“desarrollo de un alimento dietetico funcional...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
CARRERA INGENIERIA QUIMICA
Portada
“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A
PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”
AUTORES:
Jhoselin Elizabeth Calero Mora
Alfonso Salvatore Lanata Garaicoa
TUTOR: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza M. Sc.
GUAYAQUIL, ABRIL DE 2018
ii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
TESIS PRESENTADA COMO REQUISITO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE
INGENIERO QUIMICO
“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A
PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”
AUTORES:
Jhoselin Elizabeth Calero Mora
Alfonso Salvatore Lanata Garaicoa
TUTOR: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza M. Sc.
GUAYAQUIL, ABRIL DE 2018
iii
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO:
Desarrollo de un alimento dietético
funcional tipo barra a partir del
yacón (Smallathus sonchifolius).
AUTOR(ES)
(apellidos/nombres):
Calero Mora Jhoselin Elizabeth
Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore
REVISOR(ES)/TUTOR(ES)
(apellidos/nombres):
Ing. Alfredo Leal Chantong MSc.
INSTITUCIÓN:
Universidad de Guayaquil
UNIDAD/FACULTAD:
Facultad de Ingeniería Química
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:
GRADO OBTENIDO:
FECHA DE PUBLICACIÓN: N. º DE PÁGINAS:
104
ÁREAS TEMÁTICAS: Tecnología de los Alimentos
PALABRAS CLAVES/
KEYWORDS:
Yacón (Smallanthus sonchifolius),
alimento dietético, funcional,
análisis sensorial.
iv
RESUMEN/ABSTRACT:
Este proyecto presenta una idea para emplear el yacón (Smallanthus
sonchifolius), una raíz tuberculosa proveniente de la región interandina
del país, con propiedades dietéticas y funcionales, para el desarrollo un
alimento que posea estas características, en forma de un snack tipo
barra. Para su uso, el yacón se ha sometido a un pretratamiento físico
de secado y de reducción de tamaño por molienda. El yacón pretratado
fue usado como materia prima principal en diferentes formulaciones, con
proporciones de 35%, 45% y 55% en masa. Las muestras fueron
sometidas a análisis sensoriales con pruebas de grado de preferencia y
de ordenamiento, seguido del análisis estadístico y con estos resultados
se obtuvo la fórmula favorecida, que fue sometida a análisis de
laboratorio para determinar su composición nutricional y compararla con
un producto similar en el mercado. De esta manera se obtuvo la
aceptación de la fórmula con 55% de yacón, con una reducción del
47,775% de calorías con respecto al producto del mercado,
catalogándoselo como dietético y funcional.
ADJUNTO
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICACARRERA INGENIERiA QUiMiCA
UNIDAD DE TITULACION
Certificado Porcentaje De Similitud
Habiendo sido nombrado ING. CECILIA KATHERINE UZCA SORNOZA MSc., tutordol trabajo de titulación certifico que el presente trabajo de titulación ha sido elaboradopor CALERO MORA JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. NO 1205280454 y LANATAGARAICOA ALFONSO SALVATORE CON C.I. NO 0923125801, con mi respectivasupervisión como requerimiento parcial para la obtención del título de DESARROLLODE UN ALIMENTO DIETÉTICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACÓN(SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS).
Se informa que el trabajo de titulación: "DESARROLLO DE UN ALIMENTODIETÉTICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACÓN (SMALLANTHUSSONCHIFOLIUS)", ha sido orientado durante todo el periodo de ejecución en elprograma antiplagio (URKUND) quedando el 6% de coincidencia.
https:(/secure.urkund.com/view/368?1424-249899-
1 bKLVayiiYOMNExNDAFYiMqNqdiCx1 D18NYHaXizPS8zLTM5MS85FQlKwM9A
ing. Cecilia Katherine uzca Somoza MSc.C.I. 0921160214
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Ingeniera
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICACARRERA iNGENiERiA QUiMiCA
UNIDAD DE TITULACION 89Guayaquil, 23 de abril de 2018
Certificación dei Tutor
Sandra Peña Murillo MSc.Directora de la carrera de Ingeniería QuímicaFacultad de Ingeniería QuímicaUniversidad de GuayaquilCiudad. -
De mis consideraciones:Envío a Ud. ej informe correspondiente a ja tutoría reaiizada aj Trabajo de Titujación"DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA APARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLWS)" de los estudiantesCALERO MORA JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. 1205280454 y LANATAGARAICOA ALFONSO SALVATORE CON C.I. 0923125801, indicando que hancumplido con todos los parámetros establecidos en la normativa vigente:
El trabajo es el resultado de una investigación.El estudiante demuestra conocimiento profesional integral.El trabajo presenta una propuesta en el área de conocimiento.
• El nivel de argumentación es coherente con el campo de conocimiento.
Adicionalmente, se adjunta el certificado de porcentaje de similitud y la valoración deltrabajo de titulación con la respectiva calificación.
Dando por concluida esta tutoría de trabajo de titulación, CERTIFICO, para los finespertinentes, que los estudiantes están aptos para continuar con el proceso de revisiónfinal.
Atentamente,
22
Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.C.I. 0921160214
vi
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
CARRERA INGENIERIA QUIMICA
LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL USO NOCOMERCIAL DE LA OBRA CON FINES NO ACADÉMICOS
Nosotros, JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. 1205280454 y LANATA GARAICOAALFONSO SALVATORE CON C.I. 0923125801, certifico que los contenidosdesarrollados en este trabajo de titulación, cuyo título es "DESARROLLO DE UNALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACON(SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)" son de mi absoluta propiedad y responsabilidadY SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOSCONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo el uso de una licenciagratuita intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la presente obra confines no académicos, en favor de la Universidad de Guayaquil, para que haga uso delmismo, como fuera pertinente
ro Mora Jhoselin Elizabeth
C.I. 1205280454
Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore
C.I. 0923125801
C DIGO ORG NICO DE LA ECONOMIA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD EINNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 -
ic./2016) Artículo 114.- De los titulares de derechos de obras creadas en las instituciones de educaciónsuperior y centros educativos.- En el caso de las obras creadas en centros educativos, universidades,escuelas politécnicas, institutos superiores técnicos, tecnológicos, pedagógicos, de artes y los conservatorios
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tales como trabajos de titulación, proyectos de investigación o innovación, artículos académicos, u otrosanálogos, sin perjuicio de que pueda existir relación de dependencia, la titularidad de los derechospatrimoniales corresponderá a los autores. Sin embargo, el establecimiento tendrá una licencia gratuita,intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra con fines académicos.
vii
viii
Dedicatoria
Dedicamos este proyecto a nuestros
padres, familiares y amigos, quienes
nos han apoyado incondicionalmente
y a quienes nos han dado la
motivación a seguir a lo largo de este
proyecto.
ix
Agradecimiento
Agradecemos a Dios, a nuestros
padres y familiares por habernos
colaborado en este proyecto,
agradecemos a nuestra tutora de tesis
Ing Cecilia Uzca, a la Ing Carmen
Llerena por ayudarnos en este
propósito, a nuestro revisor
metodológico el Ing. Alfredo Leal
Chantóng MSc. por sus buenas
recomendaciones, al Ing José Valdez
Diaz y al Dr. Luis Zalamea Molina por
darnos la inspiración de este proyecto,
al Ing. Wilfrido Terán V. y a la Doctora
María Fernanda Carrillo quienes sin
pedir nada a cambio nos han brindado
su colaboración.
x
Tabla de Contenido
Portada .............................................................................................................................. i
Dedicatoria .................................................................................................................... viii
Agradecimiento ................................................................................................................ ix
Resumen ...................................................................................................................... xvii
Abstract ....................................................................................................................... xviii
INTRODUCCION ............................................................................................................. 1
CAPÍTULO I ..................................................................................................................... 2
LA INVESTIGACION (EL PROBLEMA) .......................................................................... 2
Tema .................................................................................................................. 2
Planteamiento del Problema .............................................................................. 2
Formulación y Sistematización de la Investigación ............................................ 3
1.3.1 Formulación del problema de investigación ................................................. 3
1.3.2 Sistematización del problema ...................................................................... 3
Delimitación de la investigación ......................................................................... 4
Alcance del trabajo ............................................................................................. 4
Justificación de la investigación ......................................................................... 5
1.6.1 Justificación teórica ...................................................................................... 5
xi
1.6.2 Justificación metodológica ........................................................................... 5
1.6.3 Justificación práctica .................................................................................... 5
Objetivos de la Investigación .............................................................................. 6
1.7.1 Objetivo general ........................................................................................... 6
1.7.2 Objetivos específicos ................................................................................... 6
Hipótesis ............................................................................................................. 7
Variables ............................................................................................................ 7
1.9.1 Variable independiente ................................................................................ 7
1.9.2 Variable dependiente ................................................................................... 7
1.9.3 Operacionalización de las variables ............................................................. 8
CAPITULO II .................................................................................................................... 9
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 9
2.1. Antecedentes de la investigación ....................................................................... 9
2.2. Marco teórico .................................................................................................... 10
2.2.1. Yacón (Smallanthus sonchifolius) .............................................................. 10
2.2.2. Componentes de la Fórmula de la barra .................................................... 15
2.2.3. Alimentos dietéticos ................................................................................... 27
2.2.4. Tasa metabólica basal (TMB) .................................................................... 30
2.2.5. Ecuación de Harry Benedict ...................................................................... 32
2.3. Marco conceptual ............................................................................................. 33
xii
2.3.1. Evaluación sensorial .................................................................................. 33
2.3.2. Alimento funcional y dietético .................................................................... 34
2.3.3. Dieta .......................................................................................................... 35
2.3.4. Componentes funcionales del yacón ......................................................... 35
2.3.5. Aglutinantes alimenticios ........................................................................... 36
2.3.6. Edulcorante ................................................................................................ 36
2.4. Marco contextual .............................................................................................. 36
CAPITULO III ................................................................................................................. 39
MARCO METODOLOGICO ........................................................................................... 39
3.1. Tipo de investigación ........................................................................................ 39
3.2. Metodología ...................................................................................................... 39
3.3. Materiales y equipos ......................................................................................... 41
3.4. Descripción del proceso ................................................................................... 42
3.4.1. Pretratamiento de la materia prima principal yacón ................................... 42
3.4.2. Proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón ............... 43
3.5. Diagrama de flujo ............................................................................................. 46
CAPITULO IV ................................................................................................................ 48
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ....................................................... 48
4.1. Formulación de la barra dietética y funcional de yacón .................................... 48
4.2. Interpretación de las encuestas ........................................................................ 49
xiii
4.3. Interpretación del análisis físico químico .......................................................... 59
4.4. Características microbiológicas ........................................................................ 62
4.5. Otros análisis .................................................................................................... 63
4.6. Balance de materia........................................................................................... 65
4.7. Limitaciones ..................................................................................................... 68
Conclusiones ................................................................................................................. 69
Recomendaciones ......................................................................................................... 70
Bibliografía ..................................................................................................................... 71
Índice de Tablas
Contenido Páginas
Tabla Nº1 ...................................................................................................................... 10
Tabla Nº2 ...................................................................................................................... 12
Tabla Nº3 ...................................................................................................................... 13
Tabla Nº4 ...................................................................................................................... 15
Tabla Nº5 ...................................................................................................................... 16
Tabla Nº6 ...................................................................................................................... 17
Tabla Nº7 ...................................................................................................................... 18
xiv
Tabla Nº8 ...................................................................................................................... 19
Tabla Nº9 ...................................................................................................................... 20
Tabla Nº10 .................................................................................................................... 21
Tabla Nº11 .................................................................................................................... 21
Tabla Nº12 .................................................................................................................... 22
Tabla Nº13 .................................................................................................................... 22
Tabla Nº14 .................................................................................................................... 23
Tabla Nº15 .................................................................................................................... 23
Tabla Nº16 .................................................................................................................... 24
Tabla Nº17 .................................................................................................................... 25
Tabla Nº18 .................................................................................................................... 26
Tabla Nº19 .................................................................................................................... 27
Tabla Nº20 .................................................................................................................... 32
Tabla Nº21 .................................................................................................................... 41
Tabla Nº22 .................................................................................................................... 41
Tabla Nº23 .................................................................................................................... 48
Tabla Nº24 .................................................................................................................... 48
Tabla Nº25 .................................................................................................................... 49
Tabla Nº26 .................................................................................................................... 50
Tabla Nº27 .................................................................................................................... 51
Tabla Nº28 .................................................................................................................... 52
Tabla Nº29 .................................................................................................................... 53
Tabla Nº30 .................................................................................................................... 53
Tabla Nº31 .................................................................................................................... 61
xv
Tabla Nº32 .................................................................................................................... 62
Tabla Nº33 .................................................................................................................... 63
Tabla Nº34 .................................................................................................................... 63
Tabla Nº35 .................................................................................................................... 64
Tabla Nº36 .................................................................................................................... 64
Tabla Nº37 .................................................................................................................... 64
Tabla Nº38 .................................................................................................................... 65
Tabla Nº39 .................................................................................................................... 67
Índice de Gráficos
Contenido Páginas
Gráfico Nº1 ................................................................................................................... 50
Gráfico Nº2 ................................................................................................................... 52
Gráfico Nº3 ................................................................................................................... 54
Gráfico Nº4 ................................................................................................................... 55
Gráfico Nº5 ................................................................................................................... 58
Índice de diagramas
Contenido Páginas
Diagrama Nº1 ............................................................................................................... 46
Diagrama Nº2 ............................................................................................................... 47
xvi
Índice de anexos
Contenido Páginas
Anexo a........................................................................................................................ 78
Anexo b ....................................................................................................................... 79
Anexo c........................................................................................................................ 81
Anexo d ....................................................................................................................... 83
Anexo e........................................................................................................................ 84
Anexo f ........................................................................................................................ 86
xvii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
CARRERA INGENIERIA QUIMICA UNIDAD DE TITULACIÓN
“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”
Autores: Calero Mora Jhoselin Elizabeth Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore
Tutor: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.
Resumen
Este proyecto presenta una idea para emplear el yacón (Smallanthus sonchifolius), una
raíz tuberculosa proveniente de la región interandina del país, con propiedades dietéticas
y funcionales, para el desarrollo un alimento que posea estas características, en forma
de un snack tipo barra. Para su uso, el yacón se ha sometido a un pretratamiento físico
de secado y de reducción de tamaño por molienda. El yacón pretratado fue usado como
materia prima principal en diferentes formulaciones, con proporciones de 35%, 45% y
55% en masa. Las muestras fueron sometidas a análisis sensoriales con pruebas de
grado de preferencia y de ordenamiento, seguido del análisis estadístico y con estos
resultados se obtuvo la fórmula favorecida, que fue sometida a análisis de laboratorio
para determinar su composición nutricional y compararla con un producto similar en el
mercado. De esta manera se obtuvo la aceptación de la fórmula con 55% de yacón, con
una reducción del 47,775% de calorías con respecto al producto del mercado,
catalogándoselo como dietético y funcional.
Palabras Claves: Yacón (Smallanthus sonchifolius), alimento dietético, funcional, análisis sensorial.
xviii
UNIVERSITY OF GUAYAQUIL
FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING CAREER CHEMICAL ENGINEERING
TITLING UNIT
"DEVELOPMENT OF A BAR-TYPE FUNCTIONAL DIETETIC FOOD FROM
YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)"
Authors: Calero Mora Jhoselin Elizabeth
Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore
Tuthor: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.
Abstract
This project presents an idea for the use of yacon (Smallanthus sonchifolius), a tuberculous root from the inter-Andean region of the country, with dietary and functional properties, for the development of a food that raises these characteristics, in the form of a snack bar type. For its use, the yacon has been subjected to a physical pre-treatment of drying and size reduction by grinding. The yacon was pretreated to be used as the main raw material in different formulations, with proportions of 35%, 45% and 55% by mass. The samples were subjected to a sensory analysis with tests of degree of preference and ordering, followed by statistical analysis and with these results the favored formula was obtained, which was subjected to laboratory analysis to determine its status nutritional and compare it with a similar product in the market. In this way the acceptance of the formula with 55% yacon was obtained, with a reduction of 47.775% of calories with respect to the product of the market, cataloging it as dietetic and functional.
Keywords: Yacón (Smallanthus sonchifolius), dietetic food, functional, sensorial analysis.
1
INTRODUCCION
En la región interandina del Ecuador, desde épocas preincaicas ha existido un
tubérculo que se ha cultivado a través de las generaciones, este fruto conocido como
yacón (Smallanthus Sonchifolius), aun en nuestros días, muchos habitantes de esta
región tienen sus pequeños huertos donde cultivan al fruto para su consumo y en
menor medida, para el comercio en mercados populares, esto es atribuible a sus
propiedades dietéticas y funcionales. Entre los lugareños se usa para el tratamiento
de enfermedades gastrointestinales. Además, esta raíz tuberculosa se caracteriza por
su sabor dulce y jugoso pudiendo ser consumida cruda. El yacón está constituido en
su mayor parte por agua (70% a 92%) y fructooligosacáridos (FOS), este último es
considerado fibra dietaría ya que no es digerible por las enzimas gastrointestinales; es
de bajo contenido calórico y mantiene propiedades antioxidantes. Por estas bondades
fue seleccionado como materia prima principal en la formulación de un alimento
dietético, funcional tipo barra, en conjunto con otros ingredientes que aportan similares
propiedades, sumando beneficios al producto a desarrollar.
2
CAPÍTULO I
LA INVESTIGACION (EL PROBLEMA)
Desarrollo de un alimento dietético y funcional tipo barra a partir del yacón
(Smallanthus sonchifolius).
En América Latina existe un problema de salud pública, el consumo exagerado
de nutrientes y el estilo de vida sedentario, son unas de las principales causas que
pueden llevar a la acumulación anormal o excesiva de grasa, dando como resultado
sobrepeso u obesidad. [1]. Podemos tomar como ejemplo a México que de acuerdo
al ENSANUT-MEX 2012 (Encuesta Nacional de Salud y Nutrición México 2012),
señala que el sobrepeso y obesidad afectan a siete de cada diez adultos mexicanos,
cuya prevalencia combinada de sobrepeso u obesidad es de 73 % para las mujeres y
de 69,4 % para los hombres en edad adulta, de la misma manera uno de cada cinco
adolescentes muestra sobrepeso y uno de cada diez presenta obesidad, donde el 35%
de los adolescentes entre 12 a 19 años están afectados por estas condiciones, la
prevalencia nacional combinada de sobrepeso y obesidad en adolescentes se reporta
en alrededor de 35,8 % para el sexo femenino y 34,1 % en el sexo masculino, con más
allá de 120 millones de habitantes en el mismo año de la encuesta [2].
De acuerdo a la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición Ecuador publicada en
el año 2014, informa que en Ecuador la prevalencia de sobrepeso y obesidad en la
población adulta de 19 a 60 años es de 62,8% [3].
Unos de los factores que causa el sedentarismo es el cambio de hábitos que se
ha producido con el paso del tiempo, para un solo fin “comodidad”, sin embargo, estas
Tema
Planteamiento del Problema
3
facilidades reducen la actividad física. El estado nutricional en la población adolescente
de 12 a 19 años presenta una prevalencia de sobrepeso y obesidad de 26%, la mayor
prevalencia se observa en las edades de 12 a 14 años con 27%, mientras que en las
edades de 15 a 19 años es de 24,5% [4].
La nutrición de la población adulta de 19 a 60 años, expone una prevalencia de
sobrepeso y obesidad de 65.5% en las mujeres y 60% en los hombres, el mayor índice
se presenta en la cuarta y quinta décadas de vida con prevalencias superiores a 73%.
Según [4] existe una correlación entre la obesidad, sobrepeso y el nivel económico, de
acuerdo a esto los adultos del quintil mas rico tienen mayor prevalencia 66% frente a
los adultos del quintil más pobre 54,1%.
1.3.1 Formulación del problema de investigación
Los factores que producen el elevado índice de sobrepeso u obesidad en
Ecuador son: la mala alimentación proveniente del consumo elevado de nutrientes y
el sedentarismo, producido por un estilo de vida inactivo. Tomando en cuenta que en
la actualidad no existe disponibilidad de productos dietéticos y funcionales en el
mercado, hemos tomado la decisión de desarrollar un producto con estas propiedades,
que, al llenar este vacío, de ser consumido ayudara a reducir la ingesta calórica y
sustituyendo parcialmente el consumo de los alimentos que producen este síndrome
metabólico.
1.3.2 Sistematización del problema
El desarrollo de nuestro producto, será una opción de alimentos que, a pesar
de mantener su valor nutritivo, posee bajas calorías; características indispensables en
Formulación y Sistematización de la Investigación
4
alimentos para contribuir en una dieta hipocalórica, especialmente importante para
personas que padecen de sobrepeso u obesidad.
El producto de esta investigación va dirigido a adolescentes y adultos que
padecen de sobrepeso u obesidad, la experimentación de esta investigación fue
realizada en las instalaciones de la Universidad de Guayaquil en los Laboratorios de
Microbiología pertenecientes a la Facultad de Ingeniería Química. Este proyecto
promete un estudio de las propiedades y beneficios del yacón (Smallanthus
sonchifolius) y de otros ingredientes que conforman la barra dietética.
La formulación de este aperitivo hecho a partir de un fruto conocido como “raíz
de agua”, favorece la sensación de saciedad, así como un balance nutricional, aceites
esenciales omega y antioxidantes.
El propósito fundamental de esta investigación es desarrollar un alimento
dietético funcional tipo barra a partir del yacón (Smallanthus sonchifolius) para
adolescentes y adultos con sobrepeso, además de la población que busque una buena
fuente de nutrientes con bajo contenido calórico.
El proyecto tiene como alcance el desarrollo de tres prototipos de barra
nutricional y funcional en las instalaciones de la Universidad de Guayaquil, Facultad
de Ingeniería Química; las pruebas sensoriales se realizarán con 74 panelistas no
expertos, dentro de los cuales se encuentran alumnos, docentes y personal
administrativo, bajo condiciones controladas que simulen los paneles sensoriales; los
ensayos físico químicos se llevarán a cabo por laboratorios externos certificados al
igual que el análisis nutricional de la barra con mejor perfil sensorial.
Delimitación de la investigación
Alcance del trabajo
5
1.6.1 Justificación teórica
¿Las características nutricionales del yacón lo convierten en un buen
ingrediente para la elaboración de productos procesados funcionales y dietéticos a
base de yacón (Smallanthus sonchifolius)?
¿Puede sugerir ideas, recomendaciones o hipótesis a futuros estudios para el
desarrollo dietéticos y funcionales a base de yacón (Smallanthus sonchifolius)?
1.6.2 Justificación metodológica
Experimental y cuantitativo del alimento dietético funcional a partir del yacón
(Smallanthus sonchifolius).
1.6.3 Justificación práctica
Debido a las propiedades del yacón (Smallanthus sonchifolius), entre las que
se encuentran:
• Alto contenido de fibra
• Posee inulina
• Casi nulo en calorías
• Brinda vitaminas y minerales
• Aporta antioxidantes
Fuente: [5]
La justificación práctica del proyecto es la de aprovechar las características ya
mencionadas para producir una barra dietética funcional considerando las normas
pertinentes y que a su vez sea una futura alternativa para el mercado nacional, dentro
Justificación de la investigación
6
del nicho de la población que busca alimentos de bajas calorías y con buen aporte
nutricional.
1.7.1 Objetivo general
Desarrollar un snack tipo barra, dietética y funcional a partir de yacón
(Smallanthus sonchifolius).
1.7.2 Objetivos específicos
❖ Desarrollar prototipos de barras, variando el concentrado de yacón para
obtener una barra dietética y funcional de yacón (Smallanthus
sonchifolius).
❖ Elaborar los formularios de evaluación sensorial a ser presentados a los
jueces.
❖ Realizar las respectivas pruebas de evaluación organolépticas de los
prototipos a desarrollarse, con el apoyo de 70 jueces no entrenados.
❖ Realizar el análisis de resultados de las pruebas sensoriales para
encontrar la mejor formulación de barra dietética.
❖ Analizar las propiedades nutricionales, físico químicas y sensoriales de
la barra dietética de yacón (Smallanthus sonchifolius) a fin de concluir si
el producto desarrollado cumple con la descripción de dietético, de
acuerdo a las definiciones del Codex Alimentarius y normativas
nacionales.
Objetivos de la Investigación
7
El yacón (Smallanthus sonchifolius) sirve como fuente para un alimento dietético
y funcional tipo barra.
1.9.1 Variable independiente
Características físico químicas (grados brix, acidez, pH y nutricionales del yacón
(Smallanthus sonchifolius).
1.9.2 Variable dependiente
Características organolépticas (olor, sabor, textura) y valor nutricional del
producto terminado.
Cantidad de calorías totales de la barra dietética funcional
Cantidad de fibra dietética de la barra dietética funcional
Hipótesis
Variables
8
1.9.3 Operacionalización de las variables
Tipo de variable
Variable Sub-variable Definición Equipos
O Técnicas
Unidades
Ind
ep
end
iente
Proporción del yacón
(Smallanthus sonchifolius) en la fórmula de la barra
Proporción de los demás
ingredientes de la fórmula
Estos parámetros
son fundamentales para obtener un producto de buenas
propiedades organolépticas
Hoja de calculo
% peso, gramos (g)
Secado de la materia prima
yacón
Temperatura y tiempo de
secado
Estos parámetros son críticos
para mantener la calidad
organoléptica de la materia
prima
Estufa MLW
BSU200
ºC tiempo (h)
Reducción de tamaño
Granulometría
El tamaño de la partícula
dependerá del proceso de
molienda, es un factor
portante para la consistencia
del alimento dietético funcional
Triturador Oster
Tamizador
Milímetros (mm)
Dep
end
ien
te
Cantidad de calorías
totales de la barra
dietética funcional
Este valor es de gran
importancia, para
determinar si cumple con la clasificación de dietético
Calculo (Codex
CAC-GL2-EN)
Kilocalorías (kcal) / 40g
Cantidad de fibra dietética
de la barra dietética funcional
Este dato es de gran
importancia, para
determinar si cumple con la clasificación de funcional
AOAC 978.1
% peso, gramos (g)
9
CAPITULO II
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Dentro de la tecnología alimentaria, no se comprende únicamente el proceso de
los alimentos y sus usos, sino también la composición de los mismos, afectando sus
características organolépticas como son su sabor, olor, textura y color. Los
especialistas han destinado mucho tiempo, al desarrollo de nuevos alimentos que
contengan en su composición ingredientes de bajo contenido calórico. La industria de
alimentos dietéticos y funcionales en Ecuador ha ido creciendo a medida que crece la
demanda del mismo, hoy en día todas las personas están conscientes que tienen que
mantener una dieta sana y equilibrada, en la mayoría de los casos los individuos que
intentan hacer una dieta hipocalórica no están correctamente asesorados al respecto
y tienden a fracasar. Considerando que dentro de una dieta balanceada no solamente
está compuesta de tres principales componentes; proteína, grasas y carbohidratos,
sino también de micronutrientes como vitaminas, minerales y aquellos con
propiedades funcionales que benefician no tanto por su valor nutricional, sino que
aportan positivamente a ciertas funciones específicas del organismo, dando como
resultado salud y bienestar, además de la reducción de riesgo a varias enfermedades.
Mencionando el propósito con el que se desarrolla este alimento; lograr la proporción
adecuada entre lo dietético y funcional, llevándolo a un solo aperitivo, favoreciendo la
reducción de sobrepeso y obesidad en adolescentes y adultos, una de las
enfermedades crónicas más grabes del siglo XXI, donde cada año miles de individuos
a nivel mundial fallecen por las consecuencias del sobrepeso o la obesidad y las
2.
2.1. Antecedentes de la investigación
10
enfermedades que esta conlleva. Este no es solo un problema de trastorno alimenticio
sino también de cultura alimentaria. La estrategia de este elaborado apunta a lo
“dietético pero sabroso”, para no disminuir la cantidad de ingesta diaria recomendada.
2.2.1. Yacón (Smallanthus sonchifolius)
El yacón es un fruto que se puede encontrar en las regiones andinas de
Latinoamérica, desde Venezuela hasta el noreste de Argentina, descubierto por las
culturas ancestrales como lo son los Incas. Debe su nombre al agua que en quechua
se conoce como ‘‘yacu’’, con el paso del tiempo esta raíz se ha perdido entre la gran
variedad de productos que se dan en la zona [6]. En la actualidad se la conoce por
varios nombres dependiendo de la región:
Llacuma, llacón, yacón, yacumpi (quechua), aricoma o aricona (aymara), racón
(ancash) [7].
Taxonomía
Tabla Nº1
Taxonomía del yacón
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Astareales
Familia Asteraceae
Subfamilia Asteroideae
Tribu Millerieae
Genero Smallanthus
Especie S. sonchifolius
Fuente: [8].
2.2. Marco teórico
11
Etimología
Smallanthus: nombre genérico que fue otorgado en honor del botánico
estadounidense John Kunkel Small (1869-1938) más el sufijo anthus = "flor".
Sonchifolius: epíteto compuesto latín que significa "con las hojas de Sonchus".
Descripción morfológica
La planta
El yacón es herbácea perenne, mide de 1-2.5 m de alto consta de un solo tallo
principal en raros casos se ramifica y proviene de una semilla el tallo es cilíndrico,
piloso y hueco, de color verde a purpura. Consta de dos tipos de raíz fibrosa y
reservante con funciones diferentes [6]. La raíz fibrosa es muy delgada y su función es
la fijación de la planta al suelo y la absorción de agua y nutrientes. La raíz reservante
es engrosada, fusiforme y ovada de color blanco, crema o purpura dependiendo de la
variedad del espécimen. Su peso varía de entre los 50 y 1000 gramos
mayoritariamente entre 300 y 600 gramos [6].
La hoja
Las hojas son opuestas de lámina triangular, de base trunca, hastada o cordada
(acorazanada) hasta la floración en cada talla se producen entre 13 a 16 pares de
hojas [6].
El fruto
Es un aquenio que procede de un ovario ínfero con más de un carpelo en
promedio mide alrededor de 3.7 mm de largo y 2.2 mm de ancho, 100 aquenio pesan
entre 0.6 y 1.2 g. la semilla es exalbuminosa, en ella, el albumen o endospermo ha
desaparecido y todas las sustancias de reserva se concentran en cotiledones. Por ellos
12
son más prominentes y ocupan el mayor espacio de la semilla. Similar al del girasol
[6].
La cepa o corona
Se forma por el engrosamiento de la parte del tallo que está dentro de la tierra
y que está unida a las raíces. De este órgano se obtiene la ‘‘semilla’’ tradicional en
forma de porciones de cepa que son propagados para la siembra [6].
Tabla Nº2
Principales características morfológicas de cuatro cultivares de yacón
Carácter Cultivar I Cultivar II Cultivar III Cultivar IV
Descriptor “morado” “púrpura”
“amarillo” “intermedio” “crespo”
“Hualqui” “verde claro” “anaranjado”
“moteado” “morado moteado” “checchje”
Color de follaje Verde oscuro Verde amarillento
Verde amarillento
Verde amarillento
Ramificación del tallo
A través del tallo
Ausente Ausente A través del tallo
Color principal del tallo
Púrpura claro Verde amarillento
Verde amarillento
Púrpura claro
Borde de lamina Dentado Doblemente dentado
Dentado Dentado
Forma de la base de la lamina
Hastada Hastada Truncada Hastada
Forma de la lígula de la flor femenina
Oblonga Oblonga Ovada Oblonga
Color externo principal de la raíz reservante
Púrpura grisácea
Gris anaranjado
Gris anaranjado
Púrpura grisácea
Color principal de la pulpa de la raíz reservante
Amarillo anaranjado
Blanco amarillento
Naranja Blanco amarillento moteado de púrpura
Color de los propágulos
Púrpura grisáceo
Rojo púrpura grisáceo
Blanco Rojo púrpura
Fuente: [9].
13
Zonas de cultivo
Se la cultiva a una altitud de1100 a 2500 msnm, el cultivo es escaso en lugares
donde arriba de los 3000 msnm, prefiere los climas suaves con ligeras heladas o
templado, su siembra se realiza en tierra blanda para que sus raíces absorban agua.
Según recolección de datos el cultivo nacional de esta planta es escaso. De acuerdo
a información de los últimos años demuestran que en Venezuela y Colombia ya no se
produce, reduciendo su cultivo en Ecuador, Perú, Bolivia y el norte de Argentina [7].
Composición Nutricional
Tabla Nº3
Composición Nutricional promedio de 10 entradas de yacón procedentes de Perú,
Bolivia, Ecuador y Argentina (en relación a 1 kg de materia comestible de raíz fresca)
Variable Promedio Rango
Materia seca (g) 115 98-136
Carbohidratos totales (g) 106 89-127
Frútanos (g) 62 31-89
Glucosa libre (g) 3.4 2.3-5.9
Fructosa libre (g) 8.5 3.9-21-1
Sacarosa libre (g) 14 10-19
Proteína (g) 3.7 2.7-4.9
Fibra (g) 3.6 3.1-4.1
Lípidos (mg) 244 112-464
Calcio (mg) 87 56-131
Fósforo (mg) 240 182-309
Potasio (mg) 2282 1843-2946
Fuente: [6]
14
Propiedades y Aplicaciones
Beneficios del uso del yacón
Su gran valor nutricional se asocia a la presencia de fructooligosacáridos (FOS),
tipos especiales de azucares que no elevan el nivel de glicemia en la sangre, desde
un punto de vista nutricional y de uso en la industria alimentaria se reconocen a los
FOS y a la inulina como los más importantes entre los fructanos [6].
Propiedades
Según fuente bibliográfica de El Yacón, 2015 [5] manifiesta las siguientes
propiedades del yacón:
• Alto contenido de fibra mejora el funcionamiento intestinal.
• Posee inulina, fibra natural soluble que reduce el apetito.
• Tiene un nivel casi nulo de calorías.
• Aporta vitaminas (Caroteno, tiamina, riboflavina, niacina,
ácido ascórbico) y minerales (Calcio, hierro, fósforo). Aporta
antioxidantes, “Polifenoles como el ácido clorogénico y varios fenoles
derivados del ácido cafeico. Otros compuestos reportados con actividad
antioxidante son la quercetina, el ácido ferúlico y el ácido gálico, aunque
encontramos concentraciones de polifenoles en la raíz, la concentración
es mucho mayor en las hojas” [10], evitando la formación de radicales
libres.
15
2.2.2. Componentes de la Fórmula de la barra
Clara de Huevo u ovoalbúmina
El huevo es un ingrediente básico en la industria alimenticia por su alto valor
nutritivo, es muy versátil, siendo muy utilizado como ingrediente en algunos
ovoproductos como la mayonesa, harinas preparadas para la elaboración de pan. El
huevo es rico en aminoácidos esenciales, ácidos grasos y algunos minerales y
vitaminas necesarios en la dieta. La clara de huevo u ovoalbúmina compone un 60%
de un huevo entero. Está compuesta por agua 88% y proteínas 11% el 1% restante
consta de minerales y vitaminas hidrosolubles [11].
Los diversos ovoproductos, cita las diferentes formas de procesar y ofrecer
presentaciones más convenientes para uso industrial, en el día de hoy existen algunos
productos en el mercado que tiene como ingrediente en su fórmula el huevo en sus
diferentes apariencias [12].
Composición Nutricional
Tabla Nº4
Composición Nutricional de la clara de huevo crudo y fresco
En 100g de la clara de huevo crudo y fresco
Calorías (kcal) 52
Proteínas (g) 10.90
Total, de lípidos (grasa) (g) 0.17
Hidratos de carbono (g) 0.73
Fibra (g) 0
Azúcares, total (g) 0.71
Minerales
Calcio (mg) 7
Hierro (mg) 0.08
Magnesio (mg) 11
Fosforo (mg) 15
16
Potasio (mg) 163
Sodio (mg) 166
Zinc (mg) 0.03
Vitaminas
Vitamina C (mg) 0
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0
Vitamina K (µg) 0
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.004
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.439
Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.105
Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.005
Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 4
Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0.09
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 0
Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)
0
Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0
Ácidos grasos, trans total (g) 0
Colesterol (mg) 0
Fuente: [13]
Tabla Nº5
Propiedades y Aplicaciones del huevo
Emulsificador en mayonesas y aderezos.
Aglutinador en pastas alimenticias, galletas y harinas preparadas.
Colorante en bebidas alcohólicas como el rompope, ponche crema o ponche de huevo.
Componente en complemento alimenticio por su contenido de proteína y en productos de cosmetología como reparadores.
Espumante en merengues y cremas tipo Chantilly.
Fuente: [12].
Chía (Salvia hispánica L.)
La chía es una planta anual de verano, es una buena fuente de fibra dietética,
proteína y antioxidantes. La semilla de chía es una fuente natural rica en ácidos grasos;
omega 3 y 6, no tiene olor y no requiere empaque ni condiciones de almacenamiento
17
especiales, es una alternativa valiosa para prevenir la obesidad, los elevados niveles
de colesterol y la glucosa en la sangre [14].
La semilla de chía es una fuente de proteínas, proporciona gran parte de los
aminoácidos esenciales, en comparación a otras semillas y granos. La semilla de chía
(Salvia Nativa) provee la más alta fuente de proteína entre 19-23 % de su peso en
proteína. La chía posee la cualidad de absorber más 12 veces su peso en agua,
prolongando la hidratación y la retención de electrolitos en el cuerpo [15].
Composición Nutricional
Tabla Nº6
Composición Nutricional de la Chía
En 100 g de chía
Energía (kcal) 486
Proteínas (g) 16.54
Total, de lípidos (grasa) (g) 30.74
Hidratos de carbono (g) 42.12
Fibra dietética (g) 34.4
Azúcares, total (g) 0
Minerales
Calcio (mg) 631
Hierro (mg) 7.72
Magnesio (mg) 335
Fosforo (mg) 860
Potasio (mg) 407
Sodio (mg) 16
Zinc (mg) 4.58
Vitaminas
Vitamina C (mg) 1.6
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.50
Vitamina K (µg) 0
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.620
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.170
Niacina o Vitamina B3 (mg) 8.830
Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0
18
Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0
Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 3.330
Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)
2.309
Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 23.665
Ácidos grasos, trans total (g) 0.140
Fuente: [16]
Tabla Nº7
Propiedades y Aplicaciones de la chía
Aporta ácidos grasos esenciales Omega 3, 6, 9.
Rica en antioxidantes, evita la formación de radicales libres.
Posee fibra insoluble, limpieza del colon.
A nivel industrial se usa para la producción de suplementos nutricionales, pastas, cereales, aceites.
Como ingrediente extra en panificación.
Fuente: [17]
Pasas sin semilla (Vitis vinífera)
Las pasas de uva (Vitis vinífera) nativa de la región del mediterráneo, con el
paso del tiempo ha logrado expandir su cultivo a todo el mundo, por su gran
popularidad, nacida de su sabor característico y beneficiosas propiedades para la
salud humana, como lo son la presencia de flavonoides en este fruto seco, con un
dulzor natural, proveniente de las variedades de uva sin semillas de acidez baja y ricas
en azucares, de los cuales son 70% fructosa, son consideradas fibra dietética, aporta
hierro, manganeso, magnesio, calcio, cobre, rica en vitamina B, vitamina E y folatos
que apoyan a la formación de los glóbulos rojos otra de las propiedades de este fruto
es que posee una alta cantidad de antioxidantes de origen fenólico, también se
reportan sus efectos antinflamatorios a nivel gastrointestinal [18], [19].
19
Las uvas pasas almacenan azucares concentrándolo en el fruto, dándoles su
dulzor característico y elevado contenido energético, en su composición posee una
elevada cantidad de carbohidratos y potasio que facilita el equilibrio hídrico del cuerpo
entre otros compuestos, como los flavonoides que poseen propiedades
antiinflamatorias y antioxidantes [20].
Composición Nutricional
Tabla Nº8
Composición Nutricional de las pasas
En 100g de pasas sin semilla
Calorías (kcal) 299
Proteínas (g) 3.07
Total, de lípidos (grasa) (g) 0.46
Hidratos de carbono (g) 79.18
Fibra (g) 3,7
Azúcares, total (g) 59.19
Minerales
Calcio (mg) 50
Hierro (mg) 1.88
Magnesio (mg) 32
Fosforo (mg) 101
Potasio (mg) 749
Sodio (mg) 11
Zinc (mg) 0.22
Vitaminas
Vitamina C (mg) 2.3
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.12
Vitamina K (µg) 3.5
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.106
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.125
Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.766
Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.174
Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 5
Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 0.058
20
Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)
0.051
Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0.037
Ácidos grasos, trans total (g) 0
Colesterol (g) 0
Fuente: [21]
Tabla Nº9
Propiedades y Aplicaciones de las pasas
Aporta fibra insoluble, ayuda a la limpieza en el sistema digestivo.
Rica en minerales y vitaminas, estimula el buen funcionamiento del sistema inmunitario.
Rica en antioxidantes.
Aporta alto contenido energético
A nivel industrial se usa para la producción de suplementos nutricionales.
Como ingrediente en la elaboración de pan.
Fuente: [20]; [19].
Manteca de Cacao
La manteca de cacao es un producto secundario de los granos de cacao
(Theobroma cacao), este extracto se considera muy valioso por sus únicas
propiedades fisicoquímicas, las que provienen de su particular composición en ácidos
grasos, en su mayoría triacilgliceroles de estructura simétrica y bajas proporciones
ácidos grasos insaturados. También contiene antioxidantes solubles en grasas como
lo son la vitamina E en formas de β-tocoferol, α-tocoferol, y γ- tocoferol. La
composición y origen de este ingrediente le brindan características organolépticas,
únicas como su aroma y color reminiscentes al chocolate [22].
La posición del cacao dentro de la pirámide alimenticia no solo está basada en
su sabor y valor nutricional, esta se basa también en sus características organolépticas
21
como su amargor, aroma y textura característicos en su mayoría provenientes de la
manteca de cacao [23].
Composición Nutricional
Tabla Nº10
Composición Nutricional de la manteca de cacao
En 100g de manteca de cacao
Calorías (kcal) 884
Proteínas (g) 0
Total, de lípidos (grasa) (g) 100
Hidratos de carbono (g) 0
Fibra (g) 0
Azúcares, total (g) 0
Vitaminas
Vitamina C (mg) 0
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 1.80
Vitamina K (µg) 24.7
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0
Niacina o Vitamina B3 (mg) 0
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (%) 36-43
Ácidos grasos, insaturados totales (%) 57-64
Colesterol (mg) 0
Fuente: [24]
Tabla Nº11
Tipos de ácidos grasos (%) (triglicéridos y triacilgliceroles) presentes en la manteca
de cacao
Ácidos grasos insaturados
(%) Ácidos grasos
saturados (%)
Ácido oleico 26.3 -35 Ácido palmítico 24.5 – 33.7
Ácido palmitoleico 0 - 4 Ácido esteárico 33.7 – 40.2
Ácido linoleico 1.7 - 3 Ácido mirístico 0 - 4
Acido alfa linolénico 0 - 1 Ácido aracquinodico 0 - 1
otros 0 – 1.6 Ácido láurico 0 - 1
Fuente: [25].
22
Tabla Nº12
Propiedades y Aplicaciones de la manteca de cacao
Aceite vegetal con sabor y aroma característicos
Uso mayoritario en productos derivados del cacao, por ejemplo: chocolate blanco, licor, chocolate negro.
Industria cosmética para la fabricación de bálsamos labiales, cremas hidratantes y maquillajes.
Fuente: [25]
Estevia
La Estevia rebaudiana es una planta conocida como ‘‘hoja dulce’’ en la
actualidad es el endulzante alternativo al azúcar, de origen natural, pudiendo ser usada
en su estado natural como edulcorante no calórico. Consta de una gran cantidad de
agua aproximadamente 80-85%, no aporta calorías, además es hasta 300 veces más
dulzor que el azúcar de mesa, no es considerado cancerígeno a comparación de otros
aditivos de esta gama. Por su contenido en compuestos fenólicos, la estevia actúa
también como un excelente antioxidante [26], [27].
Es una alternativa tanto al azúcar, como a la fructosa y al uso de edulcorantes
no nutritivos como lo son la sacarina, el aspartame, sucralosa, ciclamato entre otros.
La Estevia se distingue de los edulcorantes artificiales al no tener sabor metálico
siendo su sabor más similar al del azúcar de mesa y no ser cancerígeno [26].
Composición Nutricional
Tabla Nº13
Composición Nutricional de la Estevia rebaudiana
En 100g de la Estevia rebaudiana
Calorías (kcal) 0
23
Proteínas (g) 0
Total de lípidos (grasa) (g) 0
Hidratos de carbono (g) 0
Fibra (g) 0
Azúcares, total (g) 0
Minerales
Sodio (mg) 0
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 0
Ácidos grasos, trans total (g) 0
Colesterol (mg) 0
Fuente: [28]
Tabla Nº14
Glucósidos en las hojas de Estevia contenido en % de las hojas en peso seco
Dulcósido 0.3
Rebaudiósido C 0.6
Rebaudiósido A 3.8
Esteviósido 9.1
Fuente: [27]
Tabla Nº15
Propiedades y Aplicaciones de la Estevia rebaudiana
No aporta calorías
Las hojas pueden ser usadas en su estado natural.
Facilita la digestión
Disminuye el deseo de comer dulces y alimentos grasos
Puede disminuir el índice glucémico.
En la industria se usa como edulcorante no calórico para bebidas y productos de ingesta diaria.
Fuente: [26]
24
Zanahoria (Daucus carota L)
La zanahoria (Daucus carota l.) es una especie originaria del centro asiático y
del mediterráneo con su cultivo en crecimiento ha llegado a ser la hortaliza más
producida del mundo, es una planta con un alto elevado contenido en β-caroteno
siendo este un precursor de vitamina A. Se caracteriza por un elevado contenido de
agua y bajo contenido de lípidos y proteínas [29].
La zanahoria (Daucus carota) es rica en fibra, carotenos (alfa, beta y gamma
que el cuerpo metaboliza en vitamina A) y vitaminas B1, B2, C, D, E y F. Además de
su contenido de aceites y ácidos grasos esenciales y minerales en los que sobresale
el potasio entre otros componentes como lo son flavonoides, pectinas y gomas
vegetales [30].
Composición Nutricional
Tabla Nº16
Composición Nutricional de la zanahoria (Daucus carota l.)
En 100g de zanahoria (Daucus carota)
Calorías (kcal) 41
Proteínas (g) 0.93
Total de lípidos (grasa) (g) 0.24
Hidratos de carbono (g) 9.58
Fibra (g) 2.8
Azúcares, total (g) 4.74
Sacarosa (g) 3.59
Glucosa (dextrosa) (g) 0.59
Fructosa (g) 0.55
Almidón (g) 1.43
Minerales
Calcio (mg) 33
Hierro (mg) 0.30
Magnesio (mg) 12
Fosforo (mg) 35
25
Potasio (mg) 320
Sodio (mg) 69
Zinc (mg) 0.24
Cobre (mg) 0.045
Manganeso (mg) 0.143
Selenio (µg) 0.1
Fluoruro (µg) 3.2
Vitaminas
Vitamina A (µg) 835
Vitamina C (mg) 5.9
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.66
Vitamina K (filoquinona) (µg) 13.2
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.066
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.058
Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.983
Ácido pantoténico o Vitamina B5 (mg) 0.273
Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.138
Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0
Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0
Alfa-caroteno (µg) 3477
Beta-caroteno (µg) 8285
Licopeno (µg) 1
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 0.037
Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)
0.014
Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0.117
Ácidos grasos, trans total (g) 0
Fuente: [30]; [29].
Tabla Nº17
Propiedades y Aplicaciones de la zanahoria (Daucus carota l.)
Alto contenido en carotenos alfa, beta y gamma.
Aportes de vitamina B, E, D y F.
Se la considera rica en fibra vegetal.
Se emplea como materia prima para congelados, deshidratados, encurtidos, conservas, purés, enlatados, zumos entre otros.
Es dilatadora arterial, hipotensora, antidiabética.
Fuente: [30] y [31]
26
Avena (Avena sativa)
La avena sativa es de los granos más importantes cultivados se la reconoció
como alimento saludable en 1980 por sus efectos en la prevención de enfermedades
cardiovasculares convirtiéndose en un alimento popular para la nutrición humana.
Contiene altas cantidades de nutrientes valiosos [32].
La avena (avena sativa) es un grano popularizado para el consumo humano, se
utiliza en forma de hojuelas en la preparación de varios productos como lo son:
galletas, barras alimenticias entre otros. Es muy reconocido por su valor nutritivo y su
alto contenido de proteína, fibra, cantidades significativas de betaglucanos y presencia
de vitaminas y minerales. Este grano es reconocido como el cereal con mayor
contenido proteico y de aminoácidos esenciales [32].
Composición Nutricional
Tabla Nº18
Composición Nutricional de la avena sativa
En 100g de avena sativa
Calorías (kcal) 389
Proteínas (g) 16.89
Total, de lípidos (grasa) (g) 6.90
Hidratos de carbono (g) 66.27
Fibra (g) 10.6
Azúcares, total (g) 0
Minerales
Calcio (mg) 54
Hierro (mg) 4.72
Magnesio (mg) 177
Fosforo (mg) 523
Potasio (mg) 429
Sodio (mg) 2
Zinc (mg) 3.97
Vitaminas
27
Vitamina A (µg) 0
Vitamina C (mg) 0
Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 1.01
Vitamina K (filoquinona) (µg) 3.2
Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.763
Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.139
Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.961
Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.961
Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0
Lípidos
Ácidos grasos, saturados totales (g) 1.217
Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)
2.178
Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 2.535
Ácidos grasos, trans total (g) 0
Colesterol (mg) 0
Fuente: [33]
Tabla Nº19
Propiedades y Aplicaciones de la avena sativa
Mejora la digestión, reduce los ácidos biliares, facilitando el tránsito intestinal y evitando el estreñimiento.
Ayudar a controlar el peso por ser un alimento bajo en calorías, y por ser de lenta absorción, mantiene la sensación de saciedad.
Ayuda a controlar los niveles de azúcar en la sangre, contrarrestando la respuesta glicémica y de insulina.
Fuente: [34]
2.2.3. Alimentos dietéticos
Cuando se lee que un alimento es dietético se suele pensar que tiene menos
calorías o grasas. Pero un alimento dietético es aquel que se diferencia por su
composición y/o por sus modificaciones físicas, químicas o biológicas resultantes del
proceso de fabricación o de la adición, eliminación o sustitución de determinados
componentes [35], [36].
28
Los productos comúnmente llamados ‘’light’’ o ‘’diet’’ están dentro de la
categoría de ‘’Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias de personas que
presentan estados fisiológicos particulares’’. Pero es importante saber que implica
cada una de estas categorías y conocer sus diferencias [35], [36].
Según fuente bibliográfica Escudero, 2009 [35] los productos energéticamente
reducidos se incluyen dentro de la clasificación de los alimentos dietéticos, al igual que
los siguientes tipos de alimentos:
• Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias, específicas de
determinados grupos de personas sanas: alimentos para lactantes y
niños de corta edad, alimentos fortificados etc.
• Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias de personas que
presentan estados fisiológicos particulares: alimentos modificados en su
valor energético, alimentos modificados por su composición glucídica,
alimentos modificados en su composición lipídica etc.
• Alimentos enriquecidos.
• Suplementos dietarios.
• Alimentos con propóleos.
Analizaremos los alimentos dirigidos a personas con estados fisiológico particulares.
Alimentos modificados en su valor energético:
‘’Alimentos dietéticos de valor energético reducido’’ o ‘’alimentos dietéticos de
valor calórico reducido’’ son alimentos que proveen una cantidad de energía no
superior al 70% de la que provee el alimento estándar. No es nutricionalmente inferior
al alimento corriente, es decir no se reduce el contenido de nutrientes esenciales,
29
exceptuando los carbohidratos o lípidos que se pueden disminuir para bajar el
contenido energético hasta el indicado [35].
‘’Alimentos dietéticos de bajas calorías’’ son los alimentos que proveen un
máximo de 40kcal por cada 100g ó 100 cc, del alimento los únicos nutrientes
esenciales que se pueden sustraer con el fin de disminuir el aporte calórico son los
lípidos y los carbohidratos [35].
Alimentos modificados en su composición glucídica:
‘’Alimentos dietéticos de contenido glucídico reducido’’ o ‘’alimento dietético de
bajo valor glucídico’’ según [35] son los que tienen una disminución de los siguientes
carbohidratos asimilables: mono-, di-, oligo- y polisacáridos. Las cantidades en que se
reducen dependen del alimento:
• Alimentos amiláceos (pan, pastas, harinas, productos de panadería y
pastelería y otros similares) deben disminuirse como mínimo un 30% del
contenido normal de los carbohidratos asimilables.
• Mermeladas, compotas, jaleas, conservas de frutas, néctares, postres, entre
otros productos similares: no contienen más del 10% de los carbohidratos
asimilables.
• Otros alimentos: se reducen, como mínimo, un 50% de los carbohidratos que
normalmente tienen.
Por lo general se reemplazan los azucares por sustancias que también
endulzan.
30
Alimentos modificados en su composición lipídica:
‘’Alimento reducido en valor lipídico’’ o ‘’alimento de contenido graso reducido’’
son los que contienen como máximo el 50 % del contenido de grasas de los alimentos
corrientes. Cuando se trata de alimentos de alto contenido graso (mayonesa, crema,
mantequilla) que tienen una composición original con 70% de grasa o más, es
necesario reducir el contenido lipídico como mínimo un 30% para entrar en esta
categoría [35].
2.2.4. Tasa metabólica basal (TMB)
Se define como el costo mínimo de energía para que el cuerpo realice las
funciones vitales de mantenimiento que no se detienen y que son inevitables como lo
son la función cardiovascular, la respiratoria, la endocrina, la del sistema nervioso
central, la renal, la hepática, la inmune, la termogénesis y en varios casos, las de
crecimiento, de embarazo y de lactancia. La mayor parte de esta energía se conoce
que se consume en mantener la temperatura corporal en 37ºC [37].
El gasto energético por digestión no forma parte de la Tasa metabólica basal
(TMB). El gasto energético basal (GEB) está determinado sobre todo por el peso y la
superficie corporal de una persona. Es una expresión en calorías por hora en relación
a la superficie del cuerpo, siendo la pérdida de calor proporcional a la superficie [37].
Según [37] los factores que pueden alterar la velocidad metabólica son:
Temperatura ambiental: La velocidad metabólica se incrementa cuando la
temperatura ambiental es más fría para poder mantener el cuerpo caliente. De la
misma manera, a altas temperaturas la velocidad metabólica puede disminuir debido
a una producción de calor menor del cuerpo.
31
Fiebre: La velocidad metabólica se incrementa alrededor de un 12.6% por cada
grado centígrado (ºC) extra en la temperatura corporal.
Comidas recientes: En las doce horas siguientes a una ingesta, la velocidad
metabólica se aumenta ligeramente debido a la energía requerida para digerir los
alimentos, absorber nutrientes y alterarlos después de su absorción.
Posición del cuerpo: Cambiando la postura a un estado más erecto, tal como
sentarse, incrementa la velocidad metabólica más que si se estuviera bajo condición
basal (acostado).
Estados emocionales: La alegría, el enojo, el miedo y otras emociones fuertes
pueden aumentar la velocidad metabólica. La depresión tiende a disminuirla.
Ejercicio reciente: Siguiendo un periodo de ejercicio la velocidad metabólica
permanece elevada por un periodo de tiempo. La cual depende del tipo de ejercicio,
su duración y la capacidad del individuo.
Dormir: Disminuye los procesos del cuerpo, resultando en una disminución en
el gasto de energía por debajo del nivel basal.
De acuerdo a [37] el metabolismo basal de un individuo no es constante en su
vida los cambios más notables son, los siguientes:
• La velocidad metabólica basal normalmente disminuye lentamente a
partir de los 5 años de edad.
• Durante las etapas de crecimiento como lo son la adolescencia y durante
el embarazo la tasa metabólica basal se incrementa, debido a los
requerimientos de energía extra para el crecimiento.
32
• El exceso de grasa incrementa el metabolismo, pero no de manera muy
apreciable.
• El sexo del individuo debido a que las mujeres poseen generalmente
menor masa muscular que los hombres.
• Los requerimientos de cada individuo se incrementan con los años hasta
que la edad adulta es alcanzada.
2.2.5. Ecuación de Harry Benedict
La ecuación de Harris Benedict es una ecuación de predicción de gasto
energético basal y tiene dos variantes de acuerdo al sexo:
HOMBRES = 66,4730 + (13,7516 ∗ (peso en kg)) + 5,0033 ∗ (estatura en cm) − 6,7759 ∗ (edad en años)
MUJERES = 655,0955 + (9,5634 ∗ (peso en kg)) + 1,8496 ∗ (estatura en cm) − 4,6756 ∗ (edad en años)
Con estas ecuaciones podremos estimar la cantidad de calorías requeridas por
el organismo para cumplir sus funciones vitales [38].
El principio de Harry Benedict nos permite brindar una aproximación de la
cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la actividad realizada en base diaria [39].
En la tabla Nº20 se muestra la cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la
actividad física que realiza un individuo.
Tabla Nº20
Cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la actividad física
Actividad Calorías diarias necesarias
Poco o ningún ejercicio TMB * 1,2
Ejercicio ligero (1-3 días por semana) TMB * 1,375
Ejercicio moderado (3-5 días a la semana) TMB * 1,55
Ejercicio fuerte (6-7 días a la semana) TMB * 1,725
Ejercicio muy fuerte (dos veces al día) TMB * 1,9
Fuente: [39].
33
Con esto podemos establecer un régimen alimenticio hipocalórico que permita
el adelgazamiento gradual del individuo dependiendo de su actividad diaria [39].
2.3.1. Evaluación sensorial
Evaluación sensorial es el análisis de las propiedades organolépticas de un
producto realizable con los sentidos humanos. Citado de otra manera es la evaluación
de olor, aroma, textura y sabor de un alimento o materia prima. Es importante porque
aporta información muy útil para el desarrollo o mejora, para la comunidad científica
del área de alimentos [40]. Dentro de la evaluación sensorial se aplican pruebas
afectivas, discriminatorias y descriptivas.
Prueba de afectividad
Son pruebas subjetivas donde se expresa el nivel de agrado, aceptación y
preferencia de un producto alimenticio por parte del consumidor potencial [41]. Para
estas pruebas se requiere que las condiciones de evaluación sean similares a las
condiciones de consumo. En cuanto al número de panelistas requeridos para este tipo
de pruebas según [41], el mínimo de panelistas es de 30, [40] indica 80 panelistas,
mientras que [42] señala más de 100 panelistas no entrenados, señalando que
mientras más panelistas existan, se logará un muestra más representativa de la
población.
Prueba hedónica
En las pruebas hedónicas se solicita al consumidor que valore el grado de
satisfacción (gusto) que le produce un producto utilizando una escala verbal o gráfica.
Estas pruebas son una herramienta muy efectiva en el diseño de nuevos productos
2.3. Marco conceptual
34
alimenticios. Estas se utilizan con mayor frecuencia por las empresas debido a que
son los consumidores quienes, en última instancia, convierten un producto en éxito o
fracaso [43].
Pruebas discriminativas
Las pruebas discriminativas son aquellas en las que no se requiere conocer la
sensación subjetiva que produce un alimento, sino que se desee establecer si hay
diferencia o no entre dos o más muestras, en algunos casos la magnitud o importancia
de esta diferencia. Las pruebas discriminativas más comúnmente empleadas son;
prueba de comparación apareada simple, prueba dúo-trío y prueba de ordenamiento
o ranking [41].
Prueba de ordenamiento o ranking
Esta prueba es muy sencilla. En ella se dan a los panelistas tres o mas muestras
que difieren en una propiedad indicando que las pongan en orden creciente o
decreciente, esta prueba tiene la ventaja que ser rápida y de permitir la evaluación de
un numero de muestras mayor que en otras pruebas. En esta prueba específicamente
se determina el orden y preferencia, en el desarrollo de nuevos productos o para
mejora del producto propio [44], [41].
2.3.2. Alimento funcional y dietético
Alimento funcional
Es aquel alimento que, en su forma natural o procesada, abarca componentes
que desempeñan efectos beneficiosos para la salud que van más allá de la nutrición
[45].
35
Dentro de la gama de alimentos funcionales están los prebióticos, los
probióticos y los simbióticos. La consecuencia positiva de un alimento funcional puede
ser tanto en el cuidado del estado de salud como en la disminución del riesgo de
padecer una enfermedad [46].
Alimento dietético
Se considera un alimento dietético a aquel modificado en su composición físico
química para satisfacer necesidades alimentarias de individuos con estados
fisiológicos particulares, que tenga una reducción mínima de 30% en aporte energético
con respecto al alimento estándar [35], [36] y [47].
2.3.3. Dieta
La dieta o régimen alimenticio es la práctica de comer alimentos de manera
regulada y controlada para disminuir, mantener o aumentar el peso corporal.
Expresado de otra manera, es el control consciente de los alimentos ingeridos a base
diaria. Una dieta restringida a menudo es utilizada por los que tienen sobrepeso u
obesidad, a veces en combinación con el ejercicio físico, para reducir el peso corporal
[48].
2.3.4. Componentes funcionales del yacón
FOS
Los oligofructanos u oligofructosa también habitualmente conocido como
fructooligosacáridos (FOS) mismos que son considerados prebióticos corresponde a
una clase de azucares que llevan el nombre de fructanos. Estos compuestos
conforman entre un 50 a 70% de la composición del yacón [49].
36
Inulina
La inulina es un polisacárido o varias azúcares simples ligadas entre sí,
producidas por muchos tipos de plantas. Se concentra o almacena en el tejido fino de
la planta, generalmente raíces y rizomas donde reposa en grandes cantidades. La
inulina se encuentra en un alto porcentaje, de hasta un 20% como componente en el
yacón. Tiene un valor calórico reducido (1.5 kcal/g), siendo excelente para dietas
hipocalóricas y dietas para diabéticos [50].
2.3.5. Aglutinantes alimenticios
Sustancia más o menos líquida y pegajosa que reúne las condiciones de
aglutinar y adherir las partículas o mezclas, las cuales son utilizadas especialmente en
la producción de alimentos. Al llevar acabo el aglutinamiento de este añade textura,
firmeza y espesor [51].
2.3.6. Edulcorante
Los edulcorantes son sustancias que se utilizan en lugar de los endulzantes
como el azúcar o alcoholes del azúcar. También se pueden denominar sustitutos del
azúcar, edulcorantes no nutritivos y edulcorantes no calóricos [52].
Hace una década atrás era muy difícil conseguir algún producto de origen
dietético para personas con diabetes o aquellas que solo querían cuidar su salud.
generalmente eran importados de precios no muy asequibles, sin embargo, hoy en día
estos productos se producen a nivel nacional. Entre los productos que ofertan las
marcas nacionales están: yogurt, mermeladas, helados, pasteles sin azúcar, y
edulcorantes. Estos productos permiten a los diabéticos disfrutar de una experiencia
2.4. Marco contextual
37
similar que consumir alimentos que contienen azúcar. Según estudios de mercado
alrededor de 5,5% de la población nacional padece de diabetes, cifra que va en
aumento según [53].
Según la octava encuesta demográfica nacional el estado nutricional de la
población adolescente de entre 12 a 19 años, tiene una prevalencia de un 26% de
sobrepeso y obesidad. Siendo los individuos de 12 a 14 años de edad presentan una
prevalencia de 27% de sobrepeso y obesidad, en comparación a los adolescentes de
15 a 19 años con un 24,5%. De acuerdo a los grupos étnicos la mayor prevalencia de
sobrepeso y obesidad la tienen los afroecuatorianos con un 43,7%. En relación al
quintil económico del país, el quintil más rico Q4 30,9% y Q5 28,3% tienen mayor
prevalencia en sobrepeso y obesidad que los quintiles más pobres Q1 19,4% y Q2
25,5%. La mayor proporción de adolescentes con sobrepeso u obesidad se encuentra
en Galápagos, con una prevalencia de 34,5%, seguida por Azuay 34,4% y Guayaquil
31,9% [4].
En la misma encuesta mencionando el estado nutricional de la población adulta
de 19 años a 60 años la prevalencia de sobrepeso y obesidad en las mujeres es de
65,5% y en los hombres 60%, va en aumento en la cuarta y quinta década de vida,
con prevalencias superiores a 73%. La prevalencia de sobrepeso y obesidad aumenta
con el nivel económico; así, los adultos del quintil más rico tienen la mayor prevalencia
de sobrepeso y obesidad frente a los adultos del quintil más pobre 66,4% vs. 54,1%.
Pero, en todo caso, las prevalencias estimadas constituyen un verdadero problema de
salud pública [4].
En la actualidad en el mercado nacional no hay un alimento dietético que sea al
mismo tiempo funcional de tipo barra que sustituya a un tentempié de altas calorías, la
38
mala alimentación en adolescentes y adultos en general es una problemática ya que
esto afecta en su desenvolvimiento cotidiano; la inadecuada nutrición le
genera problemas al momento de ejecutar tareas del día a día, así como numerosas
enfermedades por la ingesta de comida chatarra, altas en grasas y azucares. La barra
a desarrollarse es una opción para consumo en dietas bajas en calorías e hidratos de
carbono que, a su vez, por las propiedades funcionales del yacón, favorece a la
eliminación de grasa corporal.
Con la combinación de algunos ingredientes y sus diferentes proporciones
esperamos desarrollar un producto de buen color, textura que atraiga la vista del
consumidor sin dejar atrás el sabor y el olor, es decir un producto con propiedades
organolépticas gratas. Además, que el mismo debe poseer características tales como
reducir la sensación del apetito, dietética y funcional. Como valor agregado tendremos
que aporta fibra no digerible, vitaminas, Omega 3, 6, 7, 9; antioxidantes y minerales
creando un alimento funcional que a su vez sea dietético.
39
CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
El trabajo realizado en esta tesis es de tipo experimental y cuantitativo debido a
que se manipulan las variables de las fórmulas del alimento dietético funcional tipo
barra, se evalúan los efectos sensoriales y nutricionales, en pruebas cualitativas.
Formulaciones
Se desarrollan tres fórmulas variando la materia prima principal que es el yacón,
con concentraciones de 35, 45 y 55%, a estas fórmulas se les fue asignado un código
de muestra de manera aleatoria 454, 721 y 825 respectivamente, adicionalmente los
demás ingredientes fueron seleccionados considerando aquellos con mayor aporte de
beneficios cercanos a nuestro objetivo y de producción nacional.
Pruebas sensoriales y análisis estadístico
Los tres prototipos de barras fueron sometidos a evaluaciones sensoriales. Para
recabar información se aplicaron dos pruebas, una de preferencia la prueba hedónica
verbal de nueve puntos y una prueba discriminativa, la prueba de ordenamiento o
ranking. La evaluación sensorial se realizó en un área exenta de ruidos y olores, de
temperatura entre 18 y 28ºC. Se realizó el análisis estadístico de varianza y test de
student con un valor α de confiabilidad de 90%, a los datos obtenidos de las
evaluaciones sensoriales de 74 panelistas no entrenados. El formato de la evaluación
sensorial a aplicar se encuentra en el anexo b.
3.
3.1. Tipo de investigación
3.2. Metodología
40
Análisis nutricional
Se realizó el análisis nutricional del producto de mayor grado de preferencia de
acuerdo a los resultados estadísticos extraídos de las evaluaciones sensoriales. El
análisis nutricional se realizó en un laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories
Testing & Consulting” acreditado con la norma ISO 17025-OAE. Se comparó con otros
productos de carácter similar existentes en el mercado barra dietética y un producto
estándar barra de cereal no dietética.
Caracterización de la materia prima yacón
Se realizaron pruebas a la materia prima fresca de pH usando un potenciómetro
Mettler Toledo, de solidos solubles o ºBRIX usando un refractómetro portátil Atago,
según la norma INEN ISO 2173 y una curva de secado a 100ºC según la norma de
determinación de humedad con el método de la estufa de aire 925.09 AOAC, 1997.
Todos estos análisis se realizaron de manera interna.
Análisis de vida útil al alimento dietético y funcional.
Se realizó el análisis de vida útil al alimento dietético funcional, aplicando el
método de vida útil acelerada a 45ºC por 18 días. Esta prueba fue realizada con la
finalidad de comparar la vida útil del producto desarrollado con otro producto en el
mercado.
Normas empleadas
En la siguiente tabla se presentan todas las normas a emplear para poder
caracterizar el producto dietético, funcional, desarrollado en esta tesis y la materia
prima principal yacón, en conjunto con las normas que categorizan el producto como
dietético y funcional.
41
Tabla Nº21
Normas empleadas
Normas empleadas para la categorización de la barra
NTE INEN 2629:2012 Alimentos para regímenes
especiales de control Del peso. Requisitos.
NTE INEN 2587:2011 Alimentos funcionales. Requisitos.
CODEX STAN 181-1991 Norma para preparados dietéticos
Para regímenes de control del peso
Normas empleadas para caracterización de la barra
Clegg-Antrone Carbohidratos
POE-UBA-01 Basado en: AOAC 17th 984.13
Proteínas
Folch Modificado Grasas
Calculo (Codex CAC-GL2-EN) Energía
BAM-FDA CAP. #4 2002 Coliformes totales
Normas empleadas para caracterización del yacón
AOAC.925.09 18ª Ed. Humedad
AOAC.923.03 18ª Ed. Cenizas
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Para la realización de este proyecto se requirieron varios instrumentos, equipos
y sustancias, los cuales están expresados en la tabla Nº22.
Tabla Nº22
Equipos y materiales usados en la experimentación
Equipos Materiales Sustancias
Horno Mabe Balanza Camry Triturador Oster Temporizador Casio Selladora al vacío VacMaster Vp210 Estufa MLW BSU200
Moldes Pendant Mezclador manual Envases Pelador manual Cuchillo Fundas ziplock
Agua potable Ácido cítrico
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
3.3. Materiales y equipos
42
3.4.1. Pretratamiento de la materia prima principal yacón
Recepción de materia prima
Se recepta la materia prima y se mantiene a temperatura ambiente.
Pesado
Se pesa la materia prima principal en la balanza de resorte marca CAMRY, con
el fin de emplear aquellos datos para cálculos de rendimiento posteriores.
Selección
Después de una inspección visual y manual, se separa la materia prima con
golpes, rupturas, y aquellos que se encuentran en estado de descomposición. Pasan
a la siguiente etapa las que se encuentran en buenas condiciones.
Lavado y pelado
Eliminación de impurezas con abundante agua potable y descascarado manual
del fruto.
Remojado
La materia prima lavada y pelada, se coloca en remojo en una solución
antioxidante de ácido cítrico 0,5g/kg yacón.
Cortado
Se corta el fruto manualmente en cubos de 1cm3 aproximadamente, después
del cortado se le da un breve enjuague en agua potable.
Secado
Se ingresa la materia prima a la estufa a una temperatura de 60ºC durante 72
horas.
3.4. Descripción del proceso
43
Molienda
Se tritura el fruto seco de manera continua con un procesador de alimentos.
Tamizado
Se tamiza la materia prima procesada hasta obtener una granulometría de
1,25mm. La materia prima que no cumpla con esta especificación se recircula a
molienda.
Almacenado
Se coloca la materia prima procesada en un recipiente hermético (funda ziplock)
en un ambiente fresco y seco.
3.4.2. Proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón
Recepción de materia prima
Se receptaron las materias primas revisando que no contenga ningún deterioro
físico y su empaque este correctamente sellado, en el caso de la materia prima al
granel (chía, avena) se revisa visualmente previo al uso.
Pesado de materia prima
Se pesó la materia prima por separado (polvos, semillas, ingrediente húmedo y
líquidos) en una balanza electrónica marca CAMRY.
Preparación del agente aglutinante
En un bol de vidrio se procedió a preparar el agente aglutinante, resultante de
la combinación de clara de huevo en polvo conocida como albúmina de huevo y agua
potable, se mezcló hasta hidratar sin presencia de grumos.
44
Mezcla de materia prima seca
En un recipiente de vidrio de fondo redondo se mezcló los cereales secos como
la semilla de chía y avena.
Mezcla de materia prima húmeda
En otro recipiente se mezcló la materia prima húmeda, como la zanahoria y
pasas morenas, previamente reducidas su tamaño en un procesador de alimentos.
Posteriormente se incorpora la mezcla de a la de productos secos y por último se
incorpora el material aglutinante.
Moldeado
Se emplearon moldes de aluminio de medidas, 3 x 3 x 1,5 cm para dar forma a
una porción de 10g de mezcla, mismas medidas que se usaron en las muestras para
las evaluaciones sensoriales y 4,5 x 4,5 x 1,5 cm para una porción de 50g de mezcla
empleadas en los análisis de laboratorio. Estas fueron colocadas en una bandeja de
teflón para la etapa siguiente.
Horneado
En un horno a 90°C (195°F), se colocó la bandeja con las muestras por tiempo
un aproximado de 10 a 15 minutos.
Enfriado
Se deja enfriar el producto a temperatura ambiente hasta colocar el glaseado.
Tomando medidas higiénicas para evitar cualquier tipo de contaminación.
Preparación del glaseado
Previamente la manteca de cacao se calienta a 60ºC consiguiendo una pasta
donde se añade la estevia mezclando hasta homogenizar.
45
Adición del glaseado
Una vez que la preparación del glaseado esté terminada se procede a cubrir la
cara superior de la barra.
Refrigerado del producto
Se refrigera el producto a una temperatura de 10°C a 15°C durante
aproximadamente 15 minutos hasta que el glaseado se endurezca.
Empacado y almacenado
Se coloca el producto en un empaque hermético plástico de uso alimenticio,
sellado al vacío en una maquina VacMaster Vp210 y se lo almacena en un lugar fresco
y seco.
46
Diagrama Nº1
Diagrama de flujo del pretratamiento de la materia prima principal yacón
ALMACENADO DE MATERIA PRIMA
LAVADOY
PELADO
CORTADOMANUAL
SECADO
MOLIENDA
TAMIZADO
Agua potable
PESADO
SELECION Materia prima deteriorada
Agua e impurezas
REMOJADO
SoluciónAntioxidante
0.5 g Ácido cítrico/kg de yacon
ALMACENADO
Granulometría1.25 mm
Tiempo de 5 – 10 min
Temperatura de 60˚CTiempo de 72h
Lugar frescoy seco
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
3.5. Diagrama de flujo
47
Diagrama Nº2
Diagrama de flujo del proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón
RECEPCION DE MATERIA PRIMA
PESADO
MEZCLADO
MEZCLADOMATERIA PRIMA
SECA
MEZCLADO MATERIA PRIMA
HÚMEDA
MOLDEADO
HORNEADO
ENFRIADO
GLASEADOAdición del glaseado entre 50 - 60˚C
REFRIGERADO
Tiempo 10 – 15 min a 90˚C
Temperatura ambiente
Tiempo de 15 min a 5˚C
EMPACADO Y ALMACENADO
MEZCLADO
CALENTADO 60˚C
MEZCLADO
Agente aglutinante
Albumina y agua
Manteca de cacao
Estevia
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
48
CAPITULO IV
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
Se presentan las fórmulas con sus códigos asignados y su composición en
porcentaje, como se ve en la tabla Nº23.
Tabla Nº23
Desarrollo de las formulaciones en porcentaje (%).
Ingredientes 454 721 825
Yacón Deshidratado molido 35 45 55
Clara de Huevo 30 30 30
Chía 5 4 4
Avena 12 8 3
Pasas Rubias-Morenas 6 5 3
Zanahoria 12 8 5
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Al producto horneado y enfriado se le adiciona 2-3% en peso de glaseado
mismo que tiene la siguiente formulación. Tras el horneado la barra pierde de 2-3% en
humedad valor que es recuperado con el glaseado.
Tabla Nº24
Composición del glaseado en porcentaje (%)
Glaseado %
Manteca de Cacao 75
Stevia 25
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
4.
4.1. Formulación de la barra dietética y funcional de yacón
49
Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica
verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos
(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos
estadísticos de análisis de varianza y test de student.
De la muestra 454 (35% yacón) se muestran los siguientes resultados del
análisis de varianza tabla Nº24 que se interpretan como un grado de preferencia para:
Olor: con 6,662 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Color: con 6,675 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Sabor: con 5,743 “no me gusta ni me disgusta” a “me gusta levemente”
Textura: con 6,283 “me gusta levemente”
De igual manera, en la gráfica Nº1 se visualizan estas calificaciones promedio
de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis
de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,00387508 que mientras más
cercano a cero representa la posibilidad de que se obtengan estos resultados (no se
han modificado los datos). El valor F 4,557 que de ser mayor al valor crítico para F
2,636 interpreta que hay diferencias significativas entre los atributos de la muestra 454,
siendo este nuestro caso.
Tabla Nº25
Datos del análisis de varianza de la muestra 454
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Olor 74 493 6,662 2,209
Color 74 494 6,675 2,414
Sabor 74 425 5,743 4,248
Textura 74 465 6,284 3,603
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
4.2. Interpretación de las encuestas
50
Tabla Nº26
Resultados de análisis de varianza de la muestra 454
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico para F
Entre grupos
42,605 3 14,202 4,557 0,00387508 2,636
Dentro de los grupos
909,932 292 3,116
Total 952,537 295
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Gráfico Nº1
Calificaciones promedios de la muestra 454
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica
verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos
(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos
estadísticos de análisis de varianza y test de student.
6,662162162 6,6756756765,743243243
6,283783784
0
2
4
6
8
Olor Color Sabor Textura
M U E S T R A N º 4 5 4
51
De la muestra 721 (45% yacón) se muestran los siguientes resultados del
análisis de varianza tabla Nº26 que se interpretan como un grado de preferencia para:
Olor: con 6,513 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Color: con 6,554“me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Sabor: con 6,378 “me gusta levemente”
Textura: con 6,621 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
De igual manera, en la gráfica Nº2 se visualizan estas calificaciones promedio
de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis
de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,043819763 que mientras más
cercano a cero representa la posibilidad de que se obtengan estos resultados (no se
han modificado los datos). El valor F 2,736 que de ser mayor al valor crítico para F
2,635 interpreta que hay diferencias significativas entre los atributos de la muestra 721,
siendo este nuestro caso.
Tabla Nº27
Datos del análisis de varianza de la muestra 721
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Olor 74 482 6,513 2,335
Color 74 485 6,554 2,277
Sabor 74 441 5,959 3,053
Textura 74 490 6,621 2,402
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
52
Tabla Nº28
Resultados de análisis de varianza de la muestra 721
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico para F
Entre grupos
20,66216216 3 6,887387387 2,736 0,043819763 2,6355228
Dentro de los grupos
735,0540541 292 2,517308404
Total 755,7162162 295
Fuente: J. Calero & A. Lanata
Gráfico Nº2
Promedios de la muestra 721
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica
verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos
(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos
estadísticos de análisis de varianza y test de student.
De la muestra 825 (55% yacón) se muestran los siguientes resultados del
análisis de varianza tabla Nº28 que se interpretan como un grado de preferencia para:
6,513513514 6,5540540545,959459459
6,621621622
0
2
4
6
8
Olor Color Sabor Textura
M U E S T R A N º 7 2 1
53
Olor: con 6,851 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Color: con 6,770 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
Sabor: con 6,378 “me gusta levemente”
Textura: con 6,554 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”
De igual manera, en la gráfica Nº3 se visualizan estas calificaciones promedio
de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis
de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,230403124 siendo este el valor
mas alto entre todas las muestras debido a que los datos están menos dispersos. El
valor F 1,443 que de ser mayor al valor crítico para F 2,636 interpreta no que hay
diferencias significativas entre los atributos de la muestra 825.
Tabla Nº29
Datos del análisis de varianza de la muestra 825
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Olor 74 507 6,851 1,963
Color 74 501 6,770 2,179
Sabor 74 472 6,378 3,032
Textura 74 485 6,554 2,223
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Tabla Nº30
Resultados de análisis de varianza de la muestra 825
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico para F
Entre grupos
10,1722973 3 3,390765766 1,442 0,230403124 2,6355228
Dentro de los grupos
686,1486486 292 2,349824139
Total 696,3209459 295
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
54
Gráfico Nº3
Promedios de la muestra 825
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Como resultado de estos análisis al haberse realizado una prueba hedónica
verbal de nueve puntos, refleja en sus resultados que mientras más cercano al nueve
se ala calificación mayor es el grado de aceptación como se muestra en la tabla Nº30,
donde observamos que la muestra 825 (55% yacón) posee los valores más altos en
todas las categorías, exceptuando en textura donde la muestra 721 (45% yacón) tiene
la ventaja. De esta manera podemos determinar que en estos análisis la muestra 825
(55% yacón) es la favorecida. Esto se puede visualizar en la grafica Nº4 donde es más
notable, sin embargo, tras realizar un análisis de varianza tabla Nº31 la muestra 825
presenta las varianzas de menor valor, se interpreta que los datos están más
agrupados, por lo tanto, con menos variación entre las calificaciones de los panelistas.
6,851351351 6,770270276,378378378 6,554054054
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Olor Color Sabor Textura
M U E S T R A N º 8 2 5
55
El test de student tabla Nº32 expresa más resultados dejando en claro una
diferencia significativa (P < 0,1) entre las muestras 825-721 (0,019) y 825-454 (0,006).
A diferencia de las muestras 721 y 454 (0,44) que no mostraron diferencias
significativas (P > 0,1) entre sus valores.
Tabla Nº30
Promedios de la prueba hedónica verbal de nueve puntos
Muestra 454 721 825
Olor 6,66216216 6,51351351 6,85135135
Color 6,67567568 6,55405405 6,77027027
Sabor 5,74324324 5,95945946 6,37837838
Textura 6,28378378 6,62162162 6,55405405
Calificación 6,34121622 6,41216216 6,63851351
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Gráfico Nº4
Calificaciones promedio de la prueba hedónica verbal de nueve puntos
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
6,3412162166,412162162
6,638513514
6
6,1
6,2
6,3
6,4
6,5
6,6
6,7
6,8
6,9
7
454 721 825
Calificaciones promedio
56
Tabla Nº31
Varianzas de las muestras
Tabla de varianzas 454 721 825
Olor 2,1993706 2,33543132 1,96390226
Color 2,41392077 2,27786005 2,17937801
Sabor 4,24824139 3,05312847 3,03295076
Textura 3,60329508 2,40281377 2,22306553
Calificación 1,86570946 1,61546649 1,37353064
Ranking 0,72121437 0,54128101 0,73084043
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Tabla Nº32
Test de student
Test de student
Valor P Olor Color Sabor Textura
454 vs 721 0,441368 0,434594 0,409075 0,329945 0,049519
454 vs 825 0,00667 0,330356 0,561856 0,015283 0,273837
721 vs 825 0,019116 0,055316 0,205181 0,068858 0,726916
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Para el análisis ordenamiento o ranking, se organizan las muestras del primero
al tercer puesto de acuerdo a la preferencia de los panelistas, de esta manera el valor
más cercano a uno, representa la muestra con mayor aceptación y las más alejadas
al uno las de menor aceptación. En el grafico Nº5 se presentan las tres muestra junto
a sus valores promedio, se puede notar, la notar que la muestra 825 (55% yacón),
mantiene un mayor grado de aceptación (1,81) con respecto a las otras muestras 454
(2,13) y 721 (2,08). Tras realizar el análisis de varianza tabla Nº33 notamos que todas
las muestras tienen varianzas con valores menores a uno, significando que los datos
57
de los panelistas son poco dispersos, siendo la muestra 721 la que posee menor
dispersión.
Entre otros resultados de este análisis de varianza podemos apreciar el valor
de probabilidad 0,03644468 siendo este el valor más alto entre todas las muestras
debido a que los datos están menos dispersos. El valor F 3,363 que de ser mayor al
valor crítico para F 3,037 interpreta no que hay diferencias significativas en este
análisis de ranking.
El test de student tabla Nº35 expresa más resultados dejando en claro una
diferencia significativa (P < 0,1) entre las muestras 825-721 (0,086) y 825-454 (0,075).
A diferencia de las muestras 721 y 454 (0,728) que no mostraron diferencias
significativas (P > 0,1) entre sus valores. Tomando todos estos resultados en
consideración podemos determinar que la muestra 825 (55% yacón) posee el mayor
grado de aceptación.
Tabla Nº33
Varianza de la prueba ordenamiento o Ranking
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
454 74 158 2,135135135 0,721214365
721 74 154 2,081081081 0,541281007
825 74 134 1,810810811 0,730840429
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
58
Tabla Nº34
Resultados de varianza prueba de ordenamiento o Ranking
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Tabla Nº35
Resultados del Test de student de la prueba ordenamiento o Rankig
Test de student
Valor P
454 vs 721 0,7282922
454 vs 825 0,07504395
721 vs 825 0,08638264
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Gráfico Nº5
Calificaciones promedio de la prueba Ranking
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
2,135135135 2,0810810811,810810811
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
454 721 825
Ranking
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico para F
Entre grupos
4,468468468 2 2,234234234 3,362 0,03644468 3,037087599
Dentro de los grupos
145,5135135 219 0,664445267
Total 149,981982 221
59
En este gráfico se observa la composición nutricional del “alimento dietético,
funcional tipo barra a partir del yacón (smallanthus sonchifolius)”, del análisis físico
químicos realizados en el laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing &
Consulting” esta información se muestra en la gráfica Nº6
Gráfico Nº6
Composición nutricional del alimento dietético funcional
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Luego de la evaluación de las tablas nutricionales de la barra comercial estándar
y la barra comercial dietética, se pueden exponer los siguientes gráficos que muestran
la composición nutricional de estos productos junto al desarrollado en esta tesis.
Grasa 2%
Carbohidratos85%
Proteina9%
Fibra4%
COMPOSICIÓN NUTRICIONAL
4.3. Interpretación del análisis físico químico
60
Gráfico Nº7
Comparación de la composición nutricional vs barras comerciales
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En esta comparativa se exhiben las diferencias entre estos productos, se puede
notar una gran diferencia en todos los nutrientes, donde las barras estándar y dietética
comercial, poseen más grasa, proteínas y menos carbohidratos. En cuanto a los
aportes energéticos existen diferencias significativas entre las barras, el producto
Grasa 2%
Carbohidratos85%
Proteina
9%
Fibra4%
BARRA A PARTIR DEL YACÓN
Grasa 30%
Carbohidratos50%
Proteina
15%
Fibra5%
BARRA ESTANDAR COMERCIAL
Grasa 7%
Carbohidratos53%
Proteina30%
Fibra10%
BARRA DIETETICA COMERCIAL
61
estándar comercial con 320 Kcal/40 g, el producto dietético comercial con 160 Kcal/40
y el alimento dietético a partir de yacón con 152,88 Kcal/40 g como se muestra en la
tabla Nº36 y de manera más visual en la gráfica Nº8.
Tabla Nº31
Aporte energético de los nutrientes en una porción de 40 g
Producto Grasa
g Carbohidratos
g Proteína
g Fibra
g Energía
kcal
Barra Yacón 1 33 4 2 152,88
Barra dietética comercial 3 21 12 4 160
Barra estándar comercial 12 20 6 2 320
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En esta tabla se expresa el aporte energético de cada nutriente presente en el
alimento dietético funcional tipo barra a partir de yacón.
Gráfico Nº8
Comparativo del aporte energético de barras comerciales
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
152,88
320
160
0
50
100
150
200
250
300
350
KC
AL
Aporte energético
Alimento dietético funcional Barra estandar comercial Barra dietética comercial
62
Análisis nutricional
En la tabla Nº37 se muestran los resultados de los análisis realizados en el
laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing & Consulting” en conjunto a
los métodos aplicados a una muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g
misma que se entregó al laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso
alimenticio.
Tabla Nº32
Resultados del análisis nutricional del producto
Parámetros Método Resultados Unidad
Proteína POE-UBA-01 Basado en: AOAC 17th 984.13
8,14 g/100g
Lípidos totales Folch Modificado 2,36 g/100g
Carbohidratos totales
Clegg-Antrone 82,10 g/100g
Fibra AOAC 978.1 3,49 g/100g
Energía Calculo (Codex CAC-GL2-EN)
382,20 Kcal/100g
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En la tabla Nº38 se muestran los resultados de los análisis realizados en el
laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing & Consulting” en conjunto a
los métodos aplicados a una muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g
misma que se entregó al laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso
alimenticio como resultado una muestra “Ausencia de crecimiento microbiano” en
cumplimiento de la norma NTE INEN 3804.
4.4. Características microbiológicas
63
Tabla Nº33
Análisis microbiológicos de Coliformes totales y fecales del producto
Parámetros Método Resultados Unidad
Coliformes Totales
BAM-FDA CAP. #4 2002
<10 UFC/g
Coliformes Fecales
BAM-FDA CAP. #4 2002
<10 UFC/g
Observaciones <10 = Ausencia de crecimiento en la menor dilución empleada.
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En la tabla Nº39 se muestran los resultados de los análisis realizados en el
laboratorio externo “Laboratorios de microbiología de la facultad de ingeniería química
ubicados en la Universidad de Guayaquil” en conjunto a los métodos aplicados a una
muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g misma que se entregó al
laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso alimenticio como resultado
una muestra “Ausencia de crecimiento microbiano” en cumplimiento de la norma NTE
INEN 3804.
Tabla Nº34
Análisis microbiológicos de levaduras y mohos del producto
Parámetros Método Resultados Unidad
Levaduras y mohos
NTE INEN 1529-10
<10 UFC/g
Observaciones <10 = Ausencia de crecimiento en la menor dilución empleada.
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En esta prueba de vida útil realizada en las instalaciones de la facultad de
ingeniería química perteneciente a la Universidad de Guayaquil, en los laboratorios de
4.5. Otros análisis
64
microbiología, empleando el método de vida útil acelerada a 45ºC con resultados que
se muestran en la tabla Nº40.
Tabla Nº35
Análisis de vida útil del producto
Parámetro Método Resultado Unidades
Vida útil Vida útil acelerada 7,7 meses
Observaciones La prueba se detuvo por mantenimiento del equipo.
Fuente: J. Calero & A. Lanata
Caracterización de la materia prima principal
En la siguiente sección presentamos los resultados de los análisis de
caracterización de la materia prima principal yacón realizados en las instalaciones de
la facultad de ciencias químicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil.
Tabla Nº36
Análisis de humedad y cenizas del yacón
Parámetros Método Resultados Unidad
Humedad AOAC.925.09 18ª Ed. 91,17 g/100g
Ceniza AOAC.923.03 18ª Ed. 1,81 g/100g
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Tabla Nº37
Toma de pH y Solidos solubles del yacón
Parámetros Resultados
pH 6,14
Solidos solubles (ºBrix) 15,3
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
65
Tabla Nº38
Datos para cálculos
Datos: Peso g
Yacón entero: 6845
Residuo e impurezas: 974
Yacón pelado: 5871
Yacón deshidratado 523
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛
𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛)
Calculo del rendimiento del yacón pelado
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑢𝑏é𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑒 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎𝑠
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 6845 𝑔 − 974 𝑔
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 5871 𝑔
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑜
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜)
4.6. Balance de materia
Entrada
Yacón entero
Salida
Yacón pelado
Residuo e impurezas
PELADO
66
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (5871 𝑔
6845 𝑔)
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 85,7706355%
Calculo de rendimiento de impurezas e impurezas
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠 𝑒 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎𝑠
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜)
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (974 𝑔
6845 𝑔)
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 14,2293645%
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛
𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛)
𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 − 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛
Calculo de rendimiento del yacón deshidratado
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜)
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (523 𝑔
5871 𝑔)
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 8,908192812%
Entrada
Yacón pelado
Salida
Yacón deshidratado
Agua
60-70ºC
72h
PELADO
67
Calculo de humedad
𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 − 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜
𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 5871 𝑔 − 523 𝑔
𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 5348 𝑔
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 100 ∗ (1 −𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜
𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜)
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 100 ∗ (1 −523 𝑔
5871 𝑔)
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 91,09180719
Curva de secado
A continuación, se presenta los datos para la curva de secado de la materia
prima principal yacón a 100ºC, estos datos se obtuvieron de un ensayo en las
instalaciones de la facultad de ingeniería química de la Universidad de Guayaquil.
Tabla Nº39
Datos de curva de secado del yacón a 100ºC
Tiempo Yacón g Peso perdido g % Humedad
0 30,155 0 0
15 25,7925 4,3625 11,1601433
30 24,39 5,765 14,7480174
45 22,58 7,575 19,3783576
60 20,305 9,85 25,1982604
75 18,6175 11,5375 29,5152213
90 17,453875 12,701125 33,1039908
105 16,29025 13,86475 39,6927603
120 15,126625 15,028375 41,2815298
135 13,963 16,192 49,8702993
150 12,799375 17,355625 52,4590688
165 11,63575 18,51925 55,7478383
180 10,472125 19,682875 62,7596078
195 9,3085 20,8465 67,3483773
210 8,144875 22,010125 71,9371468
68
225 6,98125 23,17375 76,5259163
240 5,817625 24,337375 79,6146859
255 4,654 25,501 84,2034554
270 3,490375 26,664625 88,7922249
285 2,32675 27,82825 91,17
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
Gráfico Nº9
Curva de secado del yacón a 100ºC
Fuente: J. Calero & A. Lanata.
En el desarrollo de este proyecto de tesis se presentaron las siguientes limitaciones:
• Escases y dificultad para obtener la materia prima yacón (smallanthus
sonchifolius).
• Dificultades al trasladar la materia prima debido a la fragilidad del fruto.
• Debido al ambiente de la costa del Ecuador la materia prima yacón sufría
una aceleración en su proceso de deterioro.
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100
TIEM
PO
(M
IN)
HUMEDAD (%)
CURVA DE SECADO DEL YACÓN 100ºC
4.7. Limitaciones
69
• Carencia bibliográfica sobre normativas referentes a productos dietéticos
y metodologías para secado de la materia prima.
Conclusiones
❖ Se desarrollaron tres prototipos de barras dietéticas funcionales variando
la proporción de yacón en 35,45 y 55% de la fórmula general de la barra
dietética funcional.
❖ Se realizaron pruebas sensoriales a 74 jueces no entrenados empleando
encuestas para evaluación de grado de preferencia hedónica y de
ordenamiento o ranking.
❖ Los datos de las evaluaciones sensoriales fueron analizados
estadísticamente aplicando análisis de varianza y test de student, los
resultados fueron concluyentes con diferencias estadísticas significativas
(P < 0,1) dando la muestra 828 (55% peso yacón) como la barra con
mayor grado de preferencia entre los jueces.
❖ Se concluye después de los análisis fisicoquímicos, nutricionales y
sensoriales que la fórmula 825 (55% peso yacón) cumple con la
descripción de dietético ya que tiene una reducción calórica del 47,77%
con respecto a una barra estándar, siendo la reducción requerida de
30%, cumpliendo la definición del CODEX STAN 181-1991 para
preparados dietéticos para regímenes de control de peso, en conjunto
con las normas NTE INEN 2587:2011 alimentos funcionales requisitos y
NTE INEN 2629:2012 alimentos para regímenes especiales de control
del peso requisitos.
70
Recomendaciones
❖ Evaluar las proporciones e ingredientes de la fórmula, en busca de
incrementar la proteína presente en la barra reduciendo los
carbohidratos, con el objetivo de tener un balance más similar a los
productos comercialmente disponibles.
❖ Se recomienda incrementar la producción primaria del yacón para
facilitar la disponibilidad del fruto a lo largo del año para así poder
mantener una producción continua de producto.
❖ Se recomienda explorar opciones más eficientes de pretratamiento de la
materia prima principal.
71
Bibliografía
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acceso: 19 octubre 2017].
[2] ENSANUT MEX, «Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012,» México,
2012.
[3] W. . B. Freire, «Encuesta nacional de Salud y Nutricion,» Quito, 2014.
[4] M. J. Ramírez, W. B. Freire, P. Belmont, M. J. Mendieta, K. M. Silva, N.
Romero, K. Sáenz, P. Piñeiros, L. F. Gómez y R. Monge, «Encuesta Nacional
de Salud y Nutricion,» Quito, 2014.
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noviembre 2017].
[6] J. Seminario, M. Valderrama y I. Manrique, «El Yacon: fundamentos para el
aprovechamiento de un recurso promisorio,» 2003. [En línea]. [Último acceso:
25 abril 2017].
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[Último acceso: 25 abril 2017].
[8] E. Friedrich Poeppig, S. Ladislaus Endlicher y H. E. Robinson,
«Restablecimiento del género Smallanthus,» de Fitologia: diseñado para
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78
ANEXOS
Anexo a
Formato de encuesta de evaluación sensorial
Prueba de aceptabilidad (hedónica 9 puntos) Fecha: INSTRUCCIONES Frente a usted se presentan 3 muestras de barras dietéticas. Por favor, observe y pruebe cada una de ellas, indique el grado en que le gusta o disgusta cada atributo de cada muestra, de acuerdo al puntaje y categoría, escriba el número correspondiente en la línea del código de la muestra.
Puntaje Categoría Puntaje Categoría
1 Me disgusta
extremadamente 6 Me gusta levemente
2 Me disgusta mucho 7 Me gusta
moderadamente
3 Me disgusta
moderadamente 8 Me gusta mucho
4 Me disgusta levemente 9 Me gusta
extremadamente
5 No me gusta ni me
disgusta
Código Calificación para cada atributo
Olor Color Sabor Textura
454
721
825
Test de ordenamiento o Ranking Frente a usted se presentan 3 muestras de barras dietéticas. Por favor pruebe cada una de ellas y ordénelas de acuerdo a su gusto, siendo el 1º lugar el de mayor agrado y 3º lugar el de menor agrado.
Orden 1º 2º 3º
Código
79
Anexo b
Datos recabados de la prueba hedónica verbal de nueve puntos
Código 454 721 825
Atributo Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura
1 8 7 8 8 7 7 7 7 6 7 6 6
2 6 8 4 9 7 8 7 9 6 7 4 9
3 7 7 5 4 8 8 7 6 5 5 5 6
4 8 6 2 5 7 6 4 5 5 6 6 5
5 6 5 1 6 6 5 6 6 7 5 7 6
6 6 7 1 2 7 7 8 7 9 7 9 9
7 9 8 5 7 9 8 4 7 9 8 7 7
8 7 6 7 7 6 6 5 7 6 6 6 7
9 7 5 6 5 2 5 2 5 8 7 8 6
10 8 7 8 7 8 7 9 9 9 7 8 5
11 7 8 7 7 9 7 7 7 6 7 8 9
12 7 6 4 6 5 8 3 6 4 7 8 7
13 8 8 5 6 5 7 6 5 6 5 2 4
14 8 8 3 6 5 6 7 8 5 4 4 3
15 6 6 6 7 8 8 7 8 9 7 8 7
16 8 5 8 9 8 6 6 8 8 6 6 9
17 6 8 6 5 8 6 6 6 5 5 3 4
18 8 7 6 8 8 7 7 9 8 7 5 9
19 8 5 6 8 6 7 5 6 8 6 5 6
20 5 5 2 6 7 7 4 6 8 8 4 6
21 8 8 8 7 7 8 5 6 7 8 8 6
22 6 5 6 5 7 6 7 7 8 6 8 8
23 6 7 6 7 6 7 7 7 7 8 8 8
24 8 3 4 2 2 3 5 5 5 3 7 7
25 7 6 6 5 7 5 4 5 8 6 8 8
26 8 9 7 7 8 8 7 8 9 9 8 8
27 3 4 1 2 6 2 1 1 7 8 6 7
28 8 7 7 7 7 7 6 7 6 6 6 7
29 7 7 5 6 5 8 5 7 7 8 7 7
30 6 7 9 9 7 6 6 6 8 8 7 7
31 8 8 8 7 8 6 6 6 5 6 7 5
32 8 7 8 9 8 8 8 9 7 9 8 8
33 7 5 4 3 5 7 4 7 5 4 3 5
34 6 5 3 2 5 5 6 6 6 5 7 8
35 4 5 2 5 5 5 7 7 6 7 2 5
80
Código 454 721 825
Atributo Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura
36 5 5 4 3 6 5 7 5 5 5 7 6
37 8 8 7 7 8 8 6 7 8 8 7 7
38 6 7 7 8 7 7 7 8 7 7 8 8
39 7 7 7 8 7 8 7 7 7 7 6 5
40 4 7 4 6 6 7 6 7 7 7 7 4
41 7 8 6 5 6 7 8 7 9 9 9 9
42 9 9 8 9 9 9 9 9 8 9 9 8
43 8 4 7 4 8 4 6 5 8 5 6 5
44 6 9 9 9 6 3 8 7 7 9 6 5
45 5 6 6 7 6 6 7 7 6 6 7 7
46 8 5 5 7 8 5 6 7 8 5 7 8
47 7 6 6 7 7 6 6 7 6 6 7 6
48 8 9 5 6 7 8 7 8 8 9 8 8
49 9 9 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7
50 9 9 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7
51 3 5 4 4 4 8 5 5 4 9 4 4
52 5 5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5
53 3 8 3 6 6 8 4 7 4 8 5 3
54 5 4 4 4 5 4 4 4 5 4 5 5
55 5 5 2 2 5 5 2 2 6 3 5 5
56 7 4 8 8 4 6 7 9 6 6 5 6
57 7 7 9 8 6 7 8 8 7 7 8 8
58 6 6 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7
59 7 8 7 8 8 8 8 8 8 8 7 8
60 6 6 5 5 7 6 2 5 7 6 2 5
61 8 9 7 9 7 7 6 6 7 6 7 6
62 8 8 7 7 8 7 7 7 9 8 6 6
63 5 7 3 9 5 7 2 7 5 7 3 7
64 8 8 8 8 8 8 7 8 8 8 8 8
65 7 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7
66 5 7 5 7 5 6 5 5 7 6 7 5
67 6 5 6 4 4 4 4 4 6 6 6 6
68 7 8 7 7 8 8 7 7 9 8 8 7
69 7 8 7 7 7 8 6 8 8 8 9 8
70 7 9 8 6 8 9 8 7 8 9 6 6
71 8 7 7 5 5 8 8 7 6 6 9 7
72 4 4 5 6 6 5 6 7 6 7 6 7
73 4 9 9 8 6 7 8 9 9 9 6 9
74 6 6 7 8 7 6 6 8 5 7 4 6
81
Anexo c
Datos recabados en la prueba de ordenamiento o Ranking
Ordenamiento 454 721 825
1 1 3 2
2 3 1 2
3 2 1 3
4 3 2 1
5 3 2 1
6 3 2 1
7 2 3 1
8 1 3 2
9 2 3 1
10 3 1 2
11 2 1 3
12 2 3 1
13 2 1 3
14 3 1 2
15 3 1 2
16 1 3 2
17 1 2 3
18 2 1 3
19 1 3 2
20 3 2 1
21 1 3 2
22 2 3 1
23 2 3 1
24 3 2 1
25 3 2 1
26 2 3 1
27 2 3 1
28 3 2 1
29 2 3 1
30 1 2 3
31 1 2 3
32 3 1 2
33 3 1 2
34 3 2 1
35 3 1 2
36 3 1 2
82
Ordenamiento 454 721 825
37 1 3 2
38 3 2 1
39 1 2 3
40 2 3 1
41 3 3 1
42 2 1 3
43 3 2 1
44 1 2 3
45 3 1 2
46 3 2 1
47 3 1 2
48 3 2 1
49 3 2 1
50 1 2 3
51 2 1 3
52 3 2 1
53 1 2 3
54 2 3 1
55 3 2 1
56 1 3 3
57 1 3 2
58 3 2 1
59 3 2 1
60 1 2 3
61 1 2 3
62 1 3 2
63 1 2 3
64 3 2 1
65 1 2 3
66 1 2 3
67 2 3 1
68 2 3 1
69 2 3 1
70 2 1 3
71 3 2 1
72 3 2 1
73 3 2 1
74 1 2 3
85
Equipos utilizados en los análisis UBA
PROTEÍNAS
NOMBRE CÓDIGO MODELO
Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154
BLOQUE Digestor TECATOR 1000-3454
Bureta Digital Brand Titrette
Destilador TECATOR Kjeltc System 1026 Destilling Unit
LIPIDOS
Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154
Rotoevaporador Thermolyne (nouva II) SP18425
CARBOHIDRATOS
Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154
Espectrofotómetro BECKMAN DU 530
FIBRA
Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154
Mufla thermolyne F48045
Estufa LINDBERG/BLUE M MO1450A
MICROBIOLOGICOS
Incubadoras Modelo
MEMMERT BE200
MEMMERT INB300