiza el análisis e interpretación de los resultados las discusiones del efecto del germinado sobre el valor nutricional y antinutrientes de la harina de semilla germinada de Cucurbita Ficifolia
Finalmente, se han dado las conclusiones y sugerencias, si como las referencias bibliográficas consultadas.
18 CAPÍTULO 1
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1. Planteamiento del problema
Los residuos agroindustriales en su totalidad contienen una alta capacidad de materia orgánica, los cuales causan impacto antrópico como pestilencia, produciendo concentración atmosférica de gases (Serrano, 2015). Además (Saval, 2012) determina que estos residuos agroindustriales al no ser tratados contribuyen a la contaminación de suelos y agua subterránea.
Por otra parte, la OMS, (2018) determina que al no consumir una dieta saludable genera un peligro para la salud, esto contribuye a tener enfermedades no trasmisibles y trastornos.
Dicho lo anterior Montes, Vallejo, & Baena, (2004) refieren que, al momento del consumo de la Cucurbita, se desecha las semillas y corteza. Así mismo Sumaya, Sánchez, Torres, & García, (2012) refieren que el desconocimiento de las propiedades funcionales y nutricionales de un alimento, materia prima o subproducto agroindustrial impide darle un aprovechamiento y valor agregado adecuado.
Por otro lado, Sánchez & Amador, (2002) menciona que muchas semillas de consumo humano contienen antinutrientes que, en cierta manera, impiden la biodisponibilidad de los nutrientes que contiene.
19
Por ello esta investigación plantea determinar los efectos del germinado en contenido de nutrientes y antinutientes en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia).
1.2. Formulación del problema
¿El proceso de germinado influye en el contenido de nutrientes, antinutrientes y propiedades fisicoquímicas y funcionales de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia)?
Problemas específicos
- ¿Cuáles son las propiedades fisicoquímicas de harina de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado?
- ¿Cuál es la composición química proximal de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado?
- ¿Cuál es la cantidad de antinutrientes (saponinas, cianógenos y taninos) presentes de la harina semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado?
- ¿Cuáles son las propiedades funcionales de harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado?
1.3. Objetivos de la investigación
1.3.1. Objetivo general
Evaluar el efecto del proceso de germinado sobre el contenido de nutrientes, antinutrientes y propiedades fisicoquímicas y funcionales de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia).
1.3.2. Objetivos específicos
• Determinar las propiedades fisicoquímicas de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
• Determinar la composición químico proximal de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
20
• Determinar el contenido de antinutrientes (saponinas, cianogénos y taninos) de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
• Determinar las propiedades funcionales (índice de solubilidad, capacidad de hinchamiento e índice de absorción de agua) de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
1.4. Justificación de la investigación
A la actualidad la agroindustria peruana posee una considerable capacidad productiva, de innovación y de estándares de calidad; así como también el aprovechamiento de residuos (Camacho, Córdova, Reyes, & Díaz, 2016).
Saval, (2012) sostiene que estos residuos pueden ser materia prima para crear nuevos productos, que es el centro de atención de investigaciones que está imponiéndose en la actualidad y se pronostica que permanecerá en los años venideros.
Por otro lado, la calabaza (Cucurbita ficifolia) es una hortaliza que aporta considerablemente nutrientes entre ellos los minerales como: potasio, fosforo, calcio, folatos, vitamina A y otros (USDA, 2018). Así también Cometivos, (2015) indica que la semilla de calabaza (Cucúrbita ficifolia bouché) es la fuente más importante de nutrientes en este futo, el dispendio de esta semilla suple un gran aporte de proteínas, asimismo son muy distinguidas en la producción de postres, suplementos alimenticios con elevado volumen de fibra.
Por otra parte, Palomino & Salazar, (2017) refieren que a consecuencia del malteado o germinado aumenta la capacidad proteica de la semilla y reduce en el volumen de ácidos grasos. Así también Alvarez, (2012) sostiene que el malteo hizo variar el conjunto de característica proximal de la quinua incrementando así su valoración nutricional.
21
Por otro lado, Martínez y Samaniego, (2018) sostienen que hay presencia de antinutrientes tales como glúcidos cianógenos, taninos y saponinas en la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia). Además, Barrón, Villanueva, García, & Colinas, (2009) determinan que la cota registrada de saponinas no figura como tóxico para el consumidor luego del proceso de germinado.
Por lo tanto, se desea utilizar este residuo agroindustrial que es la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia), someterlo a un proceso de germinado para luego obtener una harina, determinar el contenido de antinutrientes y nutrientes. De esta manera contribuir al cuidado del medio ambiente, al aprovechamiento óptimo de este residuo agroindustrial, contribuir a la buena alimentación y buena salud del consumidor.
1.5. Delimitaciones de la investigación
1.5.1. Espacial: Se emplearon semillas del fruto denominado calabaza producida en los distritos de Palca, Palcamayo, Acobamba, Huasahuasi de la provincia de Tarma y los análisis fisicoquímicos y químicos y funcionales se desarrollaron en los laboratorios de ña Escuela de Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ciencias Aplicadas.
1.5.2. Cuantitativa: Para la ejecución de la investigación se emplearon 30 kg. de calabaza (Cucurbita ficifolia) como muestra de estudio, los cuáles fueron procesadas y divididos de manera uniforme según los objetivos del estudio.
1.5.3. Temporal: La recolección de la materia prima se efectuó en los meses de febrero - mayo, mientras que los análisis y ensayo, se realizaron en los meses de setiembre y octubre. Las evaluaciones y el procedimiento de los datos se realizaron en los meses de octubre - noviembre del 2020.
1.5.4. Delimitación Social: Esta investigación permitirá obtener datos sobre el contenido de nutrientes y de antinutrientes en la harina de semilla germinada de calabaza (cucúrbita ficifolia), las mismas que a futuro se pueden emplear en la producción a escala industrial y su posterior comercialización, favoreciendo a los productores agrícolas y ofreciendo a la agroindustria nuevas alternativas de procesamiento.
22 CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la Investigación 2.1.1. Antecedentes internacionales
Al respecto del tema de investigación existen diversos antecedentes nacionales e internacionales que nos permite visualizar el problema de investigación.
Buenrostro et al. (2016), en Mexico realizó investigación sobre germinación de la chía (Salvia hispanica L.), para evaluar la calidad nutritiva de la semilla de chía sometida a germinado, para ellos se sometió al proceso de germinado por 3, 4, 5 y 6 días, donde se determinó su composición química proximal, digestibilidad in vitro y contenido de triptófano. Al final del proceso de germinado se determinó que el contenido de proteína mostró incremento, asi mismo el triptófano mostro incremento, el contenido de lípidos mostró disminución en el sexto día, el contenido de cenizas no presentó cambios y la fibra bruta presentó incremento en el quinto día, la digestibilidad proteica mostró un incremento, concluyeron que la germinación incrementó su calidad nutricional.
Wang et al. (2016). En China realizaron investigaciones en germinado de linaza, determinaron el contenido de lignanos y componentes bioactivos , durante la germinación. Para lo cual caracterizó la biosíntesis de lignanos y los beneficios saludables de la linaza durante 10 días de germinado. Se estudiaron los niveles de transcripción de la
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biosíntesis de lignanos, junto con la variación de bioactividades, incluida la actividad antioxidante celular y la actividad antiproliferativa de los brotes de linaza durante la germinación. Los resultados mostraron que la germinación de 8 días provocó un aumento de 6,3 veces en el diglucósido de secoisolariciresinol y un aumento de 4,5 veces en secoisolariciresinol en comparación con las semillas de lino sin germinar. La cantidad más alta de fenoles totales y flavonoides totales se encontró en la linaza geminada de 10 días, es decir, un aumento de 5,6 veces y 55 veces en comparación con la linaza sin germinar. El análisis de transcripción reveló que cinco genes codificadores clave en la vía biosintética de lignanos se regularon positivamente durante la germinación. Además, las actividades antioxidantes y antiproliferativas más altas se encontraron en el día 10.
Estos hallazgos sugieren que la germinación durante 8 a 10 días conduce a una producción óptima de lignanos y beneficios potenciales para la salud si se incorpora a la dieta humana.
Santos (2017), en México evaluó las propiedades fisicoquímicas y la calidad nutricional de la proteína de semillas de calabaza (cucúrbita angiosperma Huber). Determinaron la composición de la harina obtenida de semilla entera y desgrasada, encontrando un contenido alto en proteína, en semilla de harina de 36,15% y en la harina desgrasad encontró 65, 63%, luego se realizó el aislado proteico llegando hasta el 91%, se encontró globulinas en 74,79%, glutelinas de 14,07% y albuminas de 11,04% y un poco de prolaminas. En el aislado proteico se determinó el contenido de aminoácidos y la digestibilidad in vitro, encontrándose alta concentración de aminoácidos esenciales siendo el limitante la lisina y también encontró alta digestibilidad in vitro.
Adepoju et ,., (2017).investigaron sobre la composición de nutrientes y antinutrientes, así como la retención de nutrientes de los productos de Dioscorea cayenensis. Tubérculos frescos de Dioscorea cayenensis
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obtenidos del mercado de Bodija se prepararon en muestra cruda y manjares locales y analizados por proximidad, minerales, vitaminas y composición de antinutrientes usando métodos. Los datos obtenidos se analizaron mediante ANOVA, y el nivel de significancia se fijó en p 0.05. El procesamiento mejoró significativamente los macronutrientes y contenido de energía de los productos de ñame, y condujo a una reducción significativa en valores de todos los contenidos de antinutrientes de los productos (p 0,05).
Duodu et al., (2018). Investigó sobre los efectos del procesamiento por autoclave (AC), remojo (SK), fermentación a corto plazo (S-TF, 4 d) y largo plazo fermentación a término (L-TF, 14 d) sobre la composición nutricional, perfil de aminoácidos y algunos antinutrientes se determinaron para harina de semilla de algodón (CSM), harina de maní (GNM) y cáscara de maní (GH) en este estudiar. Después del procesamiento, el contenido de proteína cruda mejoró en un 11 % después de L-TF y el contenido de lípidos crudos en un 25 %. después de SK para CSM; el contenido de proteína cruda mejoró en un 27 % después de S-TF y L-TF, y el contenido de lípidos crudos en un 13 % después de SK para GNM. Se demostró que el remojo y la fermentación aumentan significativamente los niveles de aminoácidos esenciales. Elcontenido en un 44% (SK, metionina) en CSM y un 46%
en GNM (L-TF, histidina). El contenido de fósforo fue reducido un 59%
en CSM y un 57% en GNM por L-TF. Todas las técnicas de procesamiento, con la excepción de AC, contenido reducido de ácido fítico y gosipol en CSM y GNM. Se concluyó que la SK y la fermentación eran formas simples, rentables y eficientes de mejorar el valor nutricional de las semillas oleaginosas seleccionadas por productos.
Jimoh et al., (2020), Este estudio investigó las variaciones en la concentración de nutrientes, antinutrientes y contenido mineral de Amaranthus caudatus cosechados de diferentes tipos de suelo en varias etapas de madurez. Cuatro de los cinco suelos a saber; Se
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formularon experimentalmente franco arcilloso arenoso, franco arcilloso limoso, franco arcilloso y franco a partir de partículas primarias de limo, arcilla y arena de acuerdo con el protocolo del triángulo del suelo del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). El suelo no fraccionado se usó como control. Después de la cosecha en las etapas de prefloración (61 días después de la siembra), floración (71 días después de la siembra) y postfloración (91 días después de la siembra), se llevaron a cabo análisis de nutrientes y antinutrientes según la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (AOAC) y otros métodos de referencia, mientras que el espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente se utilizó para determinar las composiciones minerales de las muestras de plantas.
Los resultados del estudio revelaron que el tamaño de las partículas y las propiedades fisicoquímicas del suelo influyeron en la cantidad de minerales depositados en los tejidos vegetales. Se observó además que las propiedades nutricionales de la planta cambian a medida que la planta envejece. Para un rendimiento óptimo de vitaminas A y E, el suelo franco arcilloso demostró ser el mejor suelo, especialmente cuando el A. caudatus se cosecha antes de la floración, pero para la vitamina C, el suelo franco arcilloso arenoso produjo el mayor rendimiento en la misma etapa. De manera similar, los suelos franco arcillosos y francos produjeron las composiciones proximales más altas en la floración y prefloración; sin embargo, los elementos minerales (micro y macro) fueron más altos en los suelos francos y de control.
Keawkim y Na Jom, (2022). Estudiaron los cambios en los metabolitos junto con los perfiles de sabor de las semillas de Sacha inchi germinadas durante el tostado mediante el uso de cromatografía de gases. Los resultados indicaron que el tostado aumentó parcialmente el índice de pardeamiento, los niveles de aminoácidos, el contenido fenólico total y la capacidad antioxidante, pero disminuyó ligeramente los niveles de azúcares reductores. Los compuestos oxidados y rancios disminuyeron significativamente a una temperatura de tostado
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de 180 °C. La pirazina, el furano y el pirrol fueron productos de la reacción de Maillard que aumentaron a 180 °C de tostado. Se determinó que el tostado a 145 °C durante 45 min después de la germinación durante 4 días eran las condiciones óptimas para tostar semillas de Sacha inchi germinadas, lo que redujo el mal sabor y el sabor a quemado. La semilla de Sacha inchi germinada tostada contiene más aminoácidos que la semilla cruda, lo que podría usarse como una fuente alternativa para productos alimenticios y suplementos. Además, las semillas germinadas tostadas a los 4 días fueron recomendadas para aplicaciones alimentarias.
López - Moreno et al., (2022) , realizaron investigaciones bibliográficas sobre los antinutrientes en plantas, ya que la ingesta de alimentos derivados de plantas se ha propuesto como una estrategia útil en la prevención de diversas enfermedades crónicas. Sin embargo, las plantas también poseen un grupo de sustancias conocidas como antinutrientes, que pueden ser responsables de efectos nocivos relacionados con la absorción de nutrientes y micronutrientes, o ejercer beneficios efectos en la salud. Esta revisión recopila evidencia científica sobre el impacto fisiológico de algunos antinutrientes (lectinas, goitrógenos, fitatos y oxalatos) en la salud humana, sus efectos negativos y los efectos culinarios y procedimientos industriales para reducir su presencia en los alimentos. Se puede concluir que, los efectos de los antinutrientes sobre la salud humana podría cambiar cuando se consume en su matriz alimentaria natural, y después del procesamiento o culinaria tratamiento. En consecuencia, algunos de estos compuestos podrían tener efectos beneficiosos en diferentes condiciones patológicas. condiciones Se requiere investigación futura para comprender el potencial terapéutico de estos compuestos en humanos.
27 2.1.2. Antecedentes nacionales
También Martínez y Samaniego (2018), evaluaron el contenido nutricional y antinutrientes de harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) tostada a diferentes tiempos (10 y 15 minutos) y temperaturas (100 y 110°C), donde la semilla de calabaza tostada mostró los siguientes resultados: 17.91% en contenido de proteínas, contenido de grasa 19.80%, carbohidratos 116.04%, fibra 9.65%, en las características funcionales mostraron un aumento de 71.58% en el índice de solubilidad en agua, en el índice de absorción de agua se reduce en 17.16%, en el contenido de antinutrientes los cianógenos se reducen en 39.34%, los taninos en 35.38%, 47.54% en saponina respectivamente, finalmente se determinó que la muestra trabajada a 110°C por 10 minutos es la que tiene superior característica funcional y nutricional además el contenido de antinutrientes es bajo.
Balbín Y. (2018). En Huancayo, Perú determinó la influencia del proceso de cocción por vía húmeda y vía seca sobre las propiedades funcionales de la harina obtenida a partir de las semillas de calabaza, Las semillas fueron separadas de la pulpa y luego sometidas al proceso de tostado y autoclavado con agua y se determinaron las propiedades funcionales. Resultó que la harina obtenida de la semilla de calabaza sometida a cocción en húmedo presentó mejores propiedades funcionales (capacidad de retención de agua, capacidad de retención de aceite, capacidad de formación de espuma) y la harina de semilla de calabaza sometida a tostado presenta mejores características de capacidad de hinchamiento. Se realizó la prueba de t y se encontró diferencias significativas estadísticamente entre tratamientos.
28 2.2. Bases teóricas
2.2.1. Teorías básicas
a. Calabaza (cucúrbita ficifolia)
La calabaza (Cucurbita ficifolia) un espécimen esparcido en los Andes de América, singular en los diversos niveles ecológicos de altura. Es un vegetal que trepa utilizando sus zarcillos, puede desarrollarse excelentemente en suelos muy pobres y no requiere de demasiada labor cultural (Leiva, Gayoso, & Chang, 2015).
Figura 1
La calabaza (Cucurbita ficifolia)
(Delgado, Rojas, Sencie, & Vásquez, 2014)
Clasificación Taxonómica
El orden taxonómico según Cronquist, 1981 referido por (Reátegui, 2017) está dada de la siguiente manera:
29 Tabla 1
Clasificación taxonómica de la calabaza (Cucurbita ficifolia)
Segmentación Magnoliophyta
Genero Magnoliopsida
Sub clase Rosidae
Jerarquía Cucurbitales
Grupo Cucurbitaceae
Especie Cucurbita
Tipo Cucurbita ficifolia
Fuente: Cronquist, 1981 referido por Reátegui, 2017 Semilla de Calabaza
Usualmente las semillas son negras, casualmente bronceadas (Grumet, Garcia, & Katzir, 2017). Así también (Cometivos, 2015) sostiene que la semilla de calabaza representa 3,74 ± 0,46 % del peso total del fruto. A continuación, se muestra la característica física y valor nutricional de las semillas
Tabla 2
Tamaño de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia).
Longitud (mm) 17.88
Anchura (mm) 11.34
Espesor (mm) 2.59
Diámetro (mm) 8.05
Esfericidad (%) 45.36
Fuente: Rodríguez et al., (2016)
30 Figura 2
Semilla de calabaza (Cucúrbita ficifolia)
Fuente: Ponce de Leon (2018) Tabla 3
Valor nutricional en Semillas de calabaza (Cucurbita ficifolia) crudas.
NUTRIENTES CANTIDAD
Grasa total (g) 53.10
Energía (kal) 573
Colesterol --
Proteínas (g) 29.20
Glúcidos (g) 6.70
Hierro (mg) 15.50
Fibra (g) 1.70
Yodo (ug) --
Calcio (mg) 91.00
Vitamina A (mg) 5.00
Nota: tabla adaptado de [Delgado 2013, referido por (Pettao, 2015)]
31 Germinado de Semilla
La semilla presenta germinado en el momento que esta está viva, se humecta, capta el agua, absorbe oxígeno, se componen nuevas proteínas también distintitas funciones de transformación y luego de una determinada etapa el embrión emerge la radícula, finalmente la pluma se direcciona hacia arriba y por su cualidad se alza para recibir luz (D. Bewley & Black, 2015).
Por otra parte, los germinados son una nueva forma de alimentación, siendo considerados alimentos funcionales debido a su valor nutritivo (Buenrostro et al., 2016)
El proceso de la germinación se da inicio con la humidificación, que consiste en adicionar agua y se da la etapa de imbibición y finaliza cuando se da la emergencia del eje embrionario o también llamada radícula, que pasa a través de la estructura de la envoltura de la semilla (Matilla, 2013).
La germinación se de en tres pasos, según Matilla, 2013):
Primera etapa. Es cuando se incrementa la humedad y se produce absorción de agua y se da el crecimiento de la radícula. Este periodo depende de naturaleza de la semilla, tamaño, sustratos, cascara o envoltura, grado de la permeabilidad, requerimiento de oxígeno, condiciones de temperatura y humedad.
En este paso se da el proceso metabólico, las enzimas actúan con el ATP de las semillas, se inicia una actividad respiratoria, se da glucolisis, vía de las pentosas fosfato, la respiración es anaerobia, una vez que la plúmula o radícula emerge recién se iniciala respiración aerobia, se inicia la síntesis de proteínas uno para la codificación de las enzimas y para las proteínas de germinación
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Segunda etapa. Se denomina emergencia, es la finalización de la germinación, emerge la radícula y empieza el crecimiento de una nueva plántula y finalmente.
Tercera etapa. En este paso culmina la germinación, crece la nueva plántula, se produce acumulación de solutos incrementando la presión e incrementa la extensibilidad de las capas.
Figura 3
Movilización de las reservas en semillas durante la germinación.
Adaptado de Azcon-Bieto y Talón et al., (2000)
b. Harinas
La harina es un producto manufacturado procedente de granos, mezcla de semillas transformado por molienda o trituración y se caracteriza por tener una granulometría fina, de igual modo no debe incluir sabores, ni aromas raros, así mismo debe ser ajena la existencia de impurezas o partículas extrañas que propicien daño al consumidor (Codex Stan, 2007)
Harinas
33
Las harinas se definen como productos de la molienda de cereales, legumbres u otra semilla (Food Standards Australia New Zealand (FSANZ), 2018). La harina les proporciona la estructura a los productos horneados, como tortas, galletas, pasteles y pan, con un rango en el contenido de proteínas para adaptarse al propósito y deseado Salir. Las harinas más proteicas proporcionan una mayor proporción de gluten y una masa más fuerte para productos como el pan y viceversa para su uso en pasteles y galletas. La categoría de harina es principalmente centrada en la harina de trigo como harina común (también conocida como harina para todo uso) o harina leudante con leudantes añadidos, bien molidos como harina blanca (utilizando sólo el endospermo del grano) o enteros harina de trigo o integral (que incluye todas las partes del grano) para hornear en casa.
Las harinas están constituidas por el endospermo, germen y salvado en una proporción que representan de acuerdo a la típica proporción de las fracciones que se encuentran en el cereal entero (Grafenauer, S.; Curtain, F; 2018)
La Harina compuesta como harina innovadora ha llamado mucho la atención en la investigación, así como para el desarrollo de productos alimenticios (Gbenga-Fabusiwa et al., 2018; y Emmanuel et al., 2019).
Harina compuesta definida como mezcla de harinas obtenidas de tubérculos rica en almidón como la mandioca, el ñame, la patata y rico en proteínas harina y cereales, con o sin harina de trigo que mezclados para satisfacer características funcionales específicas y composición de nutrientes (Noorfarahzilah et al., 2014).
Como ejemplo se tiene muchas evidencias de investigaciones de harinas compuestas, trigo con batatas (Awuni et al., 2018), trigo y
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yuca (Lagnika et al.,2019), trigo y muchas legumbres (Shrivastava y Chakraborty, 2018).
Shanti et al. (2005) menciona que la harina compuesta tiene un mejor valor nutritivo relativo a los elementos de los minerales, vitaminas, fibras y proteínas que la harina de cualquier cereal específico. Por otro lado indican que la mezcla de harina compuesta podría proporcionar un equilibrio nutritivo.
Recientemente en estos últimos años, la harina compuesta se convirtió en objeto de numerosos estudios.
Por otro lado, Alvarez-Jubete et al., (2010), también indican que hay un creciente interés en reemplazar los alimentos sin gluten en formulaciones hechas de harina refinada sin gluten, almidón, e hidrocoloides con aquellos enriquecidos con ingredientes funcionales libres de gluten.
Propiedades Funcionales en las Harinas
Se entiende por propiedades funcionales cuando el alimento presenta diversas cualidades sensoriales, cualidad física característica en las actividades de procesamiento, preparación, simplificando su transformación y uso (Cheftel, Cuq y Lorient 1989).
Índice de Absorción de Agua
Es la proporción de agua que se une a la muestra hidratada cuando se emplea una presión superficial. Posee gran significancia en el proceso de hortalizas, semillas y cocción de estos en este conjunto de actividades se define la conducta del producto biológico en el periodo de tiempo que dure el proceso térmico porque ayuda disociar las células en las leguminosas (Aguilera, 2009).
35 Índice de Solubilidad de Agua
Definido como una proporción de la materia seca original, es la medida seca de materia rescatada luego de volatilizar el líquido excedente de la evaluación de absorción de agua (Salas, 2003).
Capacidad de Hinchamiento
Es cuando se diluye almidón en agua y se calienta, la estructura del almidón se hidrata y comienza a hincharse. Las leguminosas se caracterizan por tener el almidón más viscoso que el de los cereales, esto señala que los almidones de leguminosas tienden a resistir la hinchazón y la ruptura de cadenas que el almidón de cereales, esto dependerá de los elevados contenidos de amilopectina (Singh, Voraputhaporn, Rao, & Jambunathan, 1989)
c. Antinutrientes
Son compuestos que al ser consumidos disminuye el valor nutricional a menos de lo que especifica su energía metabolizable, estos compuestos los encontramos en múltiples alimentos de origen vegetal (Griffiths, Birch, & Hillman, 1998).
La palabra antinutrientes se emplea para definir a aquellos sustancias o compuestaos que alteran el valor nutricional de muchos alimentos, asi como a las semillas, estos disminuyen la disponibilidad de los nutrientes por interacciones entre ellos, se encuentran en fuentes vegetales como metabolitos secundarios ,bioquímicamente estos antinutrientes pueden ocasionar intoxicaciones leves o moderadas dependiendo de su origen, de su concentración y naturaleza, pueden causar flatulencia, efectos
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negativos en el páncreas, aglutinación de glóbulos rojos, , distención estomacal, efectos negativos al sistema nervioso (Elizalde et al., 2009) .
Entre los antinutrientes se encuentran:
Las Saponinas.
Son compuestos de naturaleza compleja por su estructura, posee un núcleo hidrofóbico esteroidal y la otra parte es hidrofílica posee unidades de monosacáridos, que presentan glucósidos que son los responsables del sabor amargo en muchas semillas asi como en la soya y en la quinua, las saponinas son hidrofílicas con alta capacidad de formación de espumas en contacto con solución acuosa, tiene actividad hemolítica porque son toxicas en altas concentraciones, también tiene la propiedad de unirse al colesterol (Lacaille-Dubois y Wagner, 1996). Las saponinas al no ser absorbidas por el intestino tienden a unirse a los minerales como el hierro y el zinc (Da Silva et al., 2002).
Se le atribuye diversas propiedades según los estudios realizados, así como acción micotica, antiviral, previene el cáncer, hipocolesterolemica y antiinflamatoria (Zamilpa., 2002)
Taninos.
Son sustancias de naturaleza polifenolica, con un alto peso molecular, existen dos tipos: Hidrolizables y condensados. Estos antinutrientes pueden unirse a proteínas y enzimas a los polisacáridos y a los ácidos nucleicos y a veces a las saponinas y al unirse forman complejos impidiendo su absorción (Smithard , 2002).
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El efecto más importante es su afinidad de unión con las proteínas, debido a ello es predecible su comportamiento en un alimento proteico.
Glucósidos cianógenos
Son sustancias químicas que poseen una aglicona tipo alfa nitrilo y una azúcar llamada gentobiosa, Este antinutriente es un metabolito secundario producido en las plantas, y por acción enzimática, la enzima se denomina B glucosidasas produce acido cianhídrico, que es una sustancia toxica que puede afectar a la cadena respiratoria, produce ataxia (Vetter et al, 2000). Estas son sintetizadas a partir de aminoácidos (Daun et al., 2003).
2.2.2. Desarrollo de las Variables
Variable Independiente
✓ Tiempo de germinado
Son los tiempos de 0, 6 y 10 días donde semillas serán germinadas a temperatura ambiente
Variable dependiente
✓ Características fisicoquímicas
Esta referido a las características fisicoquímicas de acidez titulable y de pH.
✓ Composición químico proximal
Se refiere a los componentes químicos presentes en la muestra en estudio: Humedad, lípidos, fibra bruta, ceniza y la proteína cruda.
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✓ Antinutrientes
Son compuestos que al ser consumidos disminuye el valor nutricional: saponinas, taninos y glucósidos cianógenos.
✓ Evaluación de propiedades funcionales
Refiere a las características químicas y físicas que cambia de acuerdo a la conducta de las proteínas en sistemas alimenticios: la solubilidad, índice de absorción, hinchamiento.
2.3. Definición de términos básicos
Harinas
Es un producto obtenido por un proceso de molienda de la materia prima, cuyas características son sólidas de baja humedad y con diámetro uniforme (Food Standards Australia New Zealand (FSANZ), 2018).
Semilla de calabaza
Es la semilla que se obtiene del fruto cucurbitácea denominada calabaza, que se obtiene después de un despulpado del fruto, luego es sometido a un proceso de limpieza y desinfección y deshidratado, cuyas características nutricionales presente alto contenido de aceites con ácidos grasos esenciales y alto contenido de proteínas (Cometivos, 2015) .
Nutrientes
Son los componentes químicos de un alimento, que presentan características especiales por cumplir funciones específicas en el desarrollo y mantenimiento celular de un ser vivo. Cuya concentración y nivel de cada nutriente representa un grado de calidad nutritiva (Elizalde et al., 2009).
39 Antinutrientes
Son sustancias químicas que por sus características naturales poseen propiedades que presentan comportamiento antagónico frente alguna sustancia nutritiva, impidiendo su aprovechamiento (Elizalde et al., 2009).
Germinado
Es un proceso bioquímico que consiste en humidificar la semilla y bajo condiciones de humedad y temperatura la semilla emerge una nueva plántula, que es producto de síntesis y degradación de nutrientes, que en paralelo se produce la movilización de nutrientes (D. Bewley & Black, 2015).
2.4. Hipótesis de investigación
2.4.1. Hipótesis general
El germinado influye en el contenido de antinutrientes, nutrientes y propiedades fisicoquímicas y funcionales en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después de germinado.
2.4.2. Hipótesis especificas
El germinado influye en las propiedades fisicoquímicas de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
El germinado influye en la composición químico proximal de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
El germinado influye en el contenido de antinutrientes (saponinas, cianógenos y taninos) de la semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
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El germinado influye en las propiedades funcionales (índice de solubilidad, capacidad de hinchamiento e índice de absorción de agua) de la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) antes y después del germinado.
• Hipótesis estadística
Ho: El germinado no influye en el contenido de antinutrientes, nutrientes y propiedades fisicoquímicas y funcionales en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada.
Ho: u1 = u2 = u3
Ha: El germinado influye en el contenido de antinutrientes, nutrientes, y propiedades fisicoquímicas y funcionales en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada.
Ha: u1 ≠ u2 ≠ u3
2.5. Variables de investigación (Operacionalización) Las variables de investigación son:
- Variables Independientes:
▪ Tiempo de germinado: 0, 6 y 10 días - Variables Dependientes:
▪ Propiedades fisicoquímicas
▪ Contenido de antinutrientes
▪ Composición químico proximal
▪ Propiedades funcionales
Se muestra la operacionalización, en la tabla 4.
41 Tabla 4
Operacionalización Hipótesis, Variables e Indicadores
HIPÓTESIS VARIABLE DEFINICIÓN INDICADOR UNIDAD FUENTE Y/O INSTRUMENTO
Hipótesis General:
El germinado influye en el contenido de antinutrientes, nutrientes y propiedades
fisicoquímicas y funcionales en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada.
Variable Independiente:
Tiempo de germinado
Referido al tiempo en el que se realizará la germinación.
Tiempo de germinado 0, 6 y 10 días.
Días Cronómetro
Variable dependiente:
Propiedades fisicoquímica
Características físicas influenciadas por su componente químico.
pH y acidez titulable % (tanto por ciento)
Potenciómetro equipo de titulación.
Contenido de
antinutrientes
Son compuestos que al ser consumidos disminuye el valor nutricional.
Saponinas, taninos y cianógenos
% (tanto por ciento)
Espectrofotómetro
Composición químico proximal
Método que especifica los constituyentes
macromoleculares de la sustancia analizada.
Carbohidratos, humedad, grasa, ceniza, fibra, proteína
% (tanto por ciento Horno mufla, equipo soxhlet, digestor kjeldahl, etc.
Propiedades funcionales
Describe las diversas cualidades químicas y físicas características en las actividades de procesamiento y uso.
Índice de absorción, la hidratación y solubilidad
% (tanto por ciento Centrífuga, vaso de precipitación, balanza.
42 CAPITULO III
METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
3.1. Enfoque o paradigma de investigación
Esta investigación se llevó a cabo con un planteamiento aplicado cuantitativo (Valderrama, 2005); ya que se determinará la cantidad de antinutrientes, las propiedades fisicoquímicas, funcionales, composición de ácidos grasos y químico proximal por tiempo de germinado en la harina de semilla de calabaza (Cucurbita ficifolia) germinada.
3.2. Tipo de investigación
La Investigación realizada fue de tipo experimental ya que se sometió a variación la variable de estudio (independiente), también fue el prospectivo y transversal el experimento se planificó basados en el diseño experimental (Supo 2014).
También Fue correlacional, descriptivo y explicativo.
3.3. Nivel o alcance de la investigación
Conforme a Hernández (2009) el nivel de investigación fue explicativo, porque se detalla las cualidades, conjunto de características y relaciones entre sí del objeto de estudio. De esta manera investigar la afinidad que hay entre las variables, posteriormente para concluir con una interpretación de los sucesos. Y según el alcance de la investigación fue de nivel básico.
43 3.4. Método de investigación
De acuerdo con Hernández (2003) el método de investigación es el científico experimental.
3.5. Diseño de investigación
Se aplicó el diseño estadístico para este estudio de investigación. Se empleará el arreglo factorial con un DCA de 1 x 3, con un diseño totalmente al azar en la investigación. Teniendo 3 tratamientos: con 3 repeticiones ejecutando 09 observaciones., se aplicó el modelo aditivo lineal:
Yi = µ + ti + Eij
Donde:
Yi = Observación del experimento µ = Media poblacional
Ti = tratamientos de 1 a 3 Eij = Error experimental
Factor de Variación: Días de germinación.
Niveles de variación:
➢ Día 0
➢ Día 6
➢ Día 10
El diseño será mediante el siguiente esquema:
