bebida de algarrobo, lupino y quinoa

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Nutr Hosp. 2012;27(1):232-243ISSN 0212-1611 CODEN NUHOEQ

S.V.R. 318

OriginalDesarrollo de una bebida de alto contenido proteico a partir de algarrobo,lupino y quinoa para la dieta de preescolaresP. Cerezal Mezquita1, E. Acosta Barrientos2, G. Rojas Valdivia2, N. Romero Palacios3 and R. Arcos Zavala41Departamento de Alimentos de la Facultad de Recursos del Mar. Universidad de Antofagasta. Antofagasta. Chile. 2Ingenieraen Alimentos. Titulada de la Universidad de Antofagasta. Antofagasta. Chile. 3Departamento de Ciencia de los Alimentos yTecnologa Qumica de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacuticas. Universidad de Chile. Santiago. Chile. 4Directorde la Corporacin de Ayuda al Ser Desnutrido (CORASEDE). Calama. Antofagasta. Chile.

DEVELOPMENT OF A HIGH CONTENT PROTEINBEVERAGE FROM CHILEAN MESQUITE, LUPINE

AND QUINOA FOR THE DIET OF PRE-SCHOOLERS

Abstract

This research was aimed at developing a high contentprotein beverage from the mixture of liquid extracts of apseudocereal, quinoa (Chenopodium quinoa Willd) andtwo legumes: mesquite (Prosopis chilensis (Mol.) Stunz)and lupine (Lupinus albus L.), native from the Andeanhighlands of the Chilean northern macro-zone, flavoredwith raspberry pulp, to help in the feeding of childrenbetween 2 and 5 years of lower socioeconomic status withnutritional deficiencies. The formulation was defined bylinear programming, its composition was determined byproximate analysis and physical, microbiological andsensory acceptance tests were performed. After 90 days ofstorage time, the beverage got a protein content of 1.36%,being tryptophan the limiting amino acid; for its part, thechromaticity coordinates of CIEL*a*b* color spaceshowed no statistical significant differences (p < 0.05)maintaining the dark pink tonality, the viscosity andthe sensory evaluation were acceptable for drinking.

(Nutr Hosp. 2012;27:232-243)DOI:10.3305/nh.2012.27.1.5390

Key words: High content protein beverage. Extracts of qui-noa, mesquite and lupine. Physical, chemical and sensory pro-perties.

Resumen

En la presente investigacin se desarroll una bebidade alto contenido proteico a partir de la mezcla de losextractos lquidos de un pseudocereal, quinua (Chenopo-dium quinoa Willd) y de dos plantas leguminosas: alga-rrobo (Prosopis chilensis (Mol.) Stunz) y lupino (Lupinusalbus L.), provenientes del altiplano andino de la macro-zona norte de Chile, saborizndose con pulpa de fram-buesa, para contribuir en la alimentacin de nios entre 2y 5 aos de estrato socio-econmico bajo con deficienciasnutricionales. La formulacin se defini por Programa-cin Lineal, se determin su composicin por anlisis pro-ximal y se realizaron pruebas fsicas, microbiolgicas y deaceptacin sensorial. Al concluir los 90 das de almacena-miento la bebida obtuvo un contenido de protenas de1,36%, siendo el triptfano el aminocido limitante; porsu parte, las coordenadas de cromaticidad del espacio decolor CIEL*a*b* no presentaron diferencias significati-vas (p < 0,05) mantenindose la tonalidad de rosadooscuro, la viscosidad y la evaluacin sensorial resultaronaceptables.

(Nutr Hosp. 2011;27:232-243)DOI:10.3305/nh.2012.27.1.5390

Palabras clave: Bebida de alto contenido proteico.Extractos de algarrobo, quinua y lupino. Propiedades fsi-cas, qumicas y sensoriales.

Correspondencia: Pedro Cerezal Mezquita.Ingeniero Civil Qumico.Especialista en Ciencia y Tecnologa de los Alimentos.Doctor en Ciencias Tcnicas (Mencin Alimentos).Profesor Asociado del Departamento de Alimentos.Facultad de Recursos del Mar. Universidad de Antofagasta.Avda. Universidad de Antofagasta. Campus Coloso, Casilla 170.Antofagasta. Chile.E-mail: [email protected]: 13-VI-2011.1. Revisin: 12-VII-2011.Aceptado: 30-VIII-2011.

Introduccin

La formulacin de mezclas de cereales y legumino-sas, permite obtener un mejoramiento del balance ami-noacdico, lo que se traduce en un valor superior en lacalidad de la protena comparado con la de cada unopor separado, debido a que las leguminosas son unamejor fuente de lisina que los cereales y stos represen-tan una fuente superior de aminocidos azufrados1.

El Departamento de Alimentos de la Universidad deAntofagasta, Chile, como parte de los trabajos realiza-dos en conjunto con la Corporacin de Ayuda al SerDesnutrido (CORASEDE) elabor productos de altocontenido proteico a partir de materias primas altipl-nicas lupino (Lupinus albus L.) y quinua (Chenopo-dium quinoa Willd)2 que combinadas con cereales tra-dicionales de bajo costo (arroz, maz), permitierondesarrollar mezclas slidas y semislidas, las que hansido una alternativa de consumo para grupos de niosen riesgo de desnutricin y adems ayudan a comple-mentar una dieta sana3. Considerando que se ofertanpoca variedad de bebidas proteicas de origen vegetal enel mercado nacional y que las existentes son fundamen-talmente en base a soya, se procedi a desarrollar unabebida proteica, a base de los extractos lquidos de lasvainas del algarrobo (Prosopis chilensis (Mol.) Stunz),quinua (Chenopodium quinoa Willd) y lupino (Lupinusalbus L.), saborizada con pulpa de frambuesa, paramejorar el sabor y apariencia de los extractos.

Los algarrobos o mesquites son plantas legumino-sas del gnero Prosopis de la familia Fabaceae que cre-cen en ecosistemas ridos en diferentes partes delmundo. En Chile se desarrollan seis especies de Proso-pis; P. tamarugo, P. strombulifera, P. burkartii, P. chi-lensis, P. flexuosa y P. alba. Sin embargo, el uso indus-trial de los algarrobos es casi inexistente debido a quecrecen principalmente en regiones pobres con pocodesarrollo tecnolgico4 y su consumo se limita a lospobladores indgenas atacameos, quienes lo hanincluido en sus dietas desde tiempos ancestrales; a dife-rencia de Argentina y Per donde se ha ido masificandosu utilizacin como: sucedneo de caf, chocolate,alcohol por fermentacin y harina para panificacinque no contiene ni gliadina ni glutenina, por lo quepuede ser consumida por enfermos celacos5. La prote-na del algarrobo contiene, el aminocido esencialvalina en cantidades superiores a las informadas por elpatrn FAO6, por encima de las cantidades presentes enla protena de quinua5,7. Sus polisacridos, llamadosgalactomananos constituyen la goma de algarroba, quese utiliza como agente estabilizador y espesante en laindustria alimenticia, as como en las industrias farma-cutica y cosmtica donde la viscosidad es un factor decalidad decisivo en la consistencia que le otorga al pro-ducto8,9.

La quinua (Chenopodium quinua Willd) es uno delos pseudocereales ms importante de la zona andinapor su contenido en protenas de alta calidad, en la queestn presentes todos los aminocidos esenciales, rico

en vitaminas y minerales, y crece bien bajo condicio-nes extremas, como sequas, heladas y salinidad delsuelo. Dentro de los granos andinos es el de mayor ver-satilidad para el consumo. El grano entero, la harinacruda o tostada, hojuelas, smola y polvo instantneopueden ser preparados de mltiples formas2,3,10,11.

El lupino puede sustituir granos de cereal en muchosproductos alimenticios, incrementando la calidadnutricional por su contenido en protena y caroteno, seincorpora en pastas y panes, en productos crujientes,frmulas de beb, sopas y ensaladas2,3,12,13, aunque noposee histidina, aminocido esencial, necesario paralos lactantes de trmino, conlleva que al confeccionarla dieta sobre esta base, debe suplementarse con otrasfuentes, como: quinua, y algarrobo que contienen 4,6 y1,99 g de histidina/100 g protena, respectivamente7,14.

El objetivo principal de este trabajo consisti enobtener una bebida vegetal de alto valor proteico a par-tir de extractos lquidos de quinua, lupino y algarrobosaborizada con frambuesa, aplicando la tcnica mate-mtica de la Programacin Lineal para obtener los con-tenidos de cada materia prima de la formulacin permi-tiendo suplementar alrededor del 3% de las protenasrequeridas diariamente por los nios de 2 a 5 aos conuna aceptabilidad comprobada mediante pruebas sen-soriales, para un perodo de 90 das de conservacin atemperatura ambiente y lugar seco.

Materiales y mtodos

Materia prima

La empresa de Productos Nutritivos, AVELUPTemuco-Chile, suministr los granos de lupino (Lupi-nus albus L), y quinua (Chenopodium quinua Willd),envasados, en bolsas de papel de 25 y 10 kg respectiva-mente, mientras que las vainas de algarrobo (Prosopischilensis (Mol.) Stunz) envasadas en bolsas plsticas de15 kg, se adquirieron directamente en el Ayllu de Sol-cor, San Pedro de Atacama. La pulpa concentrada deframbuesa (marca Minuto Verde 100% natural,Empresa Alifrut S.A.-Chile) envasada en bolsas multi-capas aspticas de 335 g se obtuvo en una cadena deSupermercados de Antofagasta. El bicarbonato sdicoy el cido ctrico, calidad comercial, se adquirierondesde Merck Co (Chile) y botellas de vidrio de 250 mLcon tapa twist-off (Cristaleras Toro S.A.C.I.; San-tiago, Chile).

Pruebas preliminares

Se realizaron pruebas preliminares para determinarlos tiempos de remojo y coccin a aplicar en cada mate-ria prima de acuerdo con los aportes de protenas que seobtendran al elaborar la bebida, siendo para la quinuaen proporcin de 1:6 (granos : agua) el mejor tiempo deremojo por 24 horas con un 0,50%, contra un 0,30 y

Desarrollo de una bebida de altocontenido proteico para la dietade preescolares

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0,31% para 12 y 6 horas respectivamente. Para eltiempo de coccin se hizo el estudio con 9, 12 y 15minutos donde la cantidad de protenas no mostrvariacin significativa pero se opt por 9 minutos decoccin, porque a mayor tiempo de coccin la viscosi-dad aumentaba considerablemente. Para el lupino, elmejor tiempo de remojo obtenido con proporcin de1:6 (granos : agua) fue de 24 horas, ya que para 36horas de remojo, se obtena mayor porciento de prote-na pero con riesgo de fermentacin, los tiempos decoccin fueron 30, 40 y 50 minutos; resultando como elmejor tiempo 40 minutos, alcanzando un 1,80% de pro-tena, que correspondi a un 27% ms que para unacombinacin de 40 minutos con 12 horas de remojo y31% ms que para 40 minutos con 6 horas de remojo.El algarrobo no requiri tiempo de remojo, la mayorcantidad de protenas contenidas en el extracto lquidofue 0,47% y se obtuvo con 15 minutos de coccin parauna relacin granos : agua de 1:5. Todos los granos secocieron en Marmita capacidad 10 L (marca Magefesa,Vizcaya, Espaa) a Presin > 1 atm.

Proceso de elaboracin y desarrollo de la formulacin

La elaboracin de la bebida se realiz de acuerdo aldiagrama de flujo presentado en la fig. 1.

Formulacin de la mezcla

La bebida proteica sabor frambuesa se elabor en laPlanta Piloto del Departamento de Alimentos de laUniversidad de Antofagasta. Se plantearon 5 formula-ciones con proporciones variables de extractos lquidosde algarrobo, lupino y quinua, empleando la tcnica deProgramacin Lineal con apoyo de la herramientaSolver de la hoja de clculo de Microsoft EXCELv.2000. Las formulaciones se compararon con elpatrn de protenas de referencia de la FAO6 y a travsde evaluacin sensorial se definieron las restriccionesbajo el criterio de que la mezcla de los extractos lqui-dos de algarrobo, quinua y lupino aportara del 75 al

Fig. 1.Diagrama de flujopara la elaboracin de labebida proteica de fram-buesa.

Operaciones previas

Recepcin de las materias primas

Lupino Quinua Algarrobo

Lavado

Remojo (24 h) Coccin (15 min a 120 C)

Coccin (30 min a 120 C) Coccin (9 min a 120 C)

Enfriado (hasta T ambiente)

Triturado (Licuadora Sidelen)

Filtracin lquidos con tela

Envasado de extractos lquidos

Envasado en botellas de 250 mL a 80 C

Pasteurizacin (20 min a 90 C) Enfriamiento Almacenamiento

Preparacin de las formulaciones (adicin de pulpa de frambuesa,cido ctrico y azcar bicarbonato de sodio). Calentar hasta 80 C

Lavado y seleccin

Lavado y seleccin

80% de la formulacin y el resto a los dems ingredien-tes (concentrado de frambuesas y azcar), que el aportede protenas a complementar fuese mayor al contenidoen el jugo que se comercializa AdeS15, sabor naranja,que el porcentaje de aminocidos esenciales sea 3,0%de lo requerido por la dieta del nio de 2 a 5 aos devida y que la mezcla fuese de bajo costo.

Las dos bebidas proteicas, de las cinco formuladas,con denominacin A y B, se prepararon de acuerdo a laformulacin respuesta de la funcin Solver, se calenta-ron hasta alcanzar una temperatura de 80 C en el cen-tro trmico, medida con un sensor bimetlico de tempe-ratura. Se llenaron las botellas de vidrio de 250 mL,previamente esterilizadas, dejando un espacio decabeza de 1,5 a 2 cm, para lograr un correcto vaco, y secerraron con tapa twist-off. A continuacin se coloca-ron de forma vertical en un cesto y se introdujeron enun recipiente con agua caliente que cubra completa-mente las botellas; una vez alcanzada la temperatura deebullicin del agua, se retuvieron por 20 min para pro-ducir la pasteurizacin de la bebida. Para el enfriamientode los envases se procedi a la aspersin de agua potableen forma manual en los primeros instantes y despus secontinu bajo chorros de agua hasta alcanzar al interiordel producto una temperatura de 40 5 C. El almacena-miento se realiz a temperatura ambiente, en lugarfresco y seco durante 90 das.

Mtodos qumicos

Los anlisis se efectuaron a los granos (lupino, qui-nua y algarrobo), molidos mediante un Molino F mod.N 4 (marca Quaker City Mill. Philadelphia, PA,USA), a sus extractos lquidos, al Jugo AdeS sabornaranja, para tener los parmetros de composicin parasu comparacin; y a la bebida proteica en estudio.

Determinacin de Humedad: Se realiz por determi-nacin gravimtrica de la prdida de masa. Se pesaron10 g de muestra, en una placa petri, se llevaron a laestufa Binder Gmbh mod. FD-23 (Tuttlingen, Ger-many) escala de 0 a 300C, hasta peso constante a 130 3C, el procedimiento se realiz por duplicado paracada harina y mezcla16.

Determinacin de Cenizas: Se midi utilizando elmtodo de incineracin seca, en horno mufla Vulcanmod. A-550 (Degussa-Ney, Yucaipa, CA, USA) a 550C, hasta obtener la muestra de color blanco o grisceo16.

Determinacin de Lpidos: Se realiz, por extrac-cin con solvente en equipo Soxhlet de 250 mL (SimaxS.A.; Alemania)16,17.

Determinacin de Fibra: Se realiz por prdida demasa a travs de oxidacin e hidrlisis cida17.

Determinacin de Protenas: Se determin con unequipo digestor destilador Kjeldahl mod. Q327-E26B(Quimis, Diadema, SP, Brasil). El contenido proteicode los granos y extracto lquido de algarrobo se calculmultiplicando el valor obtenido (nitrgeno total) por elfactor de conversin 6,25; los granos y extractos lqui-

dos de quinua y lupino, el jugo AdeS y la bebida pro-teica por 5,75 segn ISP16 y Schmidt-Hebbel17.

Determinacin de Extracto No Nitrogenados (E.N.N.):Se determinaron indirectamente por diferencia de 100menos la suma del porcentaje de humedad, protena,lpidos y cenizas (componentes principales)17.

Determinacin de Acidez: Se determin a travs detitulacin, basndose en una reaccin cido-base16.

Mtodos fsicos

Los anlisis fsicos se realizaron a los extractoslquidos, a la bebida AdeS sabor naranja y a la bebidaproteica en estudio.

Determinacin del Color: Se realiz con el equipoColorFlex (Hunter Lab, Reston, VA, USA), segn elprocedimiento establecido en el manual de Instruccin,se coloc la muestra en una cubeta de cristal de cuarzo5,08 cm se tap con una cubierta negra. A travs del soft-ware HunterLabs Easy Match QC se realiz la lecturasiguiendo la relacin recomendada iluminante/ observa-dor D65/10 utilizando el mtodo de medicin paralquidos opacos, registrando los parmetros L* (lumino-sidad y grado de oscurecimiento de las muestras), coor-denadas cromticas a* (+ a* = rojo, - a* = verde) y b* (+b* = amarillo, - b* = azul). Se realizaron 12 medicionespor cada muestra a razn de una cada minuto18. Las dife-rencias de color se calcularon en el perodo de almacena-miento de 90 das de acuerdo a la ecuacin:

E* = (L*i L*o)2 + (a*i a*o)2 + (b*i b*o)2donde L*

o, a*

oy b*

oson los valores de las muestras en el

tiempo cero y L*i , a*i y b*i son los valores medidos de cadamuestra a cualquier tiempo. El croma (C*) se calculde acuerdo a la ecuacin:

C* = (a*2 + b*2)y el ngulo hue, matiz (h*), segn la ecuacin:

h* = tan1 (b*/a*)donde a* > 0 and b* 019.

Determinacin de la Viscosidad: Se realizaron, 10mediciones de viscosidad por cada muestra, cada 30segundos a 100 rpm y se expresaron en mPa*s medianteel equipo viscosmetro digital rotacional Brookfieldmod. DV-II+ (Brookfield Engineering Laboratories,Stoughton, MA, USA) acoplado a un computador pro-visto del programa Wingather desarrollado por el fabri-cante20.

Mtodos microbiolgicos

Los anlisis microbiolgicos de Salmonella, recuentode aerobios mesfilos, coliformes y Echerichia Coli se


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realizaron a la bebida proteica16y los resultados se com-pararon con los lmites establecidos en el R.S.A21.

Evaluacin sensorial

Para la definicin y calificacin del producto se rea-lizaron diferentes pruebas de evaluacin sensorial, alinicio pruebas de ordenamiento a las 5 mezclas deextractos lquidos, despus de escoger las dos frmulasmejor evaluadas y elaborar con ellas las dos bebidasproteicas A y B, se efectuaron pruebas de preferencia ypruebas con escalas no estructuradas al comienzo delestudio y posteriormente cada 30 das, con la finalidadde evaluar sus caractersticas en cuanto a sabor, tex-tura, color y apariencia en el envase.

Prueba de ordenamiento

Las pruebas preliminares de ordenamiento para cla-sificar de mayor a menor aceptabilidad se realizaron alas cinco mezclas elaboradas con diferentes contenidosde los extractos lquidos empleados, lupino (L), quinua(Q) y algarrobo (A), (L:Q:A) en las relaciones siguien-tes: (60:15:10); (50:20:15); (45:25:15); (40:21:15) y(40:25:15). Estas pruebas se ejecutaron con 20 alum-nos de la carrera de Ingeniera en Alimentos del cicloprofesional, lo cual los hace acreedores de ser juecessemientrenados ya que han cursado la asignatura deevaluacin sensorial.

Prueba de preferencia (escala hednica)

Se escogieron las dos mejores mezclas de las cincopropuestas en la prueba de ordenamiento, las que pasa-ron a una segunda etapa aadindose pulpa concen-trada de frambuesa y azcar con lo que se completaronlas formulaciones, denominndose A y B. A estas dosformulaciones se les procedi a realizar una prueba depreferencia (escala hednica) de 5 puntos, con trmi-nos de me gusta extremadamente con valor de 5 pun-tos hasta me disgusta extremadamente con valor de 1punto, ocupando a los 20 jueces semientrenados, endonde se evaluaron los atributos siguientes: sabor,color, olor, consistencia y dulzor. Con esta prueba msespecfica se pudo identificar la formulacin de mayoraceptacin.

Pruebas de evaluacin sensorial mediante escalas no estructuradas

Se confeccionaron los procedimientos de evaluacinsensorial (PES), mediante el diseo de una escala poratributos para la bebida proteica (formulaciones A yB), de acuerdo con la metodologa descrita por Torrice-lla22 . La graduacin de la escala lineal no estructurada

de cada una de las caractersticas fue de 0 a 12 cm, conanclajes orales a 1 cm de los extremos, quedando lazona de evaluacin de 0 a 10 cm, siendo cero el valordel anclaje izquierdo de la caracterstica, con la peorevaluacin y el otro extremo, con valor de 10, el delanclaje derecho, con la mejor evaluacin. En algunascaractersticas especficas la escala lineal de 10 cm sedividi en dos, siendo el valor central, correspondientea la puntuacin de 5, el de mayor evaluacin y losextremos (anclajes), ambos tomados como ceros, laspeores evaluaciones. Este mtodo de evaluacin se rea-liz para cuantificar los atributos mediante escalas con-tinuas que poseen las ventajas de una cuantificacin yponderacin de acuerdo a la importancia que se leentrega a los atributos; siendo stas: aspecto del pro-ducto en el envase, olor, sabor y textura y una que recogeel sentir completo del producto a la que se le denominimpresin general. En estas pruebas participaron losjueces descritos anteriormente. Esta evaluacin se rea-liz cada 30 das durante el tiempo de almacenamiento.La puntuacin total y la evaluacin cualitativa de lasdiferentes formulaciones se expresaron como: excelente(17,5-20,0), buena, (15,4-17,4), aceptable (11,2-15,3),regular (7,2-11,1) y mala (< 7,2)22.

Escala hednica grfica

Las formulaciones se reajustaron de acuerdo con elresultado de los jueces semientrenados y las bebidas sesometieron a la aceptacin de 15 nios de 2 a 5 aos(previamente entrenados con productos conocidos), enel Jardn Infantil Mundo Feliz de la ciudad de Anto-fagasta; mediante la cartilla de evaluacin del EstadoFacial, se utilizaron 5 expresiones diferentes de caras,que representaron los criterios siguientes: (Me gustamucho, Me gusta, No me gusta ni me disgusta, Me dis-gusta, Me disgusta mucho).

Perfil aminoacdico de la mezcla

La determinacin del perfil de aminocidos se rea-liz por cromatografa lquida de alta presin (HPLC),con derivatizacin precolumna con etoximetilenmalo-nato de dietilo, al trmino del estudio de almacena-miento, 90 das de elaborada la bebida, con el fin decompararlo con la cantidad de aminocidos entregadoen la formulacin del Solver y con lo requerido por losnios de 2 a 5 aos12. Se pesaron aproximadamente 2mg de protena, de la bebida, se hidrolizaron a 120 Ccon HCl 6N por 20 horas, se llevaron a sequedad enrotavapor (Bchi Labortechnick; Suiza) y el residuo deaminocidos se disolvi en un tampn borato pH = 9,0que se derivatiz con etoximetilenmalonato de dietilo a50 C por 50 minutos con agitacin. Se tom 20 L demuestra derivatizada y se inyect en un cromatgrafoHPLC con detector UV a 280 nm usando una columnaNova Pak RP 18, 4 m, Waters. Fase mvil acetato de



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sodio pH 6 y acetonitrilo, usando gradiente de solvente.El clculo de cada aminocido se hizo por comparacincon cido amino butrico como estndar interno23.

Anlisis estadstico de resultados

Los anlisis se realizaron al menos por duplicado,presentndose como valores medios (X) y sus desvia-ciones estndar (S), con un nivel de confianza del 95%,las evaluaciones estadsticas de los resultados, se efec-tuaron utilizando la hoja de Clculo de Microsoft Excelversin 2000. Los ajustes de los datos para los diferentesgrficos se efectuaron por regresin lineal expresando elvalor del coeficiente de determinacin R2 que mayorajuste presentara entre las variables. La formulacin dela bebida se defini a travs de la programacin linealcon la herramienta Solver de la Hoja de Clculos deExcel versin 2000 y se calcul el aminograma a partirde los datos tericos de las materias primas, para luegoser comparadas con los valores reales, definiendocorrectamente el aporte proteico de las bebidas.

Resultados y discusin

Programacin lineal

Seleccin de la mejor formulacinEl criterio para la seleccin de la mejor formulacin

fue encontrar una combinacin de los extractos delupino (L), Quinua (Q) y algarrobo (A), considerando suincidencia en el sabor del producto, el color y la consis-

tencia; as como los aminocidos limitantes y el aporte alporcentaje de protenas. Se prepararon cinco formula-ciones L:Q:A (60:15:10) (50:20:15) (45:25:15),(40:21:15) y (40:25:15), siendo favorecidas en el orde-namiento de preferencias por parte de los juecessemientrenados las formulaciones de menor contenidoen lupino, donde resulta menos perceptible el saborafrijolado.

Segn los resultados obtenidos por la planilla Sol-ver, las dos formulaciones seleccionadas: A y B conuna proporcin (L:Q:A) de (40:21:15) y (40:25:15)correspondieron con un 76 y 80%, de los extractoslquidos, respectivamente; y el resto a los dems ingre-dientes de la frmula, pulpa concentrada de frambuesa(PCF) y azcar (AZ); de tal manera que la composicinfinal qued de la forma siguiente: Frmula A: L:Q:A(40:21:15) + PCF 20% + AZ 4%, y la Frmula B:L:Q:A (40:25:15) + PCF 15 % + AZ 5%; siendo el ami-nocido terico limitante la histidina en un 49,6% paraA y un 45,4% para B. El costo total de la suma de losinsumos utilizados para la elaboracin de la formula-cin A y B, exceptuando material de envase, etiquetas,embalaje, mano de obra y gastos de energa alcanz enpesos chilenos (CLP) $ 410.- y en dlares americanos(USD $ 0,88) y CLP $ 460.- (USD $ 0,98) (cambio alda 09/06/2011), por kg, respectivamente.

Evaluacin sensorial

Escala hednica

En la tabla I se muestran los resultados de la escalahednica de 5 puntos, al comparar la formulacin A y

Tabla IResultados evaluacin sensorial escala hednica de 5 puntos

Jueces semientrenados (n = 20) Preescolares 2 a 5 aos (n = 30)Formulaciones Formulaciones

ComparacinParmetro A B estadstica Escala Puntaje A B

(p < 0,05) facial Frecuencia % Frecuencia %Sabor 3,79 0,79 3,63 1,12 NS Me gusta mucho 5 6 20,0 2 6,7

Color 3,68 0,89 3,05 0,91 DS Me gusta 4 18 60,0 10 33,3

Olor 3,11 0,88 3,05 0,97 NS Ni me gusta 3 4 13,3 9 30,0ni me disgusta

Consistencia 3,32 0,89 3,37 0,96 NS Me disgusta 2 2 6,7 7 23,3

Dulzor 3,74 0,81 3,26 1,05 DS Me disgusta mucho 1 0 0,0 2 6,7

X S 3,93 0,78 3,10 1,06Comparacin DS

Estadstica (p < 0,05)Los valores en las columnas estn presentados como X S: Valor medio desviacin tpica.DS: Diferencia significativa; NS: No significativo.


B, los jueces semientrenados refieren diferencia esta-dsticamente significativa en la evaluacin del color ysabor (p < 0,05), el resto de los parmetros no presenta-ron diferencias. De los juicios realizados por los prees-colares para la formulacin A la aceptacin de labebida fue del 80%, mientras que para la formulacinB slo alcanz el 40% de aceptacin; existiendo dife-rencia significativa (p < 0,05) entre las bebidas, que secorrobora con la desviacin tpica de cada poblacinmuestral; ambos grupos evaluadores arrojaron unamejor aceptacin para la frmula A, que se atribuye almayor contenido de concentrado de frambuesa.

Escala no estructurada

Los resultados obtenidos de la evaluacin sensorialrealizada por los jueces semientrenados para las formu-laciones (A y B) se muestran en la tabla II, donde sepuede observar que la formulacin A tuvo una mayoraceptacin por los jueces, aunque en ambos casos,hubo una tendencia a la disminucin del puntaje totaldurante el estudio de almacenamiento, obteniendovalores de 14,3; 14,1; 13,0 y 13,6 para la formulacinA, mientras que la formulacin B obtuvo 13,4; 13,5;12,1 y 11,4 para 0, 30, 60 y 90 das, respectivamente yambos corresponden a la calificacin de Aceptable,segn lo indicado por Torricella22. Los parmetros demayor ponderacin general recayeron sobre el sabor

(1,4) y el olor (0,8), considerados como las caractersti-cas ms importantes en la deteccin del sabor asociadoal lupino.

Anlisis proximal

En la tabla III se muestran los resultados del anlisisqumico proximal a las materias primas y bebidas enestudio, donde se observa que el contenido de protenadel grano de lupino (34,33%) y extracto lquido (1,83%)es mayor al existente en la quinua y algarrobo, en 3,1 y3,7 veces, en relacin a los granos y en 3,0 y 2,4 veces enrelacin a los extractos lquidos, respectivamente. Elcontenido de lpidos (10,26%) que present el grano delupino se mantuvo dentro del intervalo (8 a 12%) des-crito por Alonso24, mientras que los hidratos de carbonoestn por debajo del 37%, los contenidos de fibra y ceni-zas, se encontraron dentro del 10 a 12% y 2,5 a 3,0%,respectivamente, de acuerdo a lo informado por Yaez25.En cuanto al contenido de lpidos en el extracto lquido(0,30%), es superior al obtenido para los extractos dequinua (0,06%) y algarrobo (0,05%).

La cantidad de protenas (11,14%) y lpidos (5,80%)para el grano de quinua estuvieron por encima de losvalores descritos por Tapia10 quien seal cantidades de9,1 y 2,6; respectivamente; mientras que la cantidad dehidratos de carbono (63,65%) se encontr por debajo del72,1% informado por el mismo autor, pudindose atri-

Tabla IIResultados de la evaluacin sensorial durante los 90 das de almacenamiento (n = 20)

Tiempo de almacenamiento (das)

Caracterstica Coeficiente Puntaje promedio Puntuacin convertidaorganolptica de ponderacin 0 30 60 90 0 30 60 90

Individual General A B A B A B A B A B A B A B A B

Aspecto del producto en el frascoOpacidad 0,27 0,6 2,6 2,4 2,3 2,2 2,1 1,6 2,2 1,8 0,7 0,6 0,6 0,6 0,6 0,4 0,6 0,5Apariencia 0,33 3,8 3,5 3,9 3,6 3,0 2,3 3,2 2,6 1,2 1,2 1,3 1,2 1,0 0,8 1,1 0,9

OlorTipicidad 0,48 0,8 3,9 3,0 3,4 3,3 3,3 3,1 3,6 3,1 1,9 1,5 1,6 1,6 1,6 1,5 1,7 1,5Intensidad 0,32 3,5 3,2 3,9 3,7 3,2 3,2 3,7 1,6 1,1 1,0 1,2 1,2 1,0 1,0 1,2 0,5

SaborTipicidad 0,42 3,3 2,9 3,3 3,2 3,3 3,0 3,6 3,1 1,4 1,2 1,4 1,3 1,4 1,3 1,5 1,3Dulzor 0,28 1,4 4,8 4,1 4,2 4,0 4,2 3,7 4,2 3,5 1,3 1,1 1,2 1,1 1,2 1,0 1,2 1,0Amargor 0,28 3,4 4,1 3,5 3,4 3,2 3,7 3,3 3,6 0,9 1,1 1,0 0,9 0,9 1,0 0,9 1,0Acidez 0,42 3,4 3,7 3,9 3,8 3,0 3,4 3,2 3,4 1,4 1,5 1,7 1,6 1,3 1,4 1,3 1,4

TexturaConsistencia 0,42 0,6 4,1 3,9 3,9 3,9 4,2 3,4 4,1 3,8 1,7 1,7 1,6 1,6 1,8 1,4 1,7 1,6Suavidad 0,18 3,0 3,4 3,1 3,0 2,9 3,1 3,5 2,6 0,5 0,6 0,6 0,5 0,5 0,6 0,6 0,5

Impresin General 0,6 0,6 3,3 3,0 3,2 2,9 3,0 2,7 2,9 2,1 2,0 1,8 1,9 1,7 1,8 1,6 1,7 1,3

Puntuacin Total 4 4 14,3 13,4 14,1 13,5 13,0 12,1 13,6 11,4


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buir la diferencia a que es un cultivo perteneciente a dife-rentes zonas de la regin andina. La cantidad de cenizas(2,29%) fue inferior y la de fibras (3,88%) superior parala quinua, segn lo expresado por FAO26 que indicvalores de 3,0 y 2,1%, respectivamente.

Los contenidos de protenas, lpidos e hidratos decarbono en el grano de algarrobo segn tabla III fueronsuperiores al 8,1; 1,1 y 48,5% respectivamente obteni-dos por Cruz7. La cantidad de cenizas y fibras seencuentran por debajo de los valores enunciados por elmismo autor, los cuales son 3,16% y 10,75% respecti-vamente. En cuanto al extracto lquido, presenta 3

veces ms fibra que la quinua y 1,7 veces ms que ellupino. La cantidad de lpidos en el algarrobo es 6veces menor que en el lupino y la de la quinua es 5veces menor a la del lupino; por ser estos valores tanbajos en los extractos lquidos, no se realiz el ndicede perxido durante el tiempo de almacenamiento.

Bebida proteica

En la tabla III se observa que la bebida elaboradacorrespondiente a la formulacin A es superior en

Tabla IIIAnlisis qumico proximal al grano, extractos lquidos y a la bebida en estudio (base seca) (n = 3)

Protenas Lpidos Fibra Humedad Cenizas E.N.N.* Slidos totales

GranosLupino 34,33 0,09 10,26 0,22 11,45 0,44 9,29 0,48 3,31 0,08 31,35 1,14 90,71 0,48 Quinua 11,14 0,09 5,80 0,05 3,88 0,04 13,25 0,01 2,29 0,08 63,65 0,09 86,75 0,01Algarrobo 9,33 0,17 1,10 0,10 10,75 0,20 6,53 0,06 3,16 0,02 69,13 0,21 93,47 0,06

Extractos lquidosLupino 1,80 0,02 0,30 0,10 1,31 0,40 96,67 0,30 0,35 0,01 0,25 0,10 3,33 0,30Quinua 0,51 0,13 0,06 0,03 0,77 0,06 95,39 0,34 0,09 0,04 3,24 0,26 4,61 0,34Algarrobo 0,56 0,13 0,05 0,06 2,21 1,13 85,24 0,08 0,50 0,12 11,40 1,41 14,76 0,08

Bebida AdeS 0,62 0,02 0,46 0,36 1,13 0,02 87,19 1,25 0,14 0,03 10,46 0,86 12,81 1,25

Bebida proteica Formulacin A(L:Q:A)(40:21:15)

0 das 1,33 0,01 0,14 0,01 0,13 0,01 83,68 0,05 0,28 0,01 14,45 0,02 16,33 0,0590 das 1,36 0,04 0,13 0,01 0,14 0,01 82,59 0,42 0,29 0,02 15,50 0,40 17,41 0,42

Los valores en las columnas estn presentados como S: valor medio desviacin tpica, * ENN: extracto no nitrogenado. Bebida AdeS, utilizada como referencia y Bebida pro-teica, en estudio.

Tabla IVResultados de la composicin de aminocidos esenciales para las formulaciones segn planilla Solver y determinado por HPLC

Extractos lquidos Formulaciones(g/100g protenas) A B AAminocidos

FAO1 FAO1 FAO1 Determinadoesenciales Lupino Quinua Algarrobo (4,08%) Aporte2

(4,2%) Aporte2

(3,0%) Aporte2 por HPLC

(90 das)Isoleucina 4,1 7,0 3,26 0,0217 0,0398 0,0223 0,0412 0,01596 0,0434 0,0272Leucina 6,4 7,3 7,94 0,0512 0,0606 0,0527 0,0621 0,03762 0,0663 0,0492Lisina 4,5 8,4 4,26 0,0450 0,0450 0,0463 0,0467 0,02964 0,0490 0,0300Metionina + Cistina 2,5 12,5 1,0 0,0194 0,0322 0,0200 0,0348 0,01425 0,0345 0,0178

Fenilalanina + Tirosina 9,3 12,0 5,82 0,0488 0,0847 0,0503 0,0871 0,03591 0,0931 0,0529

Treonina 3,3 5,7 4,68 0,0264 0,0338 0,0271 0,0350 0,01938 0,0368 0,0308Triptfano 1,1 1,2 0,89 0,0085 0,0100 0,0088 0,0102 0,004845 0,0109 0,0044Valina 3,7 7,6 7,8 0,0271 0,0413 0,0279 0,0429 0,01995 0,0447 0,0283Histidina 0,0 4,6 2,92 0,0147 0,0074 0,0152 0,0083 0,00798 0,0074 0,0115Formulacin Lupino, Quinua Algarrobo (L:Q:A) A (40:21:15) y B (40:25:15). 1Porcentaje terico diario recomendado de aminocidos para la formulacin del total requerido por los preescolares de 2 a 5 aos.2Aportado inicialmente por la formulacin segn Clculo Terico.


cuanto al contenido de protenas en 2,2 veces con rela-cin al jugo AdeS en base a soya utilizado comobebida de referencia, mientras que el contenido decenizas es el doble, los hidratos de carbono son supe-riores en 1,4 veces, en tanto que los contenidos de lpi-dos y fibra son inferiores en la bebida formulada en 3,3y 8,7 veces, respectivamente.

Perfil aminoacdico

En la tabla IV se muestra la composicin de los ami-nocidos esenciales para las formulaciones A y B, quecumplen con el porcentaje previsto del total del da deun 4,08% y 4,2% propuesto a suplementar; adems, seindican para la formulacin A (con un ajuste de un 3%a suplementar, considerado como suficiente para labebida), las cantidades de aminocidos en forma te-rica al inicio del almacenamiento y el perfil aminoac-dico efectuado por HPLC a los 90 das, comparando entodos los casos con los requerimientos recomendadospor la FAO para los nios de 2 a 5 aos6.

La cantidad de aminocidos que entreg el perfilpara la formulacin A con un 3,0% de aminocidosesenciales al da, fue inferior a los valores entregadospor el perfil aminoacdico terico al inicio del estudio,siendo favorable porque permiti concebir la formula-cin y mantener los contenidos de aminocidos porencima de lo recomendado por FAO/OMS6, durantelos 90 das de almacenamiento, a excepcin del tript-fano que estuvo por debajo de lo recomendado. Porcuanto las formulaciones planteadas suplementanentre 6 a 7% de los 19 g de protenas que requieren alda los infantes de 2 a 5 aos27,28, superando amplia-mente el 3,1% que aporta el jugo AdeS15.

Mtodos fsicos

La tabla V muestra los resultados obtenidos para laviscosidad de los extractos lquidos, as como para eljugo AdeS de referencia y para las formulaciones A yB durante el estudio de almacenamiento. De los 7 husi-

llos de giro que posee el viscosmetro Brookfield modDV-II+, se obtuvo el mayor torque para el N1 a unavelocidad de 100 rpm, debido a esto se hicieron todaslas mediciones con este husillo. De los extractos lqui-dos, el de quinua proporcion una mayor viscosidad alas formulaciones, esto se debe a que el 66% de loscomponentes de la quinua corresponden a almidn29,los que expresan su mayor gelatinizacin en el inter-valo de temperatura de 66 a 89C30.

Las viscosidades de las formulaciones A y B, com-paradas individualmente entre sus diferentes tiemposde almacenamiento medidos en los tres meses, no pre-sentaron mediante el ANOVA, diferencias estadstica-mente significativas (p < 0,05). No obstante, al compa-rar sus viscosidades con la del jugo AdeS, se observdiferencias estadsticamente significativas (p < 0,05) alaplicar el ANOVA y con la prueba de rangos mltiplesde Duncan se identificaron las diferencias entre las for-mulaciones A y B y entre B y el jugo AdeS, pero noas entre este ltimo y la formulacin A.

Anlisis de color

La tabla VI muestra los valores obtenidos en el espa-cio de color referidos a L*, C*, h*, as como la relacina*

obtenidos durante el perodo de almacenamiento.b*Se puede apreciar que la luminosidad (L*) para las

formulaciones A y B, present valores aproximados de39 y 42,6%, con desviaciones tpicas menores a 1,02 y2,09 respectivamente, los valores obtenidos, estn cer-canos a la mitad de la escala de L* (0 a 100) y elANOVA demostr que no existi diferencia estadsti-camente significativa (p < 0,05) para ninguna de lasdos formulaciones en cada tiempo seleccionado delperodo de almacenamiento.

Los valores croma C* presentaron un valor medioaproximado para A de 24,69% y 23,28% para B, conuna desviacin tpica de 1,53 y 1,04 respectivamente,el ANOVA para C* present diferencias estadstica-mente significativas (p < 0,05) slo para la formulacinA con respecto al tiempo.

Tabla VValores de viscosidad para las formulaciones A y B, Jugo AdeS y extractos lquidos (n = 10)

Viscosidad (mPa*s)Tiempo (das) Formulaciones Extractos lquidos

A B Jugo AdeS Lupino Quinua Algarrobo0 39,40a 0,00 35,10b 0,00 38,38a 0,59 12,82 0,65 80,88 0,64 17,04 0,2925 38,28a 0,04 34,37b 0,0550 39,59a 0,03 34,81b 0,0375 38,05a 0,05 32,80b 0,0090 39,20a 0,00 33,40b 0,00Los valores en las columnas estn presentados como X S: valor medio desviacin tpica. Letras diferentes en los valores medios de las columnas indican diferencias sig-nificativas para p < 0,05.


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En cuanto al ngulo hue, h*, mostr un valor mediode 29,16 para A y 22,88 para B, presentando paraambas formulaciones diferencias estadsticamente sig-nificativas (p < 0,05) a contar de los 50 das de almace-namiento. Adems, los valores obtenidos se encuen-tran dentro del primer cuadrante (0 a 90) de la esferade color, y por su posicionamiento en el espacio decolor del CIEL*a*b*, las formulaciones son de colorrosado oscuro.

a*Los valores obtenidos para la relacin b* resultaronmayores a 1 para ambas formulaciones lo que indica unndice de coloracin roja de las muestras, segn lo des-crito por Larrauri y cols.31, con una tendencia a la dis-minucin que promueve diferencias estadsticamentesignificativas (p < 0,05) a partir de los 50 das de alma-cenamiento.

En la figura 2 se presentan las variaciones de lascoordenadas cromticas a* y b* de las dos frmulasdesarrolladas de la bebida proteica sabor frambuesa Ay B en el tiempo de almacenamiento de 90 das. La fr-mula A mantuvo desde un principio valores de a* supe-riores a los de la frmula B debido principalmente al

aporte superior entregado por el concentrado de fram-buesa; no obstante, en ambas formulaciones, a* va dis-minuyendo con el tiempo de almacenamiento, exceptoen la formulacin A que el valor de a* tiende a mante-nerse constante despus de los 60 das. Esto indica queambas formulaciones sufrieron un deterioro de la colo-racin roja, movindose hacia zonas rojizas ms claras.Otro comportamiento tiene la coordenada cromticab*, ya que en ambas formulaciones, los valores tiendena aumentar en el tiempo de almacenamiento, indicandouna ganancia de la coloracin amarilla. Al comparar lascoordenadas cromticas de las formulaciones A y B sepuede sealar que al disminuir a* en valores positivos yaumentar b* tambin en valores positivos, la bebidapresent una degradacin leve del color inicial durantelos 90 das de almacenamiento.

En la figura 3 se muestra la diferencia de color (E)de las formulaciones A y B, que cumplen con unmodelo lineal y cuyo ajuste es de R2 = 0,9247 y R2 =0,9605, respectivamente. La pendiente de la rectacorrespondiente a la formulacin A (0,0772) es lige-ramente superior a la pendiente de la recta de la for-

Tabla VIValores obtenidos de los diferentes parmetros evaluados para el espacio de color (n = 12)

Formulaciones

Tiempo (das) A B

L* C* h* a* L* C* h* a*b* b*

0 38,67 26,64 22,47 2,42 40,86 24,35 13,74 2,0225 39,00 25,83 24,43 2,20 42,05 24,36 15,16 1,9250 38,45 22,55b 30,36b 1,71b 41,93 23,08 22,48b 1,55b75 39,86 23,25b 32,82b 1,55bc 42,39 22,24 29,04c 1,34bc90 40,92 24,56ab 35,70c 1,39c 42,60 22,34 33,97d 1,22c

L*: Luminosidad; C*: Croma; h*: ngulo hue; a* y b*: coordenadas cromticas. Letras diferentes en los valores medios de las columnas indican diferencias significativaspara p < 0,05.

Fig. 2.Comportamiento de las coordenadas cromticas en los90 das de almacenamiento. Frmula A: a* ( ); b* ( );Frmula B: a* ( ); b* ( o ).

26,00

22,00

18,00

14,00

10,00

Coor

dena

das c

rom

ticas

(valo

res)

Tiempo (das)0 20 40 60 80 100

Fig. 3.Diferencias de color (E*) para las Formulaciones A yB en el tiempo de almacenamiento de 90 das.

8,00

7,00

6,00

5,00

4,00

3,00

2,00

1,00

0,00

Difer

encia

de co

lor

E*

Tiempo (das)

E = 0,0772 t + 0,1897R2 = 0,9247

E = 0,0682 t + 0,0092R2 = 0,9605

E* (Frmula A) E* (Frmula B)

0 20 40 60 80 100

mulacin B (0,0682) lo que motiva que la frmula Aalcanzara el valor de E = 3,0 a los 36 das y E = 5,0a los 62,3 das; sin embargo, la frmula B lleg alvalor de E = 3,0 a los 44 das y E = 5,0 a los 73,2das. Esto denota que la frmula A llega primero aestos dos lmites en 8 y 11 das previos a la frmula B,lo que es de suma importancia, toda vez que es cono-cido que valores de E < 3,0 no pueden ser fcilmentedetectados por la percepcin del ojo humano32. Losvalores de E 5,0 son un ndice de valor lmite utili-zado por otros investigadores para indicar el inicio dela inestabilidad33.

Conclusiones

El contenido de protenas en la bebida A obtenida alfinal del estudio de almacenamiento fue de 1,36%,siendo capaz de suplementar entre un 6 y 7% del totalde las protenas que requieren los preescolares de 2 a 5aos en su dieta diaria y el perfil aminoacdico de laformulacin corrobor que la cantidad de aminocidosesenciales aportada suplementa el 3% del requeri-miento diario establecido por el patrn de la FAO,excepto el triptfano. Las evaluaciones microbiolgi-cas y sensoriales realizadas en el perodo de 90 das,indicaron que las dos formulaciones mantienen unacalidad adecuada para ser consumidas, siendo la for-mulacin A la ms favorecida por la evaluacin senso-rial, tanto por los jueces semientrenados como por lospreescolares. La viscosidad promedio para la formula-cin A alcanz 38,9 mPa*s, valor semejante al de labebida AdeS de 38,4, mPa*s, utilizada como patrnde comparacin, mientras que la formulacin B resultun poco inferior, 34,1 mPa*s. La relacin a* que indica

b*la tendencia del color, alcanz valores > 1, lo queindica un ndice de coloracin roja, con tonalidadrosado oscuro, que se mantuvo estable para la per-cepcin del ojo humano hasta los 60 das y de aqu enadelante la diferencia de color E > 5,0, indicando elinicio de la inestabilidad colorimtrica.

Agradecimientos

Los autores agradecen la cooperacin financierabrindada por la Corporacin de Ayuda al Ser Desnu-trido (CORASEDE), ciudad de Calama, Chile, a travsdel Convenio de Cooperacin Tcnica con el Departa-mento de Alimentos de la Universidad de Antofagasta,Chile.

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bebida de algarrobo, lupino y quinoa

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