UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIA ALIMENTARIAS
TÍTULO DE LA TESIS
CALIDAD SENSORIAL, COMPOSICIÓN NUTRICIONAL Y CALIDAD PROTEICA DE GALLETAS ENRIQUECIDAS CON HIERRO Y PROTEÍNA AISLADA DE SOYA
PRESENTADO POR LOS BACHILLERES:
DE LA CRUZ DIONISIO RUDI RUBEN ROJAS AMARILLO GERSON ROY
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
HUANCAYO – PERÚ 2020
ASESOR:
Dr. RODOLFO TELLO SAAVEDRA
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, agradecer a Dios, por la vida y las oportunidades que nos brindó para permitirnos concretar nuestros sueños y metas.
A nuestro asesor Dr. Rodolfo Tello Saavedra por el apoyo, los conocimientos, confianza y paciencia brindados durante todo el proceso de esta investigación.
Al Laboratorio De Evaluación Nutricional De Alimentos Del Departamento Académico De Nutrición, Facultad De Zootecnia De La “Universidad Agraria La Molina”, por brindarnos la realización de los análisis biológicos.
A la Facultad De Ingeniería En Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Del Centro Del Perú ; por brindarnos las instalaciones del centro de producción “El Hornito” para la elaboración de nuestras galletas, a la vez al personal de este centro de producción, Diana, Cesar y Luis, quienes son unas excelentes personas y contribuyeron mucho para el desarrollo de nuestra investigación.
A las personas que ayudaron para la cristalización de este trabajo de tesis.
DEDICATORIA
Dedico esta tesis principalmente a mi madre Ida, quien fue la que me brindó su apoyo en todo momento, a mi padre Rubén por siempre confiar en mí. A mi hermano William, por su apoyo en cada momento de mi vida.
A mi abuelita, Honorata, que a pesar de que ya no me acompaña físicamente, sé que estaría muy feliz de este logro. A la “Universidad Nacional Del Centro Del Perú” por enseñarme tanto y darme una pasión, la industria alimentaria.
DE LA CRUZ DIONISIO RUDI RUBEN
A Dios que, por medio de mis padres y hermanos, quienes están siempre al lado mío en cualquier circunstancia, me apoyan de manera incondicional. A mis demás familiares y amigos por ser parte de mi formación universitaria y personal. Finalmente, a mi persona por la perseverancia que tuve para concretar este trabajo de investigación.
ROJAS AMARILLO GERSON ROY
5 ÍNDICE GENERAL
I. INTRODUCCIÓN ... 12
II. MARCO TEÓRICO ... 14
2.1. Antecedentes de la Investigación ... 14
2.2. Bases Teóricas ... 15
2.2.1. Análisis Sensorial ... 15
2.2.1.1. Instrumentos de Análisis y Propiedades Sensoriales ... 15
2.2.1.2. Pruebas sensoriales ... 19
2.2.2. Calidad Proteica ... 21
2.2.2.1. Aminoácidos... 22
2.2.2.2. Deficiencia Proteica. ... 23
2.2.2.3. Métodos Para Evaluar la Calidad Proteica ... 24
2.2.3. Galleta ... 26
2.2.3.1. Definición ... 26
2.2.3.2. Valor nutricional ... 26
2.2.3.3. Elaboración ... 28
2.2.3.4. Ingredientes ... 28
2.2.3.5. Clasificación ... 29
2.2.3.6. Requisitos para la fabricación de galleta ... 30
2.2.4. Hierro ... 31
2.2.4.1. Deficiencia. ... 32
2.2.4.2. Fuentes. ... 32
2.2.4.3. Requerimientos ... 34
2.2.4.4. Feranin ... 36
2.2.5. Soya ... 36
2.2.5.1. Proteínas de la Soya ... 37
2.2.5.2. Proteína aislada de soya ... 38
III. MATERIALES Y MÉTODOS... 40
6
3.1. Lugar de Ejecución ... 40
3.2. Materia Prima e Insumos... 40
3.3. Equipos y Materiales ... 40
3.5. MÉTODOS DE ANÁLISIS ... 42
3.5.1. Elaboración de la galleta ... 42
3.5.2. Análisis sensorial ... 42
3.5.3. Análisis químico proximal ... 43
3.5.3.1. Humedad ... 43
3.5.3.2. Ceniza. ... 43
3.5.3.3. Fibra Cruda ... 43
3.5.3.4. Proteína ... 43
3.5.3.5. Grasa ... 44
3.5.3.6. Carbohidratos ... 44
3.5.4. Computo químico ... 44
3.5.5. Concentración de Hierro. ... 44
3.5.6. Calidad Proteica ... 44
3.5.6.1. Cómputo Químico ... 44
3.5.6.2. Relación de Eficiencia Proteica (PER) ... 45
3.5.6.3. Utilización Neta de la Proteína (NPU) ... 45
3.6. Metodología Experimental ... 46
3.6.1. Elaboración de Galletas ... 46
3.6.1.1. Procedimiento ... 47
3.6.2. Análisis sensorial ... 48
3.6.3. Análisis químico proximal ... 48
3.6.4. Computo químico ... 49
3.6.5. Análisis biológicos ... 49
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 50
4.1. Análisis Sensorial ... 50
4.1.1. Grado de Aceptabilidad ... 50
4.1.1.1. Promedios de valores en la escala hedónica de cada atributo ... 50
7
4.1.1.3. Prueba de Friedman (Mediante programa Minitab 19). ... 50
4.2. Análisis Químico Proximal ... 58
4.3. Análisis de Hierro ... 59
4.4. Determinación De Calidad Proteica: ... 60
4.4.1. Computo Químico ... 60
4.4.2. Relación de eficiencia proteica ... 61
4.4.3. Utilización Neta de Proteína (NPU) ... 63
V. CONCLUSIONES ... 66
VI. RECOMENDACIONES ... 67
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 68
ANEXOS ... 71
8 ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Clasificación de pruebas sensoriales ... 20
Figura 2. Diagrama de flujo de elaboración de galletas ... 28
Figura 3. Miligramos de hierro por cada 100g de alimento de origen animal ... 33
Figura 4. Miligramos de hierro por cada 100g del alimento de origen vegetal... 34
Figura 5. Feranin (Jarabe de Hierro)... 36
Figura 6. Promedios de los puntajes de cada tratamiento en cuanto a los atributos del análisis sensorial de galletas. ... 50
Figura 7. Gráfico radial de las galletas con respecto a los atributos ... 55
Figura 8. Ganancia de peso y consumo de proteína ... 62
Figura 9. Ganancia de peso promedio de las ratas por 4 semanas ... 62
Figura 10. Consumo de nitrógeno por los grupos proteicos (galleta) y aproteica ... 64
Figura 11. Contenido de nitrógeno en carcasa de los grupos proteicos (galleta) y aproteicas ... 65
Figura 12. Análisis de normalidad del atributo color ... 82
Figura 13. Análisis de normalidad del atributo olor ... 82
Figura 14. Análisis de normalidad del atributo sabor ... 83
Figura 15. Análisis de normalidad del atributo crocantes ... 83
Figura 16. Análisis de normalidad del atributo aceptabilidad general ... 84
Figura 17. Ganancia de peso de la rata 1 ... 94
Figura 18. Ganancia de peso de la rata 2 ... 94
Figura 19. Ganancia de peso de la rata 3 ... 95
Figura 20. Ganancia de peso de la rata 4 ... 95
Figura 21. Ganancia de peso de la rata 5 ... 96
Figura 22. Ganancia de peso de la rata 6 ... 96
Figura 23. Ganancia de peso de la rata 7 ... 97
Figura 24. Ganancia de peso de la rata 8 ... 97
Figura 25. Ganancia de peso de la rata 9 ... 98
9 ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Estimación de las necesidades de aminoácidos en diferentes edades mg/kg/día ... 23
Tabla 2. Patrón de aminoácidos esenciales para determinar el cómputo químico ... 24
Tabla 3. Información nutricional de galleta “María” fortificada con quinua ... 26
Tabla 4. Requisitos fisicoquímicos de una galleta ... 30
Tabla 5. Recomendaciones diarias de ingesta de vitaminas (A, C y folatos) y minerales (calcio y Hierro) en miligramos (mg) y microgramos (µg) ... 35
Tabla 6. Aminoácidos esenciales de la proteína aislada de soya ... 37
Tabla 7. Tratamientos para analizar ... 47
Tabla 8. Estadísticas descriptivas del color ... 51
Tabla 9. Valor p para el color ... 51
Tabla 10. Estadísticas descriptivas del olor ... 51
Tabla 11. Valor p para el olor ... 52
Tabla 12. Estadísticas descriptivas del sabor ... 52
Tabla 13. Valor p para el sabor ... 53
Tabla 14. Estadísticas descriptivas de la crocantes ... 53
Tabla 15. Valor p para el color ... 53
Tabla 16. Estadísticas descriptivas de la aceptabilidad general ... 54
Tabla 17. Valor p para la aceptabilidad general ... 54
Tabla 18. Resumen final de la comparación de las galletas con respecto a los atributos, mediante las medianas obtenidas por la prueba de Friedman ... 54
Tabla 19. Valores para la prueba de ordenamiento ... 55
Tabla 20. Análisis químico proximal de la galleta con Tratamiento 1 (T1) ... 58
Tabla 21. Análisis de Hierro en galleta con harina de trigo y proteína aislada de soya... 59
Tabla 22. Conversión de alimentos gramos a proteínas gramos en 100g de mezcla proteica ... 60
Tabla 23. Determinación de cómputo químico de galletas con 70% de harina de trigo y 30% de proteína aislada de soya ... 60
Tabla 24. Valor PER determinada en 9 animales (ratas de raza Holtzman) ... 61
Tabla 25. Valor NPU determinada en 16 animales (ratas de raza Holtzman) ... 63
Tabla 26. Aminograma de aminoácidos esenciales de la galleta enriquecida ... 92
Tabla 27. Pesos para la determinación del PER ... 93
Tabla 28. Pesos de la muestra problema (galleta) para la determinación de NPU ... 98
Tabla 29. Pesos de la muestra aproteica para la determinación de NPU ... 99
10 RESUMEN
El trabajo de investigación tuvo por finalidad realizar la formulación y elaboración de galletas enriquecidas con aislado proteico de soya y Hierro proveniente de hidróxido férrico polimaltosato (en jarabe), los cuales fueron evaluados en su calidad sensorial, composición nutricional, cómputo químico y calidad proteica (relación de eficiencia proteica – PER y utilización neta de la proteína – NPU).
Se formularon cuatro muestras para la elaboración de las galletas: con 20 y 30 % de aislado proteico de soya y cada uno de estos con 5 y 10mg de Hierro (por cada 50g de masa).
Las galletas elaboradas fueron sometidas a un análisis sensorial por panelistas semi-entrenados y siendo la galleta con 30% de aislado proteico de soya y 10mg de Hierro la que tuvo mayor aceptabilidad, mostrando una ligera ventaja en cuanto a los atributos como el color, olor, sabor y aceptabilidad general, pero en el atributos crocantes no hubo diferencias significativas con las otras muestras, siendo así dicho tratamiento el indicado y seleccionado para trabajar el análisis químico proximal y la calidad proteica. Analizando la galleta elegida en cuanto a su composición químico proximal, arrojó valores de humedad 3.58 %, proteína 18.72 %, carbohidrato 57.99 %, grasa 16.65 %, ceniza 1.71 %, fibra cruda 1.35 % y un valor de Hierro 39.99mg/100g. También se determinó el cómputo químico de aminoácidos de la galleta enriquecida, cuyo aminoácido limitante fue la Treonina con un cómputo de 87.25 %. Finalmente se determinó la calidad proteica de las galletas a través de los análisis biológicos, obteniéndose como resultados un valor PER igual a 2.5 y un NPU igual 51.76 %.
11 SUMMARY
The purpose of the research work was to formulate, and elaborate biscuits enriched with soy protein isolate and Iron from polymaltosate ferric hydroxide (in syrup), which were evaluated in their sensory quality, nutritional composition, chemical count and protein quality (protein efficiency ratio - PER and net protein utilization - NPU).
Four samples were formulated for the elaboration of the cookies: with 20 and 30% of soy protein isolate and each of these with 5 and 10mg of Iron (for each 50g of dough).
The cookies made were subjected to a sensory analysis by semi-trained panelists and the cookie with 30% soy protein isolate and 10mg of Iron was the one that had the highest acceptability, showing a slight advantage in terms of attributes such as color, smell , flavor and general acceptability, but in the crunchy attributes there were no significant differences with the other samples, this treatment being the indicated and selected to work the proximal chemical analysis and the protein quality. Analyzing the chosen cookie in terms of its proximal chemical composition, it showed values of humidity 3.58 %, protein 18.72 %, carbohydrate 57.99 %, fat 16.65 %, ash 1.71 %, crude fiber 1.35 % and a value of Iron 39.99mg / 100g. The chemical count of amino acids of the enriched cookie was also determined, whose limiting amino acid was Threonine with a count of 87.25 %. Finally, the protein quality of the biscuits was determined through biological analyzes, obtaining as results a PER value equal to 2.5 and a NPU equal to 51.76 %.
12 I. INTRODUCCIÓN
La presente investigación está referida al tema de galletas enriquecidas, como una alternativa de solución en problemas nutricionales, para la población infantil preferentemente puesto que, en nuestro país, el último censo de población y vivienda realizado el 2017 determinó como un 12,9
% de menores de 5 años con desnutrición y un 43,6 % de niños de 6 a 35 meses de edad con niveles de anemia (Instituto Nacional de Estadistica e Informática [INEI], 2018).
Se sabe que la desnutrición está relacionada principalmente con la inadecuada ingesta de proteínas y micronutrientes como vitaminas y minerales, que son fundamentales para el correcto desarrollo de los infantes.
La proteína aislada de soya es un buen enriquecedor de proteínas, contiene aproximadamente 90 % de proteína (Frutarom S.A., 2019), además este producto es apropiado en la elaboración de galletas ya que su presentación granular ayuda en el mezclado con la masa.
El hidróxido férrico polimaltosato es un producto aportante de Hierro muy comercial encontrado en el mercado, bajo el nombre de Feranin, distribuida por Química Suiza S.A.C., contiene 50mg de Hierro por cada 5 ml de producto. Siendo propicio para poder usarla en el enriquecimiento de productos de panificación como la galleta.
Usando la proteína aislada de soya y el hidróxido de Hierro se ha planteado elaborar galletas enriquecidas con proteína y Hierro, pudiendo así incrementar los niveles de estos nutrientes y a la vez algunas características como la calidad sensorial y la calidad proteica.
Objetivos:
General:
▪ Determinar la calidad sensorial, composición nutricional y calidad proteica de galletas enriquecidas con Hierro y proteína aislada de soya.
Específicos:
▪ Determinar el grado de aceptabilidad y preferencia de galletas enriquecidas con Hierro y proteína aislada se soya.
13
▪ Evaluar la composición nutricional de las galletas enriquecidas con Hierro y proteína aislada de soya.
▪ Determinar el cómputo químico de la galleta enriquecida con Hierro y proteína aislada de soya, con mayor aceptabilidad.
▪ Evaluar la calidad proteica de la galleta enriquecida con Hierro y proteína aislada de soya, con mayor aceptabilidad, mediante las pruebas biológicas: Relación de Eficiencia Proteica (PER) y Utilización Neta de Proteína (NPU).
14 II. MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la Investigación
Dìaz y Flores (2017) realizaron un estudio en evaluación sensorial y calidad nutricional de un galleta a base de tarwi, cañihua e hígado de pollo en escolares de una institución educativa de Cerro Colorado en el año 2017; llegaron a la conclusión que la galleta con 55% de mezcla fue la que obtuvo 10.76 % de proteína, 20.77 % de grasa, 58.87 % de carbohidratos, 1.84 % de ceniza y 5.74mg/100g de Hierro; en cuanto a la calidad proteica no mostró ningún aminoácido limitante, en valores NPR: 1.53, NPU: 70 y DV: 86.44.
Baca, Cantillano, y Carmona (2015) ejecutaron la investigación, elaboración de galleta nutritiva fortificada con hierro proveniente de hemoglobina bovina en polvo;
trabajaron con 100 panelistas para los análisis respectivos, formularon con 30.25 % de harina de trigo, 9.13 % de harina de arroz y 0 % de soya, con 3 % de Hemoglobina en polvo, obtuvieron 13.2 % de proteína, carbohidratos 78.1 %, grasa 4.3 %, humedad 2.8
%, cenizas 1.6 %, fibra cruda 1.0 % y Hierro 11mg/100g.
Mamani y Molina (2016) realizaron una investigación, calidad proteica y grado de satisfacción de la galleta elaborada a base de mezcla de harina de tarwi, cuchucho, cañihua y gluten. Trabajaron con 60 escolares donde el resultado fue para la mezcla 1 un 90% de me gusta y para la mezcla 2 un 96.7% de me gusta; en cuanto aminoácido limitante, la mezcla 1 mostro un valor de 87.85 % para el aminoácido lisina. En cuanto al análisis proximal de la mezcla 1 y 2 presentaron 323.9 y 325.3 kcal, proteínas 28.1 % y 28.5 %, grasa 21.1 % y 20.3 %, carbohidratos 5.2 % y 7.08 % respectivamente. Los resultados de calidad proteica de la mezcla 1 y 2 presentaron diferencias significativas en cuanto a los valores de PER (1.6 y 1.71), RPN (1.75 y 1.87), NPU (77.81 y 85.4), VB (79.6 y 90.2) y DV (86.4 y 91.8).
Machuca y Meyhuay (2017) trabajaron en la evaluación nutricional de galletas dulces con sustitución parcial por harina de arroz (Oryza sativa) y harina de lenteja (Lens
15 culinaris). Obtuvieron como resultado que el mejor nivel de sustitución fue 25 % de harina de arroz y 25 % de harina de lenteja, ya que presentaron mejores niveles en atributos como color, dulzor, olor, textura, sabor y aceptabilidad general, en cuanto a su composición química proximal fue: humedad 3.405 %, ceniza 1.041 %, fibra 1.31%, proteína 11.30%, grasa 20.08%, pH 6.59, acidez 0.2058 y el índice de peróxido 1.97(meq/kg) y referente a mohos y levaduras fueron UFC/g
< 100.
2.2. Bases Teóricas 2.2.1. Análisis Sensorial
Desde la antigüedad nuestros antepasados percibían los alimentos mediante sus sentidos. Mediante ellos creaban una relación bajo el criterio “me gusta o no me gusta” y es así como realizaban la valoración del sabor y otras características, que les permitían aceptar o rechazar los productos alimenticios que consumían (Carpenter, Lyon y Hasdell, 2002).
La “evaluación sensorial” viene a ser una disciplina científica que nos permite determinar las propiedades organolépticas usando los sentidos humanos. Es mediante esta evaluación que se puede saber la opinión del consumidor sobre un producto determinado, la aceptación o rechazo, y el nivel de satisfacción. También es definida como La identificación, medida científica, análisis e interpretación de las propiedades (atributos) de un producto que se perciben a través de los 5 sentidos, vista, olfato, gusto, tacto y oído (Carpenter et al., 2002).
2.2.1.1. Instrumentos de Análisis y Propiedades Sensoriales
• El Color y Sentido de la Vista
El color viene a ser una característica de los alimentos que se distingue mediante el sentido de la vista, es este un criterio para la aceptación o rechazo de un alimento, en el caso de alimentos de origen vegetal como las frutas permite distinguir el estado de maduración hasta la
16 calidad del producto, pero no siempre es muy acertada la relación entre el color y la
calidad del producto, debido a que hoy en día el uso de colorantes logra encubrir esta apreciación (Bello, 2000).
Con respecto al sentido de la vista para los tecnólogos de alimentos, viene a ser la propiedad sensorial más importante, debido a que existen diversas propiedades o atributos sensoriales que son detectados por este sentido, tales como; el tamaño, el brillo, la forma y la superficie, al color se le da la mayor prioridad en el caso de la evaluación sensorial en la industria alimentaria, debido a que esta propiedad ayuda a saber si un alimento es aceptado o rechazado de una manera inmediata por el consumidor, sin siquiera haber degustado el producto (Anzaldua, 1994).
• El Olor y el Sentido del Olfato
Debemos saber la diferencia entre olor y aroma. El olor es el encargado de percibir sustancias volátiles fragantes o fétidas por medio de la nariz. El aroma es percibido después de haberse puesto el alimento en la boca; esto quiere decir que el aire en el caso del aroma no es el medio de transmisión de la sustancia, sino la membrana mucosa del paladar. Cabe recordar que la nariz, la garganta, y el oído están intercomunicadas por la trompa de Eustaquio. Debido a esto, es erróneo mencionar, el aroma de las flores, debido a que no la ponemos en la boca para olerlas. Seguidamente del color de los alimentos, es el olor quien afecta a la aceptación de estos (Anzaldua, 1994).
El ser humano puede captar mediante el olfato aquellas sustancias que pueden ser nocivas para la salud (que pueden ser alimentos en descomposición o toxica) (Espinosa, 2007).
Por lo general el olfato es quien recibe la referencia después del sentido de la vista la información acerca del alimento que se está consumiendo, si bien no sucede siempre así. Veamos un ejemplo, si en un ambiente de la casa se prepara café, a la persona que
17 se encuentre en el ambiente de lado le atraerá el olor de este de una manera más fuerte que una imagen de una taza de café. Los olores no tienen una clasificación, es así como va a depender de lo que el individuo experimento antes, clase de olor y también en que condición percibió el olor. (Torricella, Zamora y Pulido, 2007).
• El Sabor y el Sentido del Gusto
El responsable de percibir el sabor de los alimentos es el gusto, es este quien logra identificar las diversas sustancias químicas que se hallan en los alimentos (Espinosa, 2007).
En la lengua tenemos las pupilas gustativas que son los llamados botones gustativos, también existen en la superficie del paladar suave, amígdalas, faringe y laringe. Los 4 sabores básicos o primarios vienen a ser: dulce, salado, acido, y amargo, el sabor dulce es percibida en la punta de la lengua, es en esta zona donde se encuentran las células receptoras que detectan los azucares, glicoles, aldehídos, cetonas, aminas, esteres, alcoholes o sustancias de naturaleza orgánica que están presente en los alimentos, el sabor salado y acido son percibidos en los bordes anteriores y posteriores respectivamente, donde los receptores son estimulados por sales ionizadas o por los hidrogenoides de las sustancias acidas, el sabor amargo es detectado en la parte posterior o base de la lengua donde se encuentran los receptores de las sustancias orgánicas de cadena larga que contienen nitrógeno en su molécula y alcaloides como la quinina (Espinosa, 2007).
Con respecto a este atributo es muy complejo debido a que une a estas tres propiedades:
el gusto, el aroma y el olor. Es por eso por lo que su apreciación y medición son más complejas con respecto a otra propiedad. Lo que diferencia en realidad a un alimento es el sabor mas no el gusto, es por eso por lo que si probamos un alimento con los ojos cerrados y la nariz tapada solo se podrá juzgar si el alimento es salado, dulce amargo o acido. Pero cuando también se perciba el olor, se podrá diferenciar de qué alimento se trata, es por eso por lo que los panelistas deben de tener en buenas condiciones no solo la lengua, para poder tener una evaluación correcta (Anzaldua, 1994).
18 Los panelistas del gusto recogen la información en el instante que prueban dicho alimento, quiere decir a continuación que el alimento se introdujo en la boca. El sentido del gusto está muy relacionado con el sentido del olfato debido a este vínculo se denomina analizador químico, debido a que la energía química es la que incita a estos, el gusto examina la formación de la fase liquida mientras que el olfato la fase gaseosa (cuando los compuestos se disuelven mediante la saliva). Durante la masticación los olores llegan a la mucosa nasal por la vía retronasal cuando el alimento libera sustancias volátiles. Debido a esto los panelistas lo interpretan como gusto, pero en realidad no lo es, eso que no se debe mencionar como gusto.
En la descripción inglesa se lo conoce como “flavour” siendo esto la mixtura de sensaciones olorosas que se perciben por la vía retronasal con el gusto e integradas y percibidas por el cerebro. Es por eso por lo que se incluye también la sensación olorosa retronasal, mientras que obviamos el termino de gusto en referencia a las impresiones del sabor que no incluyen a estas últimas mencionadas. (Torricella et al., 2007).
Está demostrado que hay muchos factores que intervienen en la detección de los sabores estos pueden ser debido: la edad debido a que las pupilas gustativas se generan y degeneran, las costumbres ya que este influye en la sensibilidad del gusto, también el hábito de consumir productos que contengan cafeína y fumar pueden ocasionar la disminución de la percepción de algunos sabores como el amargo, el sexo también influye en la percepción de los sabores ya que el sexo femenino poseen un umbral más bajo respecto al sabor dulce (Espinosa, 2007).
• La Textura y su Relación con los Sentidos.
Con respecto a la textura, es esta quien presenta una complicación para describirlo ya que está determinada por diversas propiedades reológicas y de estructura (superficie y geométricas) del alimento y que éstas son percibidas por receptores táctiles, visuales, mecánicos u auditivos. Estas características como la textura se pueden clasificar en geométricas, mecánicas u otras. (Torricella et al., 2007).
19 La textura es una de las propiedades sensoriales de los alimentos que son percibidas por los sentidos de la vista, el tacto y el oído, y que son detectadas cuando el alimento sufre una deformación. Cabe mencionar que la textura solo puede ser percibida cuando el alimento sufre una deformación. Si tomamos una manzana en la mano, mientras no hayamos deformado la fruta, la textura no se manifestará. La vista nos mostrara su color y brillo, pero no su textura, el tacto nos indicara su peso y temperatura. Sin embargo, si a la fruta lo oprimimos con el dedo pulgar o con toda la mano, la manzana sufrirá una pequeña deformación debido a la fuerza ejercida sobre ella, es ahí donde la textura se hace evidente. El tacto nos indicara si la manzana es dura o blanda, así mismo la vista nos indicara la deformación y podrá darnos una noción de sus atributos de textura. Si cortamos con un cuchillo a la fruta descubriremos más atributos de textura como el crujido donde también participa el sentido del oído y el tacto, la cohesividad de la fruta, su adhesividad así se sabrá la dureza y resistencia. Si se deforma aún más, masticando a la fruta podremos percibir otras características como, por ejemplo, al morder la fruta se sabrá mediante el oído si la fruta es crujiente y jugosa o no, el contacto con la lengua, las encías y el paladar se percibirá sensaciones de granulosidad, harinosidad, aspereza, etc.; y al pasar el alimento la garganta nos dará a conocer la tersura o aspereza y otras características (Anzaldua, 1994).
Para la degustación bucal de la textura de un alimento es llevada a cabo por el medio del tacto, de la presión la intervención de dientes lengua y cavidad bucal los cuales permiten evaluar las propiedades de los alimentos como son dureza, fragilidad, viscosidad, plasticidad, suculencia, desintegración, etc. (Espinosa, 2007).
2.2.1.2. Pruebas sensoriales
Respecto a las pruebas que se pueden utilizar hay varias formas de clasificarla, sin embargo, los autores concuerdan en dividirlas en dos grandes grupos: pruebas analíticas y afectivas.
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DISCRIMINATORIAS
DIFERENCIACION
Pareada Dúo Trio Triangular Ordenamiento Comparación múltiple
SENSIBILIDAD Prueba de umbral Dilución
ESCALARES Ordinal
De categoría o intervalo Estimación de magnitud
DESCRIPTIVAS (de perfil)
Tiempo de intensidad Perfil de sabor Perfil de textura
Análisis cuantitativo descriptivo
ACEPTACION
PREFERENCIA
ESCALARES
Muestra simple
Pareada ordenamiento Escala Hedónica Escala de Actitud P
R U E B A S A N A L I T I C A S
P R U E B A S A F E C T I V A S
Figura 1. Clasificación de pruebas sensoriales Fuente: Espinosa, 2007
• Pruebas Afectivas.
Las pruebas afectivas tienen como objetivo conocer la aceptación, el gusto o reacción del público consumidor con respecto a un alimento o producto, en esta prueba es importante la elección de determinados degustadores que representen a los posibles consumidores, en la mayoría de los casos es necesario grandes grupos de degustadores, aunque en algunos casos solo se requiere pocos grupos de catadores en su mayoría colaboradores de la misma institución donde se realiza dicha prueba. Es en este caso donde se debe de tener cuidado al seleccionarlos, ya que una mala elección conllevaría a desvirtuar los resultados y a su vez esto impida su utilización, ni como orientación preliminar. Entre las pruebas afectivas tenemos: la prueba de aceptación, preferencia y escalares. (Torricella et al., 2007).
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✓ Pruebas de Aceptación.
El objetivo es mediante la prueba sensorial saber si se acepta o no una muestra por los consumidores. Para esta prueba no se necesita de jueces analíticos, sino grupos representativos, estos no deben de saber del porqué del estudio, solo entender el procedimiento de la prueba y responder a las preguntas (Espinosa, 2007).
✓ Pruebas de Preferencia
o Prueba de Comparación Pareada. Solo se desea saber cuál es la preferencia de los jueces de una muestra sobre otra, en la cual no es de importancia sus gustos, sino simplemente la elección de cierta muestra (Anzaldua, 1994).
o Prueba de Ordenamiento. En esta prueba a los panelistas se les proporcionan tres o más muestras que se diferencian en alguna cualidad, y se les pide que pongan los valores a cada muestra en forma creciente o decreciente de acuerdo con el orden de preferencia de los jueces (Anzaldua, 1994).
✓ Pruebas Escalares. Estas pruebas son utilizadas con la finalidad de saber el nivel de agrado o desagrado de muestra o producto, además son muy fáciles interpretarlas (Espinosa, 2007).
• Escala Hedónica
Esta escala debe contener un número impar de puntos, incluyendo siempre un punto central (ni me gusta ni me disgusta), generalmente se trabaja con escalas de siete o nueve puntos, siendo recomendable no trabajar con escalas mayores nueve puntos ya que sería complicado diferenciar, por ser muy subjetivo (Anzaldua, 1994).
2.2.2. Calidad Proteica
En la nutrición, es la proteína quien cumple un rol fundamental, pues nos proporciona nitrógeno y aminoácido. Dentro de los aminoácidos existen aquellos que son esenciales y no esenciales, siendo los esenciales los que determinan la calidad proteica (Olivares, Sacarias y Andrade, 2003 citado por Mamani y Molina, 2016).
22 Las proteínas que se obtienen de origen animal son de superior calidad y más asimilables por el organismo humano con respecto al de origen vegetal, con excepción de los que provienen de las leguminosas, pese a que estos son levemente carentes en metionina, poseen una calidad aceptable (Olivares, et a., 2003 citado por Mamani y Molina, 2016).
La valoración de la calidad proteica se empieza determinando el cómputo o score químicos, posteriormente se efectúan los ensayos biológicos realizados en animales de experimentación, como las ratas de laboratorio (Curi, 2006 citado por Juarez y Quispe, 2016)
2.2.2.1. Aminoácidos
Los aminoácidos vienen a ser la unidad más simple de la estructura química común de las proteínas. “El código genético tiene la información para sintetizar 20 distintos aminoácidos, también llamados residuos, que contribuyen los eslabones que conforman péptidos y se denominan proteínas cuando forman cadenas peptídicas de altos pesos moleculares” (Badui, 2012, p.96).
Aminoácidos Lactantes (a) 3-4 meses
Niños (b,c) 2 años
Escolares (a,d) 10-12 años
Adultos(a)
Fenilalanina + tirosina
125 69 27 22 14
Histidina 28 - - - 8-12
Isoleucina 70 31 30 28 10
Leucina 161 73 45 44 14
Lisina 103 64 60 44 12
23 Tabla 1
Estimación de las necesidades de aminoácidos en diferentes edades mg/kg/día a. Informa Comité Especial Mixto FAO/OMS de Expertos. 1973
b. Pineda O. et al. 1981 c. Torum B. et al.
d. Netional Research Council. National Academy of Sciences. 1974
Fuente. FAO/OMS/ ONU Necesidades de energía y de proteína. Serie Int. Tecn 724. OMS (Ginebra 1985 citado por Olivares et al., 1994)
La tabla 1 nos muestra las necesidades de aminoácidos expresadas en mg/kg/día en las diferentes edades. En cuanto a los lactantes las necesidades de los lactantes fueron estimadas a partir de la ingesta de leche materna o preparaciones a base de leche de vaca que permitían un crecimiento satisfactorio. En los grupos restantes, las sugerencias se basan en estudios de balance, definidos como las pruebas directas más aceptable para estimar necesidades de proteínas (Olivares et al., 2003 citado por Mamani y Molina, 2016)
2.2.2.2. Deficiencia Proteica.
Consumir de manera inadecuada las proteínas trastorna el crecimiento y reparación del organismo. En los infantes la carencia de proteína es muy peligrosa debido a que están creciendo e igualmente el riesgo de infección es mayor en esta etapa. En muchos de los países en vías de desarrollo, es relativamente bajo el consumo de proteínas y a menudo la fuente proteica son de origen vegetal (Latham, 2002).
Metionina + cistina
58 27 27 22 13
Treonina 87 37 35 28 7
Triptófano 17 12.5 4 3.3 3,5
Valina 93 38 33 25 10
Total, de
aminoácidos esenciales
714 352 261 616 84
24 La carencia de alimentos de origen animal es básicamente debido a los bajos ingresos económicos y no cuestión de elección propia de sus habitantes. Cabe resaltar que las dietas bajas en carne, pescado y productos lácteos son muy comunes en países donde la mayoría de las personas no tienen condiciones económicas para adquirirlas (Latham, 2002).
Las enfermedades infecciones ocasionan una gran pérdida de nitrógeno en el cuerpo, por lo tanto, se debe suplir por las proteínas de la dieta, entonces los que padezcan frecuentemente de estas infecciones requerirán de mayor consumo de proteínas con respecto a las personas sanas. En los países en desarrollo es más frecuente encontrar estas enfermedades en su mayoría en infantes, mostrando con frecuencia padecimientos de diarrea y parásitos intestinales (Latham, 2002).
2.2.2.3. Métodos Para Evaluar la Calidad Proteica
Para poder determinar la calidad proteica los métodos más usuales se dividen en dos grupos: métodos químicos y métodos biológicos:
• Método Químico.
Se basa en la determinación de los aminoácidos esenciales.
✓ Computo químico de aminoácidos: Para hallar el cómputo químico se requiere calcular el porcentaje de aminoácidos esenciales de la proteína que analizamos en comparación patrones ya establecidos. Al que presente menor porcentaje de aminoácido se le denomina aminoácido limitante de la proteína, siendo este aminoácido el cómputo aminoacidito (Pita, 1999 como se citó en Dìaz y Flores, 2017).
Existe un patrón de aminoácidos esenciales establecidos por la FAO y OMS en el 1973, como se observa en siguiente tabla:
Tabla 2
Patrón de aminoácidos esenciales para determinar el cómputo químico
AMINOÁCIDOS COMBINACIONES PROPUESTAS
25 g/100g/Prot mg/g/Prot mg/gNit
Isoleucina 4.0 40 250
Leucina 7.0 70 440
Lisina 5.5 55 340
Metionina + Cistina
3.5 35 220
Fenilalanina + Tirosina
6.0 60 380
Treonina 4.0 40 250
Triptófano 1.0 10 60
Valina 5.0 50 310
TOTAL 36.0 360 2250
Fuente: FAO/OMS, 1973 en Porras, 2014
• Métodos Biológicos.
Estos métodos son los más precisos para determinar la calidad de la proteína, utilizando criterios como el cambio de peso o retención de nitrógeno, llevándose a cabo en animales de laboratorio, siéndolos más empleados: Relación de eficiencia proteica (PER), Utilización neta de proteína (NPU), Valor biológico (VB), Digestibilidad verdadera (DV) y Retención de proteína neta (RPN) (FAO, 1999 citado por Juarez y Quispe, 2016).
✓ Relación de Eficiencia Proteica (PER). En este ensayo usado desde 1919, se determina la ganancia de peso por gramo de proteína ingerida, esta prueba se realiza en ratas con una dieta especifica (Badui, 2012)
Los resultados son expresados en peso ganado por unidad de proteína consumida, este PER obtenido se tiene que confrontar con lo de la caseína, el cual tiene un valor 2.5 (Morris, Carrillo, y Bermudez, 2003)
✓ Utilización Neta de Proteína (NPU). Este método valora el nitrógeno corporal, del animal en experimento, con respecto del ingerido (Badui, 2012).
26 Para determinar el nitrógeno retenido se determina la composición en peso de la carcasa del animal en evaluación, hallando así la utilización neta de proteína (Gil, 2010 citado por Mamani y Molina, 2016).
2.2.3. Galleta
2.2.3.1. Definición
Las galletas son productos obtenidas del crecimiento de la masa elaborada con harina que lleven leudantes o no, con una consistencia crocante, contienen en su mayoría sal, leche, féculas, agua potable, grasas comestibles, huevos, azúcar, saborizantes, conservantes, colorantes y adicionalmente insumos o ingredientes permitidos y autorizados (Indecopi, 1992).
Tejero (2005, citado por Alegre y Asma, 2016), menciona que las galletas vienen a ser elaborados por medio una mezcla de insumos alimenticios como la harina, agua, grasas, azúcar, hueco, entre otros; estos son amasados para luego someterlos a un horneado (tratamiento térmico).
2.2.3.2. Valor nutricional Tabla 3
Información nutricional de galleta “María” fortificada con quinua
Tamaño de porción 30 g
Porción por envase 1
CANTIDAD DE PORCIÓN
27
% V.D.
Energía / Calorías 123.8 kcal 6.20%
Grasa total / Total Fat 3.3g 5.10%
Grasa Trans / Trans Fat 0.0g
Grasas saturadas / Saturated Fat 1.14g 5.20%
Carbohidratos Totales/Total Carbohydrate 20.5 g 6.80%
Azúcar Total / Total Sugars 2.9 g 3.20%
Fibra Dietaria / Dietary Fiber 0.7 g 2.80%
Proteína / Protein 3.1 g 6.20%
Hierro 3.3 mg 18.30%
Sodio 15.6 mg 0.70%
% valor diario basado en una dieta de 2000 kcal Fuente: (Qali Warma, 2020)
28 2.2.3.3. Elaboración
Amasado
(2 minutos 30 segundos)
Reposo de la masa (15 minutos)
Laminado de la masa (hasta espesor de 5 mm)
Corte manual (con cortante de 50 mm)
Horneado (160°C x 12 min)
Enfriamiento
(Hasta temperatura ambiente)
Envasado de las galletas Ingredientes
Figura 2. Diagrama de flujo de elaboración de galletas Fuente: (Macías, y otros, 2013)
2.2.3.4. Ingredientes
• Harina.
Según Gianola (1980) citado por Juarez y Quispe (2016), menciona que es la materia prima principal para la elaboración de los productos de pastelería y galletería, la harina de trigo es la más esencial empleada para estos productos. Esta harina provine de diversas zonas del
29 mundo, diferenciándose en la calidad de acuerdo con su lugar de procedencia, valorando principalmente la cantidad de gluten que posee dicha harina.
• Agua
Seguido de la harina el agua es el componente de mayor importancia, que ayuda en el amasado de la harina y por ende a la formación del gluten, logrando así que la masa adquiera característica de: plasticidad, elasticidad, tenacidad y cohesión. También el agua es el responsable de la fermentación de la levadura (Mesas y Alegre, 2002).
• Grasas
Las grasas cumplen la función antiglutinante en la masa, ayudando a su suavidad y plasticidad, actuando como lubricante. Este ingrediente ayuda contribuye a que las galletas sean menos duras y más crocantes (Coultate, 1984).
• Sal
“Su objetivo principal es dar sabor, además es importante porque hace la masa más tenaz, actúa como regulador de la fermentación, favorece la coloración de la corteza durante la cocción y aumenta la capacidad de retención de agua” (Mesas y Alegre, 2002, p. 309).
• Levadura
Produce la fermentación en panadería y pastelería, incrementando el volumen de las masas, ya que son microorganismos unicelulares que producen CO2, siendo estos los responsables de la fermentación (Picas y Vigata, 1997).
2.2.3.5. Clasificación
Según INDECOPI (1992), las galletas pueden clasificarse:
• Por su sabor: dulces, saladas y de sabores especiales.
• Por su presentación:
✓ Simples: Cuando al producto no tiene ningún agregado luego del cocido.
✓ Rellenas: Cuando en medio de dos galletas se coloca un relleno oportuno.
30
✓ Revestidas: cuando al exterior de la galleta se presentan un baño o revestimiento adecuado. Pueden ser rellenas y simples.
• Por su forma de comercialización:
✓ Galletas envasadas: Son las que se comercializan en paquetes sellados herméticamente con poca cantidad.
✓ Galleta a granel: Son las que se comercializan por lo general en cajas de cartón, Tecnopor o hojalata.
2.2.3.6. Requisitos para la fabricación de galleta Según INDECOPI (1992) los requisitos son los siguientes:
• Deberán ser elaboradas a partir de materias primas limpias y sanas, carente de impurezas de todo tipo en un óptimo estado de conservación y almacenamiento.
• Será licito el uso de colorantes naturales y artificiales acorde con la NORMA TÉCNICA 22:01-003 aditivos alimentarios.
• Requisitos fisicoquímicos: Deberán de presentar los siguientes valores como máximo, los que se indican como cantidades máximas permisibles, ver tabla 4:
Tabla 4
Requisitos fisicoquímicos de una galleta
Fuente: (Ministerio de Salud , 2010)
COMPONENTES REQUISITOS (%)
Humedad Cenizas totales Índice de peróxido
Acidez expresada en ácido láctico Acidez expresada en ácido sulfúrico
12%máx.
3%máx.
5mg/kg máx.
0.10% máx.
0.40% máx.
31 2.2.4. Hierro
El hierro es muy importante en la alimentación porque esta es la que ayuda a la formación de hemoglobina, ya que esta sustancia es la que traslada el oxígeno a cada una de las células del cuerpo. También es el hierro que con el oxígeno son necesarios para la elaboración de energía en la célula. En el organismo humano, el hierro se encuentra principalmente en la sangre, pero además también en músculos y órganos del cuerpo (Monge, 1997).
Existen dos tipos de hierro que podemos encontrar en los alimentos, estos son: el de origen vegetal, denominada hierro no hemínico, y el de origen animal, denominado hierro hemínico, el hierro es uno de los nutrientes más difíciles de obtener ya que sus cantidades presentes en los alimentos son muy bajas y además porque no todo el hierro que ingerimos es asimilable por el organismo (Monge, 1997).
Según Monge (1997), mayormente se consume hoy en día el hierro no hemínico, para que nuestro organismo pueda asimilar mejor este tipo de hierro es necesario acompañar a nuestra dieta diaria:
• Alimentos que tengan vitaminas A y C, provenientes de las frutas y vegetales crudos.
• Alimentos que poseen hierro hemínico en pequeñas cantidades como por ejemplo la carne de res.
• No ingerir té o café luego de haber consumido alimentos con contenido de hierro.
• La alimentación deficiente en hierro conlleva que se produzca la anemia, cuando los niveles de hemoglobina en la sangre son menores a 12 miligramos por decilitro, en el caso de los varones hay anemia, y cuando son menores a 11 miligramos por decilitro en el caso de las mujeres
32 2.2.4.1. Deficiencia.
Según (Lazaro, 2016), la deficiencia de Hierro conlleva principalmente a la anemia, siendo este una enfermedad que da como resultado la mortalidad infantil, materna y perinatal, la discapacidad, el bajo peso al nacer y a una disminuyente productividad.
Monge (1997) menciona que las consecuencias de la anemia debido a deficiencia de hierro son diversas y muy serias, ya que estas pueden ocasionar:
✓ En niños y niñas. Aumento de muertes, aplazamiento en el crecimiento y desarrollo, degradación en cuanto a la capacidad de aprendizaje y una gran disminución de las defensas contra las enfermedades infecciosas.
✓ En embarazadas. Las embarazadas con anemia muestran dificultades durante el embarazo y en el parto, asimismo bajo peso del recién nacido.
Las personas con mayor porcentaje que sufren de anemia son los niños y niñas en edad preescolar y las mujeres embarazadas y esto se incrementa en las familias rurales donde existe mayor pobreza (Monge, 1997).
2.2.4.2. Fuentes.
Las mejores fuentes son la carne el pescado, pollo, pavo, el hígado y otras vísceras. El hierro de estos alimentos es bien digerido absorbido y utilizado por el organismo (hierro hemínico) (Olivares et al., 2003).
33 Figura 3. Miligramos de hierro por cada 100g de alimento de origen animal
Fuente: Olivares et al., 2003
Otra fuente donde se encuentra el hierro es de origen vegetal. En las leguminosas, el pan enriquecido, los cereales integrales, las acelgas y las espinacas se encuentra como hierro no hemínico, por lo que el organismo no lo absorbe con tanta facilidad como el hierro de las carnes.
Su absorción puede mejorar cuando estos alimentos se consumen junto con otros que contengan vitamina C, por ejemplo, tomates, brócoli, kiwi o un jugo de naranja o maracuyá (Olivares et al., 2003).
0.510 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56 6.5 7 7.5 8 8.5
Alimentos de origen animal higado
8,5
lomo liso prietas
5,5
salchicha s longaniz
as 4,5
sesos posta pollo ganso
4,0
riñon lengua mortad… pollo
pescad o…
Miligramos de hierro
34 Figura 4. Miligramos de hierro por cada 100g del alimento de origen vegetal
Fuente: Olivares et al., 2003
2.2.4.3. Requerimientos
Los requerimientos diarios expresadas en miligramos de Hierro por día en los diferentes grupos de edad, según la Academia nacional de ciencias son las siguientes:
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
Alimentos de origen vegetal lentejas
cocidas 5,5
pan fideos
2,9
harina tostada
acelga espinaca
porotos garbanzos
2,5
Miligramos de hierro
35 Tabla 5
Recomendaciones diarias de ingesta de vitaminas (A, C y folatos) y minerales (calcio y Hierro) en miligramos (mg) y microgramos (µg)
Grupo de edad
Vitamina A (µg/d)
Vitamina C (mg/d)
Folato (µg/d)
Calcio (mg/d)
Hierro (mg/d)
Lactantes
0 - 6 meses 400 40 65 210 0,27
7 - 12 meses 500 50 80 270 11
Niños (años)
1 – 3 300 15 150 500 7
4 – 8 400 25 200 800 10
Hombres
9 – 13 600 45 300 1300 8
14 – 18 900 75 400 1300 11
19 – 30 900 90 400 1000 8
31 – 50 900 90 400 1000 8
51 - 70 900 90 400 1200 8
> 70 900 90 400 1200 8
Mujeres
9 – 13 600 45 300 1300 8
14 – 18 700 65 400 1300 15
19 – 30 700 75 400 1000 18
31 – 50 700 75 400 1000 18
51 – 70 700 75 400 1200 8
> 70 700 75 400 1200 8
Embarazo
≤ 18 750 80 600 1300 27
19 – 30 770 85 600 1000 27
31 – 50 770 85 600 1000 27
Lactantes
≤ 18 1200 115 500 1300 10
19 – 30 1300 120 500 1000 9
31 – 50 1300 120 500 1000 9
*Microgramos diarios, como equivalentes de retinol
Fuente: Academia nacional de ciencias, 2001 en Olivares et al., 2003
36 2.2.4.4. Feranin
Es un jarabe que contiene 50mg de Hierro por cada 5ml, la presentación de Hierro de este jarabe es como Hierro (III), Hidróxido Férrico Polimaltosato al 29%, es decir cada 5ml contienen 172.41mg de Hierro (III).
Figura 5. Feranin (Jarabe de Hierro) 2.2.5. Soya
Tradicionalmente, en las culturas orientales no se observan las enfermedades crónicas (corazón, cáncer, etc.) que están presentes en los países occidentales. Se supone que una razón de esto es la dieta basada en soya de países como Japón y China. En los últimos años se ha publicado una enorme cantidad de trabajos que muestran las relaciones benéficas del consumo de la proteína de la soya con la prevención de las enfermedades cardiovasculares, del cáncer, de la osteoporosis y de los síntomas de post menopausia. En muchos casos el mecanismo de acción es desconocido, aun cuando se proponen diversas teorías. Por el cumulo de esta información, en 1999 la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos, señalo que el consumo de 25 g de proteína de soya al día, integrados en una dieta balanceada, reduce el riesgo de enfermedad del corazón (Salvador, 2006).
Cabe indicar que la dieta original incluye pocas grasas saturadas y colesterol, agentes que definitivamente, aceleran el hipercolesterolemia y, en consecuencia, los trastornos
37 cardiovasculares. Sin embargo, la influencia de la proteína de soya ha comprobado en diversos estudios (Salvador, 2006).
2.2.5.1. Proteínas de la Soya
Algunos de los cereales como (trigo, maíz, arroz, etc.) contienen alto contenido de prolaminas y glutelinas. A diferencia de las proteínas de la soya y de diversas oleaginosas que son una mezcla heterogénea de globulinas (60% a 75% del total) y también de albuminas, cuyos pesos moleculares distintos, los cuales son solubles en un medio de disoluciones salinas y agua, los cuales precipitan en un punto isoeléctrico entre 4.2 a 4.8. por lo general, las leguminosas contienen proteínas que son muy ricas en aminoácidos esenciales como: Treonina, lisina, leucina, isoleucina, valina y fenilalanina, por lo contrario, son deficientes en cisteína y metionina.
Diversos procesos de la proteína aislada de soya a un pH muy alcalino ocasionan una pérdida de estos aminoácidos azufrados. Debido a su contenido de lisina, se recomienda que se debe de usar como complemento de cereales (Salvador, 2006).
Tabla 6
Aminoácidos esenciales de la proteína aislada de soya
AMINOÁCIDO AISLADO PROTEICO DE
SOYA (gA.A/100 g de proteína)
Isoleucina 4.3
Leucina 7.8
Lisina 6.5
Metionina y Cisteína 2.8
Fenilalanina y Tirosina 9.5
Treonina 3.6
Triptófano 1.0
Valina 4.5
Fuente: Frutarom S.A., s.f.
38 2.2.5.2. Proteína aislada de soya
• Definición
La proteína aislada de soya es la forma pura de la soya, debido a que poseen más del 90% de ellas; se logran obtener eliminando los polisacáridos de los concentrados, también los oligosacáridos excedentes y otros componentes. Para lograr el aislamiento se debe emplear un proceso, en el cual se debe de realizar diferencia de solubilidad de las fracciones globulínicas en relación al pH; para llegar a obtener se debe de partir de harinas desgrasadas los cuales se sometieron a un tratamiento térmico mínimo, y su extracción se realiza con una disolución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH) a 60°C y pH de 9 a 11 por centrifugación se elimina los residuos insolubles, los cuales contienen por lo general polisacáridos, al extracto se debe de acidificar hasta un pH de 4.5, la cual lograra precipitar la mayor parte de la proteína en forma de crema, la que por centrifugación lograra que se separe del suero (fracción soluble), luego para re solubilizarla se debe de lavar y neutralizar con hidróxido de sodio (NaOH), y finalmente por aspersión se seca; es de esta manera que se logra obtener un proteinato de sodio el cual es más soluble en agua que la proteína en su punto isoeléctrico (Salvador, 2006).
• Aspectos Técnicos Fundamentales
✓ Valor Nutricional. El valor nutricional de los aislados se encuentra bien documentado en la literatura científica mundial. Un ejemplo de la buena aceptación del valor nutricional de los aislados lo constituyen los alimentos infantiles. Los aislados prácticamente carecen de fibra y de carbohidratos no digeribles, por esta razón, su uso en alimentos infantiles es particularmente interesante. Ellos son la fuente proteínica de los principales alimentos infantiles hipoalérgicos que se producen en los Estados Unidos de Norteamérica (Rodríguez, 1981 citado por Tello y Porras, 2016).
✓ Características Organolépticas. Los aislados pueden ser producidos casi sin sabor, sin olor y de color crema; de tal manera que puedan ser incorporados en la elaboración
39 de diversos productos sin producir cambios en cuanto a las características físicas y
organolépticas de los alimentos (Rodríguez, 1981 citado por Tello y Porras, 2016).
40 III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Lugar de Ejecución
El trabajo de investigación se realizó en el centro de producción “El Hornito”, en el laboratorio de química de alimentos y en el laboratorio de Tecnología de Alimentos, todos los establecimientos anteriores pertenecientes a la Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Del Centro del Perú. Así como también se hizo uso del Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos (LENA) de la facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional Agraria La Molina.
3.2. Materia Prima e Insumos
✓ Harina de trigo
✓ Proteína Aislada de soya
✓ Hierro (Hidróxido Férrico Polimaltosato)
✓ Manteca vegetal
✓ Azúcar rubia
✓ Sal
✓ Bicarbonato de sodio
✓ Agua
✓ Huevo
✓ Esencia de Vainilla 3.3. Equipos y Materiales
Determinación de Humedad:
✓ Balanza analítica
✓ Vasos de precipitación de distintas capacidades
✓ Estufa de aire a 105 ± 2 ° C
✓ Campana desecadora, de vidrio
✓ Pinza de metal
41
✓ Capsulas de porcelana (crisoles) Determinación de Cenizas
✓ Horno de incineración (Mufla)
✓ Desecador de vidrio, con deshidratante de perclorato de magnesio o sílica gel Determinación de proteína
✓ Balones de digestión
✓ Erlenmeyer
✓ Cocina de digestión
✓ Aparato de destilación de Kjeldahl
✓ Bureta
✓ Equipo de titulación Determinación de Grasa
✓ Extractor Soxhlet
✓ Papel filtro Whatman #91
✓ Balón de fondo plano de 250ml
✓ Balanza Analítica Determinación de Hierro
✓ Capsulas de vidrio
✓ Pipetas de 0.5, 1, 1, 5 ,10ml
✓ Fiolas de 25, 50, 100ml
✓ Cocinilla
✓ Espectrofotómetro UV-VIS
✓ Lunas de reloj
✓ Baño María
✓ Embudos
✓ Papel Whatman #1
42
✓ Mufla 3.4. Reactivos:
Determinación de proteína
✓ Ácido sulfúrico concentrado
✓ Catalizador (sulfato de potasio 15 g + sulfato de cobre 1 g)
✓ Ácido Bórico + Indicador de pH
✓ Ácido Clorhídrico 0.1N
✓ Hidróxido de sodio al 80%
Determinación de grasa
✓ 250 ml de solvente orgánico (hexano o éter bidestilado) Determinación de Hierro
✓ Ortofenantrolina
✓ Αα-dipirinil
✓ Hidrocloruro de hidroxilamina
✓ Acetato de sodio
✓ Ácido acético
✓ Hierro metálico 3.5. MÉTODOS DE ANÁLISIS 3.5.1. Elaboración de la galleta
➢ Método: Transformación de alimentos 3.5.2. Análisis sensorial
Se realizó con el fin de establecer la aceptabilidad especifica de las galletas elaboradas con diferentes niveles de sustitución de proteína aislada de soya por harina de trigo y niveles de Hierro que se le agregó. Las características organolépticas que fueron evaluados son: color, olor, sabor, crocantes y la aceptabilidad general. Mediante 18 panelistas semi-entrenados, utilizando
43 una escala hedónica grafica de 9 puntos para todos los tributos, excepto para el atributo crocantes, el cual se trabajó con una escala de 5 puntos.
La escala hedónica se convierte en puntajes numéricos (extremadamente agradable =9 hasta extremadamente desagradable = 1) para los atributos de color, olor, sabor y la aceptabilidad general, para el atributo crocantes se usó una escala hedónica de 5 puntos (muy crocante = 5 hasta no crocante = 1). Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) para cada atributo a fin de establecer si existen diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos.
3.5.3. Análisis químico proximal 3.5.3.1. Humedad
Este método se basa en la pérdida de peso que experimenta la muestra sometida a 105°
C por 4 a 5 horas aproximadamente hasta alcanzar un peso constante. El cálculo de humedad es obtenido por diferencia de peso expresado en porcentaje (A.O.A.C., 2005).
3.5.3.2. Ceniza.
La muestra se incinera para quemar todo el material orgánico. El material inorgánico, que no se destruye a esta temperatura se le llama ceniza (A.O.A.C., 2005).
3.5.3.3. Fibra Cruda
La fibra cruda se determina en muestras previamente desengrasadas, eliminando los carbohidratos solubles por hidrolisis a compuestos más simples (azúcares) mediante la acción de los ácidos y álcalis en caliente, y las cenizas (por diferencia de peso después de la ignición de la materia fibrosa obtenida) (A.O.A.C., 2005).
3.5.3.4. Proteína
Según (A.O.A.C., 2005) menciona que la proteína se obtiene por destrucción de la materia orgánica, por acción del ácido sulfúrico concentrado para convertir el nitrógeno orgánico en iones de amonio (NH4+), obteniéndose como resultado sulfato de amonio, el cual después es
44 combinado con un álcali fuerte (NaOH) con la consiguiente liberación de amoniaco el que es destilado por arrastre de vapor y recibido en una solución de ácido bórico formándose borato de amonio en cantidad proporcional al nitrógeno liberado de la muestra original.
3.5.3.5. Grasa
El solvente (hexano o éter) extrae la grasa de la muestra y la deposita en el matraz previamente tarado (pesado) y por diferencia de peso se obtiene la cantidad de grasa (A.O.A.C., 2005).
3.5.3.6. Carbohidratos
El extracto libre de nitrógeno (ELN) de un alimento se determina por diferencia después que se han completado los análisis para humedad, ceniza, fibra cruda, extracto etéreo y proteína cruda (A.O.A.C., 2005).
3.5.4. Computo químico
El cómputo de aminoácidos permite estimar la calidad proteica de una mezcla de harinas de alimentos. Para determinarlo se calcula el % en que se encuentra cada aminoácido esencial de la proteína en estudio en relación con la concentración del aminoácido que muestra un valor menor a 100% se denomina limitante en la dieta (FAO, OMS Y ONU, 1985).
3.5.5. Concentración de Hierro.
Los procedimientos analíticos hacen un amplio uso de los compuestos de coordinación.
Por ejemplo, la O-fenantrolina es un agente específico de formación de complejos de hierro (II).
El ión complejo formado Fe (o-fen)++3 es de color rojo y permite determinar las concentraciones desconocidas del hierro (II) espectrofotométricamente (A.O.A.C., 1990).
3.5.6. Calidad Proteica
3.5.6.1. Cómputo Químico
El valor nutritivo de una proteína depende de la medida en que aporte las cantidades de nitrógeno y aminoácidos requeridas para satisfacer las necesidades del organismo. Evaluar la
45 calidad de una proteína consiste en comparar el contenido de aminoácidos de un alimento y las necesidades de aminoácidos del cuerpo humano (FAO-OMS 1989, citado en Tello & Porras, 2016).
3.5.6.2. Relación de Eficiencia Proteica (PER)
Osborne y Col (1919, como se citó en Ordoñez, 1990) detellan su metodo usado para determinar el PER, este principio consiste en la ganancia de peso de animales jóvenes de experimentación (ratas Holtzman) gracias a la eficiencia de la proteína suministrada, se determina dividiendo el incremento de peso de un animal entre el peso de la proteína consumida por estos.
𝑃𝐸𝑅 = Ganancia de peso (g) proteina consumida (g)
3.5.6.3. Utilización Neta de la Proteína (NPU)
Miller y Bender (1975, como se citó en Ordoñez, 1990) desarrollaron este método, el cual consiste en medir directamente la utilización de la proteína que consumieron los animales de experimentación en la dieta suministrada, determinando la cantidad de nitrógeno retenido por el animal.
El valor de NPU se calculó mediante la fórmula:
𝑁𝑃𝑈 =𝐵 − 𝐵𝐾. 𝐼𝐾
I 𝑋 100 Donde:
B= Nitrógeno del organismo
BK= Nitrógeno del organismo con consumo nulo de nitrógeno (determinado al final dl periodo de ensayo con l dieta desprovista de nitrógeno, grupo control)
IK= Nitrógeno ingerido (grupo control) I= Nitrógeno ingerido (grupo experimental)
46 3.6. Metodología Experimental
3.6.1. Elaboración de Galletas
T° Ambiente por 10 min 160° C por 10 min
Durante 30 min T° = Refrigeración
Durante 5 min RECEPCIÓN
PESADO
BATIDO
MEZCLADO
REPOSO
AMASADO
CORTADO
HORNEADO
ENFRIADO
47 3.6.1.1. Procedimiento
Para la elaboración de la galleta se tienen los siguientes pasos:
• Recepción.
Se Acopió la materia prima en óptimos estados, evitando alguna alteración o contaminación, ya que es indispensable para dar garantía a la inocuidad y calidad del producto final.
• Pesado.
Se realizaron las pesadas de todos los insumos sólidos con la finalidad de determinar el rendimiento y seguir la formulación para cada tratamiento.
Tabla 7
Tratamientos para analizar
TRATAMIENTO CONCENTRACIÓN
T1 30% de proteína aislada de soya y
200mg de Hierro/kg de masa
T2 20% de proteína aislada de soya y
100mg de Hierro/kg de masa
T3 30% de proteína aislada de soya y
100mg de Hierro/kg de masa
T4 20% de proteína aislada de soya y
200mg de Hierro/kg de masa
• Batido
Se formó una emulsión con la grasa vegetal y azúcar, durante 5 minutos.
• Mezclado
A la emulsión formada en el batido, se adicionó la harina de trigo, la proteína aislada de soya, hidróxido férrico polimaltosato, bicarbonato de sodio y sal, luego se mezcló suavemente.
• Reposo
Se dejó reposar la masa a temperatura de refrigeración por 30 minutos.
