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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

COORDINACIÓN DE CIENCIAS DE LOS ALIMENTOS Y NUTRICIÓN

MAESTRÍA EN CIENCIA DE LOS ALIMENTOS

TRABAJO DE GRADO

MEJORAMIENTO DE LA FORMULACIÓN DE UNA BEBIDA DE

PAPELÓN CON LIMÓN

EDUARDO ANTONIO MALPICA VERANO

Diciembre, 2010






PAPELON CON LIMÓN

Trabajo de Grado presentado a la Universidad Simón Bolívar por

EDUARDO ANTONIO MALPICA VERANO

Como requisito parcial para optar al grado académico de

Magíster en Ciencia de los Alimentos

Realizado con la tutoría de la Profesora

Elba Sangronis

Co-tutor Profesor

Félix Millán

Diciembre, 2010

v

AGRADECIMIENTOS

A DIOS por darme la fuerza necesaria para la culminación de esta etapa de mi vida y para

mantenerme firme en este arduo camino.

A mi mamá, abuela Elisa y hermanas (María y Jennifer) por su amor, comprensión, compañía

e inmenso apoyo en todo lo que fue el desarrollo de esta maestría y estar siempre presentes

cuando las necesitaba, especialmente en la culminación de este trabajo de grado.

A mi tía Zoraida†, mis primos Luis y Jorge por su apoyo durante mis estudios de maestría.

A la profesora Elba por su dedicación, paciencia, consejos, comprensión, “jaladas de orejas”,

apoyo para la culminación de este trabajo y ser más que un docente una amiga.

Al profesor Félix por sus consejos y apoyo en este trabajo.

A Jhoana por su apoyo incondicional en toda la maestría y en mi vida personal.

A Yolmar, Rosaura, Claudia, Aura y Edgar por formar parte de mi panel, sin ellos hubiese

sido imposible realizar este trabajo.

A mis amigos María Virginia, Odry, Neida, Zoitza, Humberto, Luis y Xavier por los

momentos agradables que compartimos durante el desarrollo de la maestría dentro y fuera de

la universidad.

A mis amigos Saray, Nelian y Alejandro por su apoyo en muchas ocasiones donde me

encontraba muy atareado y salieron al rescate.

A Lithz por su paciencia y colaboración en los momentos que estuve en el laboratorio.

A las secretarias Olga y Gregoria por su generosa ayuda.

A la empresa INNOVAL por el suministro de la materia prima para esta investigación y apoyo

durante los últimos cinco años.

A todas aquellas personas que participaron de una u otra forma en mi formación académica.

A TODOS MUCHAS GRACIAS…

vi






PAPELON CON LIMÓN

Por: Malpica Verano, Eduardo Antonio

Carnet No.: 0483906

Tutor: Prof. Elba Sangronis

Co-Tutor: Prof. Félix Millán

Diciembre, 2010

RESUMEN

La bebida de papelón con limón presenta sedimentación en el almacenamiento que la hace

inestable. Este trabajo se enfocó en buscar la solución de ese problema clarificando la bebida y

luego usando una mezcla de enturbiantes naturales que le restituyera la sensación bucal que la

caracteriza y garantice su vida útil, adicionalmente la bebida se enriqueció con hierro, calcio e

inulina para mejorar su valor nutricional. Se utilizó una bebida de papelón comercial, el

trabajo experimental se dividió en tres etapas. En la primera, se determinó el tipo de tierra

diatomea a usar para la clarificación de la bebida con un mínimo cambio en su composición

química. En la segunda etapa, se determinó la preferencia de 120 consumidores entre la bebida

previamente clarificada y la comercial. Se optimizaron las concentraciones de los agentes

enturbiantes afectando al mínimo la sensación bucal y la turbidez de la bebida. Se enriqueció

la bebida con hierro, calcio e inulina considerando las necesidades de la población, la

recomendación de ingesta diaria y los aspectos sensoriales. En la tercera etapa, se determinó la

estabilidad de la bebida mejorada a 25, 30, 35 y 42 ºC durante 10 semanas, con evaluaciones

semanales de la variación del sabor, sólidos solubles, pH, acidez titulable y observación visual

de la formación de sedimento. La clarificación afectó significativamente el contenido de

hierro, aluminio, zinc, cobre, manganeso y la preferencia de los consumidores. El

enriquecimiento con hierro, calcio e inulina no afectó el sabor de la bebida. Se logró aumentar

la estabilidad de los sólidos en suspensión en un 509,09 %. La vida útil fue de 10 meses a una

temperatura de almacenamiento promedio de 28 ºC, siendo la variación del sabor el factor

determinante.

Palabras Clave: Papelón, Sedimento, Enturbiante, Enriquecimiento, Clarificación.

vii

ÍNDICE GENERAL

Pág.

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................... v

RESUMEN ................................................................................................................................. vi

ÍNDICE GENERAL ................................................................................................................. vii

ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................................ xi

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................... xiii

APÉNDICES ............................................................................................................................. xv

I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1

II. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 6

2.1 Bebidas naturales y orgánicas.......................................................................................... 6

2.2 Ventajas de las bebidas naturales y orgánicas ................................................................. 7

2.3 Bebidas carbonatadas y su influencia en la salud ............................................................ 8

2.4 Alimentos e ingredientes funcionales .............................................................................. 9

2.4.1 Clasificación de los alimentos funcionales .............................................................. 12

2.4.1.1 Alimentos enriquecidos, adicionados o fortificados ......................................... 12

2.4.1.2 Alimentos probióticos ....................................................................................... 12

2.4.1.3 Alimentos prebióticos ........................................................................................ 12

2.5 Enriquecimiento de bebidas........................................................................................... 13

2.5.1 Fortificación de bebidas........................................................................................... 14

2.6 Clarificación de bebidas ................................................................................................ 16

2.7 La Panela ....................................................................................................................... 18

2.7.1 Generalidades de la Panela ...................................................................................... 18

2.7.2 Producción y consumo de panela ............................................................................ 19

2.7.3 Usos de la panela ..................................................................................................... 20

2.7.4 Valor nutricional y beneficios de la panela ............................................................ 21

2.8 Limón ............................................................................................................................ 22

2.9 Ácido cítrico y málico ................................................................................................... 22

2.10 Inulina ............................................................................................................................ 23

2.11 Enturbiantes ................................................................................................................... 24

viii

2.11.1 Enturbiantes naturales........................................................................................... 25

2.11.1.1 Gomas ............................................................................................................. 25

2.11.1.1.1 Goma Gelan .............................................................................................. 27

2.11.1.2 Fibra dietaria insoluble: celulosa y hemicelulosa ........................................... 28

2.11.1.3 Fibra dietaria y minerales ............................................................................... 29

2.11.1.4 Almidón .......................................................................................................... 30

2.12 Hierro ............................................................................................................................. 30

2.13 Calcio ............................................................................................................................. 32

2.14 Proceso de obtención de la bebida de papelón con limón ............................................. 33

III. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................ 37

3.1 ETAPA I. Clarificación de la bebida y sus efectos ......................................................... 37

3.1.1 Elaboración de la bebida y toma de muestra ........................................................... 37

3.1.2. Preparación de la muestra ....................................................................................... 38

3.1.3. Clarificación de la muestra ..................................................................................... 38

3.1.4. Selección de la tierra diatomea ............................................................................... 38

3.1.5. Determinación de sólidos solubles, acidez iónica y titulable de la bebida estándar y

clarificada ......................................................................................................................... 38

3.1.5.1. Sólidos solubles ................................................................................................ 39

3.1.5.2. Acidez iónica (pH) ........................................................................................... 39

3.1.5.3. Acidez titulable ................................................................................................. 39

3.1.5.4. Determinación de proteínas, cenizas y minerales ............................................. 39

3.1.5.4.1. Determinación de proteína cruda ............................................................... 39

3.1.5.4.2. Determinación de cenizas .......................................................................... 39

3.1.5.4.3. Determinación de minerales ...................................................................... 40

3.1.6. Análisis estadístico ................................................................................................. 40

3.2 ETAPA II. Diagnostico e implementación de mejoras en la formulación de la bebida 40

3.2.1 Determinación de la preferencia del consumidor entre la bebida clarificada y la no

clarificada ......................................................................................................................... 40

3.2.2 Selección de los enturbiantes naturales ................................................................... 42

3.2.2.1 Sensación bucal y viscosidad ............................................................................ 42

3.2.2.2 Turbidez instrumental ........................................................................................ 42

ix

3.2.3 Entrenamiento del panel en turbidez y sensación bucal .......................................... 43

3.2.3.1 Turbidez sensorial ............................................................................................. 47

3.2.3.2 Sensación bucal ................................................................................................. 49

3.2.4 Enriquecimiento de la bebida de papelón con limón ............................................... 50

3.2.5 Determinación de las concentraciones de los enturbiantes naturales

seleccionados… ................................................................................................................ 51

3.2.6 Análisis estadístico .................................................................................................. 52

3.3 ETAPA III. Evaluación de la estabilidad de la bebida modificada ................................. 53

3.3.1 Sólidos solubles ....................................................................................................... 54

3.3.2 Acidez iónica (pH)................................................................................................... 54

3.3.3 Acidez titulable ........................................................................................................ 54

3.3.4 Variación del sabor .................................................................................................. 54

3.3.5 Formación de sedimentos ........................................................................................ 55

3.3.6 Análisis de los datos ................................................................................................ 55

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................................... 56

4.1 ETAPA I. Clarificación de la bebida y sus efectos ......................................................... 56

4.1.1 Selección de la tierra diatomea mediante medición de color .................................. 56

4.1.2 Comparación de los análisis químicos y físicos de la bebida clarificada y sin

clarificar ............................................................................................................................ 58

4.2 ETAPA II. Diagnostico e implementación de mejoras en la formulación de la bebida .. 60

4.2.1 Prueba de consumidores de la bebida clarificada vs. la habitual............................. 60

4.2.2 Selección y definición de rangos de usos de los enturbiantes naturales .................. 62

4.2.3 Evaluación de turbidez y sensación bucal ............................................................... 63

4.2.3.1 Turbidez sensorial ............................................................................................. 64

4.2.3.2 Sensación bucal ................................................................................................. 67

4.2.4 Enriquecimiento de la bebida de papelón con limón ............................................... 69

4.2.5 Determinación de las concentraciones de los enturbiantes naturales

seleccionados… ................................................................................................................ 70

4.3 ETAPA III. Estabilidad de la bebida modificada ............................................................ 77

4.3.1 Sólidos solubles ....................................................................................................... 77

4.3.2 Acidez iónica (pH)................................................................................................... 78

x

4.3.3 Acidez titulable ........................................................................................................ 79

4.3.4 Variación del sabor .................................................................................................. 79

4.3.5 Formación de sedimento .......................................................................................... 80

4.3.6. Estimación de la vida útil de la bebida modificada ................................................ 80

V. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 85

VI. RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 88

VII. REFERENCIAS ................................................................................................................. 90

VIII. APÉNDICES .................................................................................................................. 101

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Comparación de los aportes de calorías y nutrientes de la bebida de papelón con

limón con otras bebidas refrescantes. .......................................................................................... 2

Tabla 2. Clasificación de los hidrocoloides de plantas naturales. ............................................. 25

Tabla 3. Aplicaciones de las gomas en alimentos. .................................................................... 26

Tabla 4. Composición de las muestras para el entrenamiento del panel en los atributos de

turbidez y sensación bucal. ........................................................................................................ 48

Tabla 5. Tratamientos generados para las superficies de respuestas. ........................................ 52

Tabla 6. Sólidos solubles, acidez iónica y titulable de la bebida habitual y clarificada ............ 58

Tabla 7. Contenido de proteína, cenizas y minerales de la bebida habitual y clarificada. ........ 59

Tabla 8. Porcentaje de adecuación para algunos minerales de las bebidas clarificada y habitual.

................................................................................................................................................... 60

Tabla 9. Enturbiantes usados, su rango de concentración y su efecto en la transmitancia. ....... 63

Tabla 10. Porcentajes de aciertos en la detección de acidez y turbidez empleando pruebas de

diferencias… .............................................................................................................................. 64

Tabla 11. Resultados del ANOVA de la evaluación de la intensidad de la turbidez (primera

etapa)………….. ....................................................................................................................... 64

Tabla 12. Resultados de la prueba de rangos múltiples de Duncan para la evaluación de la

intensidad de la turbidez (primera etapa). ................................................................................. 65

Tabla 13. Resultados del ANOVA para la evaluación de la intensidad de la turbidez (segunda

etapa) ......................................................................................................................................... 66


intensidad de la turbidez (segunda etapa). ................................................................................. 66

Tabla 15. Método de tanteo para determinar el número de panelistas para evaluar la turbidez.

................................................................................................................................................... 67

Tabla 16. Resultados del ANOVA para la evaluación de la intensidad de la sensación bucal . 68


intensidad de la sensación bucal. ............................................................................................... 69

xii

Tabla 18. Método de tanteo para determinar el número de panelistas para evaluar la sensación

bucal. ......................................................................................................................................... 69

Tabla 19. Cantidades de ingredientes añadidos a la bebida de papelón con limón habitual. .... 70

Tabla 20. Resultados de la prueba 3-AFC a diferentes temperaturas para la bebida de papelón

con limón habitual enriquecida.................................................................................................. 70

Tabla 21. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (superficie almidón-goma) .......... 71

Tabla 22. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (Diseño almidón-goma) ............... 72

Tabla 23. Coeficientes de regresión de las superficies almidón-goma...................................... 72

Tabla 24. Resultados del ANOVA para la turbidez (superficie almidón-goma)....................... 73

Tabla 25. Resultados del ANOVA para la turbidez (Diseño almidón-goma) ........................... 74

Tabla 26. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (superficie goma-fibra) ................ 75

Tabla 27. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (Diseño goma-fibra) .................... 76

Tabla 28. Coeficientes de regresión para la superficie de sensación bucal (goma-fibra) ......... 77

Tabla 29. Predicción del tiempo de vida útil de la bebida de papelón con limón. .................... 83

xiii

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Consumo diario de bebidas como acompañante de comidas en Venezuela, año 2008.

Fuente: Revista P&M, 2008. ..................................................................................................... 10

Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de una bebida de papelón con limón.

Fuente: Chacón, 2008. ............................................................................................................... 35

Figura 3. Planilla empleada en la prueba de preferencia de consumidores con la opción de no

preferencia ................................................................................................................................. 41

Figura 4a. Planilla de comparación pareada para la detección de diferencia en acidez. ........... 44

Figura 4b. Planilla de comparación pareada para la detección de diferencia en intensidad de

acidez.. ....................................................................................................................................... 44

Figura 5. Planilla de dúo-trío para la detección de diferencia en acidez. .................................. 45

Figura 6. Planilla de la prueba triangulo para la detección de diferencia en acidez. ................. 45

Figura 7a. Planilla de comparación pareada para la detección de diferencia en turbidez. ........ 46


turbidez. ..................................................................................................................................... 46

Figura 8. Planilla de dúo-trío para la detección de diferencia en turbidez. ............................... 46

Figura 9. Planilla de la prueba triangulo para la detección de diferencia en turbidez. .............. 47

Figura 10. Planilla de entrenamiento de panel para turbidez presentación grupal .................... 47

Figura 11. Planilla de entrenamiento de panel para turbidez presentación individual .............. 49

Figura 12. Planilla de entrenamiento de panel para sensación bucal presentación grupal ........ 49

Figura 13. Planilla de entrenamiento de panel para sensación bucal presentación individual. . 50

Figura 14. Planilla empleada para la prueba 3-AFC ................................................................. 51

Figura 15. Planilla de calidad utilizada para el estudio de estabilidad. ..................................... 55

Figura 16. Color triestímulo de la bebida de papelón con limón clarificada y habitual usando

los diferentes tipos de tierras diatomeas .................................................................................... 57

Figura 17. Frecuencia de consumo de papelón con limón de los consumidores encuestados .. 60

Figura 18. Distribución del género de la población de los consumidores. ................................ 61

Figura 19. Distribución de las edades de la población de los consumidores. ........................... 61

Figura 20. Distribución de la preferencia de las bebidas de papelón con limón. ...................... 62

xiv

Figura 21. Razones de preferencia de los consumidores. .......................................................... 62

Figura 22. Superficie de respuesta para sensación bucal (almidón-goma). ............................... 73

Figura 23. Superficie de respuesta para turbidez (almidón-goma). ........................................... 75

Figura 24. Superficie de respuesta para sensación bucal (goma-fibra). .................................... 77

Figura 25. Variación de los sólidos solubles en función del tiempo y la temperatura. ............. 78

Figura 26. Variación del pH en función del tiempo y la temperatura. ...................................... 78

Figura 27. Variación de la acidez titulable en función del tiempo y la temperatura. ................ 79

Figura 28. Variación del sabor en función del tiempo y la temperatura. .................................. 80

Figura 29. Determinación del orden de reacción para la cinética de descomposición del sabor y

la constante k. ............................................................................................................................ 81

Figura 30. Determinación del valor de Ea para la disminución del sabor en la bebida de

papelón con limón. .................................................................................................................... 82

Figura 31. Determinación del tiempo de vida útil en función de la temperatura. ..................... 83

xv

APÉNDICES

Pág.

APÉNDICE A. Análisis estadísticos para la Etapa I ............................................................... 101

APÉNDICE B. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la primera

etapa para turbidez ................................................................................................................... 115

APÉNDICE C. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la

segunda etapa para turbidez ..................................................................................................... 117

APÉNDICE D. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la

sensación bucal ........................................................................................................................ 119

APÉNDICE E. Pruebas a priori de los análisis de varianza para las superficies de respuestas

................................................................................................................................................. 121

APÉNDICE F. Análisis estadísticos para la Etapa III ............................................................. 124

I. INTRODUCCIÓN

En el mercado nacional existe una demanda de productos alimenticios que proporcione

beneficios al consumidor sin altos costos de compra. Tomando en cuenta esto, una pequeña

empresa venezolana ha creado una bebida refrescante a base de papelón y limón, que ha

resultado estar acorde con el gusto tradicional del venezolano (INNOVAL, 2007) lo cual se ha

reflejado en su éxito en las ventas. Las bebidas a base de papelón contribuyen con el plan de

apoyo a la producción de caña de azúcar, la cual es un rubro prioritario en la producción

agrícola nacional ya que genera el 50 % de la misma (INTi, 2009), el objetivo es impulsar el

desarrollo rural sustentable mediante el fortalecimiento de la agroindustria del campo, y al

Programa Nacional de Caña Panelera, el cual contempla la creación de centrales paneleros en

todo el país (MPC, 1999), con el fin de diversificar y darle uso a los productos obtenidos de la

caña de azúcar.

La bebida de papelón con limón elaborado por Innovaciones Alimentarias INNOVAL es una

bebida refrescante que aporta menos calorías que los refrescos y la mayoría de los jugos y

néctares, además proporciona calcio, zinc y magnesio. Se considera un producto rico en hierro,

ya que aporta más del 20% del valor diario recomendado por ración de 350 mL basado en una

dieta de 2300 Kcal (Landaeta y Patiño, 2004), además de que contiene vitamina C, por lo que

el consumo de esta bebida aportaría beneficios a la población, especialmente a la escolares y

adolescentes (ver Tabla 1).

La bebida de papelón con limón se promueve como energética, sin grasa, sin colesterol, sin

aditivos químicos, económica y que además aporta hierro (INNOVAL, 2007). Unos de sus

ingredientes, la panela, la beneficia una alta concentración de azúcares reductores (glucosa y

fructosa) y con contenido de minerales, como el cobre, hierro, magnesio y calcio, cincuenta

veces superior al del azúcar refinado (Hernández y Amaya, 2000; Mujica, 2007). Sin embargo,

la bebida tiene la desventaja de que su apariencia se modifica a lo largo de su almacenamiento,

2

presentando el típico sedimento del papelón, provocado por su contenido de sólidos insolubles

(Mujica, 2007), esta modificación se destaca por el aumento del sedimento y disminución de

turbidez, una característica típica de la bebida de papelón con limón consumida por el

venezolano.

Tabla 1. Comparación de los aportes de calorías y nutrientes de la bebida de papelón con

limón con otras bebidas refrescantes.

Información

Nutricional

Coca-

Cola

Té con

Limón

Frescolita Hit

Naranja

Chinotto Jugo de

Naranja

Papelón con

Limón (Click

)

Calorías (Kcal) 150 187 200 137 180 167 136

Grasa Total (g) 0 0 0 0 0 0 0

Proteínas (g) 0 0 0 0 0 3 0

Carbohidratos

totales (g) 38 47 51 34 44 36 34

Sodio (mg) 20 0 25 23 25 375 0

Vitamina C (mg) 0 0 0 0 0 186 3

Porción de 350 mL, modificado de INNOVAL (2007)

Por otro lado, la deficiencia de hierro ocasiona la anemia ferropénica, la carencia nutricional

más prevalente a nivel mundial (Pizarro y col., 2005; Barrón y col., 2005). En dicha anemia se

observa una disminución del número de glóbulos rojos provocada por la escasez del hierro, el

componente esencial de la hemoglobina, proteína que transporta el oxígeno en la sangre

(Harrison y col., 1998; Beers y Berkow, 1999). Entre las principales alteraciones relacionadas

con la deficiencia de hierro se observan: modificaciones significativas en el metabolismo

muscular, lo que produce una disminución de la capacidad de desarrollar un ejercicio o trabajo

prolongado. También se observa una incapacidad de mantener la temperatura corporal en un

ambiente frío; cambios en la conducta y en el desarrollo psicomotor; absorción de metales

tóxicos, como por ejemplo la absorción intestinal del plomo; dolor de cabeza; disminución del

apetito, especialmente en los niños; coloración azulosa o muy pálida de la esclerótica (parte

blanca de los ojos); entre otros síntomas (Harrison y col., 1998; Beers y Berkow, 1999; Boccio

y col., 2004)

3

La anemia afecta a un 34% de la población mundial, de los cuales el 80% vive en países en

vías de desarrollo. En estos últimos países alrededor del 40% de las mujeres pre-menopáusicas

y 30% de los niños están afectados por la deficiencia de hierro, pudiendo llegar hasta un 80%

de esta última población en países muy pobres, mientras que en los países desarrollados su

prevalencia es de máximo un 10% (Boccio y col., 2004; Viteri, 1997; Rose y col., 1995).

Una baja ingesta de hierro en la dieta acarrea graves consecuencias no sólo sobre la salud de

las poblaciones que la padecen, sino también a nivel económico en aquellas regiones afectadas

por esta patología. Si bien resulta difícil evaluar el costo monetario que representa la tragedia

personal y social de pérdidas humanas, el Banco Mundial estimó que las pérdidas económicas

causadas por la malnutrición de micronutrientes, en donde la deficiencia de hierro es la de

mayor frecuencia, representan un costo del 5% del Producto Interno Bruto (PIB) por

incapacidades y muertes. En contraste, la solución a este problema se logra mediante la

implementación de estrategias adecuadas, como puede ser la fortificación y el enriquecimiento

de alimentos, con un costo inferior al 0,3% del PIB, lo que representa una relación costo-

beneficio favorable cercana a 20. En otras palabras, por cada dólar invertido en la prevención

de estas deficiencias nutricionales se evita gastar 20 dólares para solucionar sus consecuencias.

Sin embargo, la aplicación de estas medidas requieren de una concreta decisión política y que

los recursos necesarios se movilicen en forma adecuada y coordinada para lograr este objetivo

(Boccio y col., 2004).

En Venezuela, la deficiencia de hierro es la carencia nutricional más común y son las

poblaciones de niños lactantes y preescolares, mujeres en edades reproductivas y embarazadas

las más afectadas, esto quizás se deba que en estos grupos los requerimientos de hierro son

particularmente elevados (10 mg/día para lactantes, 12 a 14 mg/día preescolares, 30 mg/día

embarazadas y 15 mg/día madres que lactan) (Landaeta–Jiménez y col., 2002; INN, 2000)

Otro problema que enfrenta la humanidad es la obesidad en niños y adultos. El alto consumo

de bebidas gaseosas contribuye al aumento de este desorden alimentario ya que esos productos

solamente aportan calorías vacías. La tendencia actual es reemplazar a este tipo de bebidas por

otras con menor aporte calórico y un valor nutricional agregado (Pizarro y col., 2005).

4

Conjuntamente, los consumidores están en la búsqueda de alimentos más naturales y con bajo

grado de industrialización (Castillo y Montoya, 2005) y que en lo posible aporten beneficios a

las funciones fisiológicas del organismo humano (Alvídrez-Morales y col., 2002).

Existen varias experiencias de enriquecimiento y fortificación con vitaminas y minerales a

bebidas analcohólicas no carbonatadas, como una estrategia voluntaria con la finalidad de

prevenir carencias múltiples de micronutrientes. Dichas bebidas son saborizadas

artificialmente, y frecuentemente se fortifican o enriquecen con hierro en la forma de

bisglicinato ferroso, zinc como gluconato y ácido ascórbico en una proporción molar superior

a 2 moles de ácido ascórbico por mol de hierro (Avalos-Mishaan y col., 2004; Abrams y col.,

2003; Ash y col., 2003; Makola y col., 2003). La absorción de hierro de estas bebidas varió

entre el 11 al 23% cuando es ingerida sin alimentos (Avalos-Mishaan y col., 2004; Mehansho,

2002) y dicha absorción fue favorecida con la adición de ácido ascórbico. Estudios realizados

en lactantes muestran que la absorción de hierro en una leche fortificada con 15 mg Fe/L,

aumenta significativamente cuando se mantiene una relación igual o superior de 2 moles de

ácido ascórbico por mol de hierro (Pizarro y col., 2005).

Por lo anteriormente expuesto, en esta investigación se persigue buscar una solución técnica

que mejore la estabilidad de los sedimentos en la bebida de papelón con limón con mínimos

cambios en su sensación bucal y que garantice la vida útil del producto, además de

enriquecerla con minerales e inulina para mejorar su valor nutricional. Para cumplir con dicho

objetivo general se plantearon los siguientes objetivos específicos:

Determinar la composición proximal y el aporte de minerales de la bebida de papelón

preparada con la formulación actual.

Clarificar la bebida de papelón con limón obtenida empleando ayudas tecnológicas

disponibles en el mercado local, para seleccionar aquella que retenga el mayor número de

partículas y no afecte la continuidad del proceso productivo.

Determinar la composición proximal y el aporte de minerales de la bebida de papelón

clarificada para cuantificar posibles pérdidas de nutrientes como consecuencia de la

clarificación.

5

Restablecer parcial o totalmente la apariencia turbia característica del producto pero con la

mínima formación de sedimentos adicionando ingredientes de origen natural.

Enriquecer la bebida de papelón con limón clarificada con hierro, calcio e inulina para

mejorar su valor nutricional.

Determinar mediante pruebas sensoriales que la modificación introducida en la

formulación no comprometa la aceptabilidad del producto comparada con la formulación

actual.

Evaluar la estabilidad de la bebida de papelón modificada durante el almacenamiento.

II. MARCO TEÓRICO

2.1 Bebidas naturales y orgánicas

Los alimentos naturales son aquellos que se encuentran en el estado en que los produjo la

naturaleza, o lo más cerca posible a dicho estado. Entre estos alimentos se encuentran el jugo

de caña, pero no la melaza ni el azúcar refinado. También son naturales los jugos de frutas

frescos o envasados sin procesamiento, más no los jugos o néctares concentrados o

reconstituidos, a los cuales se les adiciona azúcar (Möller, 2006).

Por otra parte, los alimentos orgánicos son los que han sido obtenidos sin participación de la

química inorgánica. Los vegetales (frutas, verduras, granos, semillas) se producen en terrenos

fértiles, no abonados con fertilizantes químicos ni rociados con pesticidas o herbicidas. A los

vegetales orgánicos se les deja madurar en la planta y no se les cosecha verdes ni se les

madura forzado, no se les añaden ceras o aceites para que luzcan relucientes, no sufren

escaldado, no se les colorea artificialmente ni se les irradia con isótopos nucleares para

aumentar su vida en anaquel (Nagy, 2008).

Actualmente, la preocupación de los consumidores hacia el medio ambiente y la salud ha

conllevado a un incremento en las ventas de bebidas orgánicas y naturales. Con la finalidad de

mantener la demanda de los consumidores hacia este tipo de productos, las compañías de

bebidas en los Estados Unidos lanzaron, en el año 2007, más de mil nuevos productos que

contenían ingredientes naturales y orgánicos, dentro de las categorías de jugo, té y bebidas

“ready-to-drink”. Los consumidores generalmente perciben estos productos como más

saludables y los relacionan con la sensación de bienestar (Fuhrman, 2008).

7

Las bebidas naturales y orgánicas son costosas por los ingredientes que se utilizan en su

formulación, y estas últimas tiene algunas restricciones, ya que los ingredientes que las

constituyen deben ser totalmente orgánicos o al menos 95 % orgánicos (Crandall, 2008). En

virtud de que los preservantes no son deseables en los productos naturales y están prohibidos

en los productos orgánicos, la vida útil de estos productos es mucho más corta de las que

contienen preservantes. Por ende, la industria de bebidas ha resuelto este problema mediante el

uso de procesamiento físico y empaques adecuados. Los colores orgánicos y naturales son

mucho más susceptibles a la degradación por luz ultravioleta que los sintéticos, consideración

importante para la formulación y la selección del empaque del producto (Moore, 2008). Estas

bebidas también requieren de ciertos agentes para mantener los ingredientes en suspensión,

razón por la cual se usan las gomas orgánicas. Es importante resaltar, que mientras el número

de ingredientes orgánicos y naturales se ha expandido dramáticamente durante los últimos 10

años, apenas se están comenzando a explorar las numerosas posibilidades de desarrollar

nuevas bebidas orgánicas y naturales (Fuhrman, 2008).

2.2 Ventajas de las bebidas naturales y orgánicas

El crecimiento de la categoría de bebidas orgánicas y naturales también coincide con aquellas

denominaciones como saludables y de bienestar. Así, el té está en crecimiento en esta

categoría incluyendo la orgánica. A nivel mundial, se han creado extractos provenientes de

hojas de té orgánicos, y de esta manera ha surgido una subcategoría para el té con jugo de

frutas. De igual manera, otra de las categorías en rápido crecimiento ha sido el té orgánico

ligeramente endulzado con edulcorantes de origen natural (Crandall, 2008).

Siguiendo el lineamiento de alimentos saludables y de bienestar, existe una tendencia en la

industria por reducir el consumo de azúcares, es por ello que algunos proveedores de

ingredientes están proporcionando una línea de extractos de frutas naturales y orgánicas, entre

las que se incluyen, la acerola, la mora, la granada, las semillas de parchita y la yerba mate.

Los consumidores están considerando el poder antioxidante de las frutas y, a la vez, se

encuentran en la búsqueda de bebidas que ofrezcan un beneficio más allá de un sabor

agradable (Mitchell, 2008).

8

2.3 Bebidas carbonatadas y su influencia en la salud

La composición de los refrescos o bebidas carbonatadas se basa en: agua, dióxido de carbono

(CO2); edulcorantes químicos, que no aportan calorías y se emplean para sustituir parcial o

totalmente a los azúcares (en sus presentaciones ligeras); sacarosa u otros tipos de azúcares

como la glucosa o la fructosa; cafeína, que se encuentran en algunos refrescos de cola; ácidos,

siendo el fosfórico el más usado en los refrescos de cola y los ácidos cítrico y málico usados

en refrescos con sabor a fruta; y otros aditivos como saborizantes, colorantes, estabilizantes y

conservantes (Pamplona, 2004a). Las bebidas carbonatadas no aportan nutrientes, están

formuladas básicamente con agua, azúcar e ingredientes de origen artificial. Su consumo es

muy común en los países occidentales, hasta el punto de ser sustitutos de agua o jugos de

frutas, siendo esta costumbre muy nociva especialmente para los niños (Pamplona, 2004a).

Los refrescos se caracterizan por:

No calman la sed: por su contenido de azúcar y otras sustancias, muchos refrescos

aumentan la sensación de sed, por ellos sólo refrescan (Weiss y col., 1992).

Aportan calorías “vacías”: los refrescos edulcorados con azúcar aportan calorías pero

“vacías”. Para que el azúcar de un refresco se transforme en energía precisa de

vitaminas del grupo B y minerales, el organismo debe obtener esos nutrientes de sus

propias reservas. En el caso de que no se realice ejercicio físico, ése azúcar se

transforma en grasa (Petter y col., 1995).

Producen irritación del estómago: la acción digestiva de las bebidas carbonatadas va

acompañada de un cierto grado de irritación e inflamación de la mucosa estomacal. Su

uso no se aconseja en caso de gastritis, úlcera gastroduodenal y trastornos digestivos en

general (Petter y col., 1995).

Causan caries: la combinación de azúcar y ácidos como el fosfórico u otros, resulta

muy agresiva para el esmalte dentario. El consumo de refrescos azucarados es un factor

causante de caries (Lussi y col., 1995).

Producen descalcificación: ácidos como el fosfórico, se utilizan como aditivos en las

bebidas de cola. Este ácido provoca una acidificación de la sangre, que el organismo

trata de neutralizar liberando calcio y otros minerales de los huesos. Por ello, las

9

bebidas de cola tienen una acción descalcificante y no son aconsejables en caso de

raquitismo u osteoporosis (Weiss y col., 1992).

Responsables de alergias: los numerosos aditivos de los refrescos pueden causar

alergias, que se manifiestan como erupciones cutáneas, dolor de estómago y trastornos

digestivos, irritabilidad nerviosa e hiperactividad. (Weiss y col., 1992).

Provocan cálculos urinarios: el consumo habitual de refrescos de cola aumenta el

riesgo de padecer litiasis urinaria, debido a que favorecen la eliminación de calcio y de

oxalatos con la orina, sustancias que forman la mayor parte de los cálculos urinarios

(Weiss y col., 1992).

En la investigación realizada por Landaeta y col. (2002) sobre la tendencia en el crecimiento

físico y nutricional del niño venezolano, se aprecia un cambio gradual en la desnutrición y en

las carencias nutricionales junto con una marcada tendencia hacia el incremento del sobrepeso

y la obesidad en niños de los estratos IV y V de la población, siendo éstos estratos donde se

consumen en su mayoría gran cantidad de refrescos. En la actualidad, a nivel mundial ha

ocurrido un aumento acelerado de la obesidad infantil y del exceso de peso debido al auge de

las comidas rápidas, las cuáles incluyen refrescos como acompañante. Ello justifica

diversificar el consumo de alimentos balanceados en la búsqueda de superar las deficiencias

nutricionales y obtener así una mejor calidad de vida.

En Venezuela para el 2008, según cifras de la revista P&M, las bebidas que más se consumen

como acompañantes de comidas son el agua (41%), los refrescos (16%), el café (15%) y los

jugos naturales (15%) (Figura 1).

2.4 Alimentos e ingredientes funcionales

Los alimentos funcionales son aquellos alimentos que se consumen como parte de una dieta

normal y contienen componentes biológicamente activos que ofrecen beneficios para la salud

y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. Es decir, un alimento funcional es aquél que

además de cumplir su función nutritiva ayuda a la prevención y disminución de síntomas de

enfermedades y padecimientos, así como reducción de condiciones tales como estrés, asma,

10

infecciones urinarias, algunos tipos de cáncer y moduladores del colesterol, entre otras. Las

características que deben tener los alimentos funcionales son: en primer lugar que sea un

alimento, que tenga un efecto nutricional y que posea algún efecto fisiológico o psicológico

(Alimentos, 2007).

Consumo de Bebidas por día

Café Agua

Jugos naturales Leche Líquida

Refrescos Leche en Polvo

Jugos Envasados Malta

Bebidas Instantáneas en Polvo Té frio en polvo

Té frio listo para tomar Cerveza

Figura 1. Consumo diario de bebidas como acompañante de comidas en Venezuela, año 2008.

Fuente: Revista P&M, 2008.

El término alimento funcional nació en Japón y ha sido utilizado desde la década de los 80, sin

embargo, fue en el año 1999 durante un Consenso sobre “Conceptos científicos sobre los

alimentos funcionales en Europa” cuando se definió que un alimento puede considerarse

funcional si se demuestra satisfactoriamente que ejerce un efecto beneficioso sobre una o más

funciones selectivas del organismo, además de sus efectos nutritivos intrínsecos, de modo tal

que resulte apropiado para mejorar el estado de salud y bienestar, reducir el riesgo de

enfermedad, o ambas cosas. Los alimentos funcionales deben seguir siendo alimentos, y deben

demostrar sus efectos en las cantidades en que normalmente se consumen en la dieta, no se

trata de comprimidos ni de cápsulas, sino de alimentos que forman parte de un régimen normal

(Ashwell, 2004).

Agua, 41 %

Café, 15 %

Refrescos, 16 %

Jugos naturales, 15 %

11

Un ingrediente funcional en un alimento puede ser definido como un “ingrediente alimenticio

el cual afecta las funciones fisiológicas del cuerpo en una forma específica, a fin de tener

efectos positivos que pueden, a su debido tiempo, justificar las alegaciones de propiedades

saludables” (Roberfroid y Slavin, 2000). Según Roberfroid (1995), una propuesta estratégica

para desarrollar la base científica necesaria para respaldar dichas declaraciones implica:

La identificación de las interacciones entre los ingredientes de los alimentos y las

funciones genómicas, bioquímicas, celulares y fisiológicas del cuerpo.

La demostración de los efectos funcionales en modelos, humanos y animales,

relevantes.

La investigación, en humanos, de las consecuencias de los efectos funcionales,

incluyendo los efectos en biomarcadores relevantes y los posibles beneficios a la salud.

Para el año 1996, Roberfroid especificó que han sido tentativamente definidos dos niveles

diferentes de alegaciones de propiedades saludables:

Una “alegación funcional”, la cual se refiere a un efecto específico o a un limitado

número de funciones genómicas, bioquímicas, celulares o fisiológicas, sin que exista

una relación demostrada hacia una enfermedad específica. Ejemplos de lo anterior son

los efectos bifidogénicos, el aumento en la biodisponibilidad de minerales, la actividad

hipotrigliceridémica y la estimulación de una función inmune en particular.

Una “alegación de reducción de riesgo de la enfermedad”, se refiere específicamente a

los efectos sobre el riesgo de una determinada enfermedad, tales como la prevención de

diarrea o estreñimiento, así como la reducción en el riesgo de carcinogénesis,

enfermedades cardiovasculares, diabetes y obesidad, entre otros.

Dentro de los alimentos funcionales se pueden mencionar aquellos que contienen ciertos

minerales, vitaminas, ácidos grasos, fitoesteroles, fibra, sustancias antioxidantes, los alimentos

modificados y enriquecidos en este tipo de sustancias y los probióticos como el yogurt.

Adicionalmente, se han descrito efectos beneficiosos sobre el uso de estos alimentos en el

crecimiento y desarrollo en la primera infancia, regulación de los procesos metabólicos

básicos, defensa contra el estrés oxidativo, sistema cardiovascular, fisiología intestinal,

12

rendimiento cognitivo y mental, incluidos el estado de ánimo y la rapidez de reacción, y el

rendimiento y mejora del estado físico (García-Cassal, 2007).

En la actualidad, el desarrollo de alimentos funcionales está orientado hacia la reducción en el

contenido en calorías, menor contenido en grasas o con grasas más saludables, productos de

bajo índice glicémico, entre otros. También destacan entre las investigaciones recientes sobre

alimentos funcionales los estudios sobre fitoestrógenos y fitoesteroles (Messina, 1999),

fructooligosacáridos, polifenoles (Nijveldt, 2001) y ácidos grasos omega 3 (Ashwell, 2004).

2.4.1 Clasificación de los alimentos funcionales

2.4.1.1 Alimentos enriquecidos, adicionados o fortificados

Este tipo de alimentos están pensados para aminorar de alguna manera las carencias nutritivas

más comunes como la falta de calcio, de hierro, insuficiente aporte de yodo, por ejemplo: la

sal enriquecida con yodo (Alimentos, 2007).

2.4.1.2 Alimentos probióticos

Estos alimentos contienen abundantes microorganismos vivos del mismo tipo de los que

habitan en el intestino, ellos desarrollan un papel funcional para la salud del organismo, ya que

son capaces de modificar favorablemente la flora intestinal. Entre los beneficios del consumo

de probióticos están el mejoramiento de la digestión y de la tolerancia a la lactosa, la

protección contra infecciones intestinales, la estimulación del sistema inmunológico, la

estimulación del peristaltismo, disminución de la producción intestinal de amoníaco, mejor

control de los niveles de colesterol sérico y la producción de vitaminas (Möller, 2006).

2.4.1.3 Alimentos prebióticos

Son ingredientes alimentarios o complementos nutricionales que favorecen la proliferación y

actividad de la flora intestinal beneficiosa en el ser humano. Son sustancias no digeribles de la

dieta que resultan fermentables y, por lo tanto, ayudan al crecimiento y desarrollo selectivo de

algunas cepas bacterianas específicas del colon, son ejemplo de prebióticos el almidón, la

13

inulina y fibras dietarias, que pueden ser añadidos a los alimentos y bebidas (Escudero y

González, 2006).

Comúnmente las estrategias empleadas para el desarrollo de productos prebióticos se basan en

proporcionar sustratos fermentables específicos para las bifidobacterias, los lactobacilos y los

bacteroides. Éstas pueden generar compuestos con propiedades benéficas derivados de la

fermentación, especialmente en el colon distal, donde se cree que los efectos son más

favorables (Ashwell, 2004).

2.5 Enriquecimiento de bebidas

El enriquecimiento se define como el mejoramiento del valor nutritivo de un alimento

mediante el agregado de nutrientes bajo condiciones tecnológicamente controladas

(COVENIN, 1997). Dentro de los nutrientes más utilizados para enriquecer alimentos se

encuentran las vitaminas y los minerales, así como los antioxidantes que son un buen ejemplo

de enriquecimiento para desarrollar alimentos funcionales capaces de conferir beneficios a la

salud.

A nivel mundial, los productos alimentarios que son enriquecidos con calcio son muy

comunes como una estrategia para mejorar la ingesta de calcio y aumentar la densidad mineral

ósea. Sin embargo, resulta difícil agregar cantidades significativas de calcio a los alimentos

porque suele dejar una sensación bucal desagradable, o porque en los alimentos líquidos

precipita. No obstante, se puede mejorar el aspecto y sabor de tales productos mediante una

mezcla adecuada de distintas fuentes de calcio y a través de la utilización de sustancias

saborizantes y de diversos ingredientes para mantener la textura original de los alimentos, lo

que constituye un verdadero desafío para la tecnología alimentaria (Ashwell, 2004).

El enriquecimiento se puede hacer por razones de salud pública o industriales para satisfacer

las necesidades del mercado. Para que un alimento se considere enriquecido, debe aportar

como mínimo un 5% de la Ingesta Diaria Recomendada (IDR), para los nutrientes

correspondientes. Se puede expresar bajo tres modalidades: fortificación, restauración y

equiparamiento (COVENIN, 1997).

14

2.5.1 Fortificación de bebidas

De acuerdo a la Norma Venezolana 2952-97, sobre las Directrices para la Declaración de

Propiedades Nutricionales y de Salud en el Rotulado de los Alimentos Envasados (COVENIN,

1997), se define la fortificación como el añadido de nutrientes no naturalmente presentes en el

alimento o que existen en cantidades muy pequeñas. Adicionalmente, las Guías para la

Fortificación con Micronutrientes de la FAO/OMS (2006), definen la fortificación como la

práctica deliberada de incrementar el contenido de micronutrientes esenciales en un alimento

para mejorar el aporte nutricional de la dieta, y así proveer un beneficio de salud pública con

riesgos mínimos a la salud.

En este sentido, los tipos de fortificación de alimentos se basan tanto en la población destino

(grupos específicos o la población en general), como en su cumplimiento (voluntario o

mandatario). Si la fortificación está dirigida a grupos específicos se denomina fortificación

focalizada, si es voluntaria se estaría hablando de una fortificación comercial y, en el caso de

que la cobertura sea hacia la población en general y de cumplimiento mandatorio, se llama

fortificación masiva. De esta manera, la cobertura y suministros de micronutrientes están

enfocados en dos niveles: uno que comprende la ingesta adicional y la bioeficacia, formada

por los suplementos, suplementos en el hogar y la fortificación focalizada, y otro que esta

orientado hacia la cobertura poblacional a través de la fortificación masiva (Dary, 2008).

Lo anteriormente expuesto conlleva a la selección del vehículo de fortificación, el cual debe

cumplir los siguientes requisitos: conocer cual es el consumo por el grupo vulnerable, que el

nutriente sea estable y compatible, con un costo aceptable y cuya producción sea centralizada.

Un ejemplo de ello puede ser el estudio realizado para la selección del vehículo para la

fortificación con vitamina A en Centroamérica. Se seleccionó el azúcar, el cual cumplió con la

mayoría de los requisitos mencionados, pero no sería un vehículo adecuado por las diversas

controversias en torno a sus efectos negativos sobre la salud (ILSI Europe, 2001). Dentro de

los criterios que deben considerarse para realizar una fortificación masiva es que el vehículo

de fortificación sea: biológicamente eficaz, técnicamente factible, económicamente viable y

programáticamente controlable (Dary, 2008).

15

Cabe destacar que en la Conferencia Internacional de Nutrición en el año 1992, 159 países

avalaron la Declaración Mundial de Nutrición comprometiéndose a hacer todos los esfuerzos

para eliminar las deficiencias de yodo y vitamina A, y reducir otras deficiencias

particularmente de hierro. Desde entonces la FAO/OMS han estado enfocadas en alcanzar esta

meta con las siguientes estrategias: mejorar la ingesta a través del incremento en la

producción, preservación, consumo y mercadeo de alimentos variados ricos en

micronutrientes; fortificación de alimentos; suplementación con micronutrientes y medidas

que mejoren la salud pública y la infraestructura alimentaria (Cuevas, 2009).

En la actualidad los alimentos fortificados con micronutrientes, incluyendo las bebidas, son

más populares en muchos países. En un estudio reciente en los Estados Unidos, más de la

mitad de los consumidores de jugos o bebidas de frutas fortificadas con micronutrientes

señalaron que consumen este tipo de bebidas varias veces a la semana. La contribución a la

ingesta de micronutrientes a través de alimentos fortificados en los Estados Unidos va desde el

6% para la vitamina B6 hasta el 24% para hierro y vitamina B1 (Barclay, 2008).

Dentro de las bebidas fortificadas con micronutrientes múltiples se incluyen productos

lácteos, bebidas de chocolate, jugos de frutas, y bebidas a base de soya. La selección de la

forma química de los micronutrientes para la fortificación se hace considerando la

biodisponibilidad, los efectos en las características organolépticas de la bebida en particular, y

el costo. Es por ello que el cálculo inicial de la composición de la premezcla de

micronutrientes debe incluir los niveles de éstos en las materias primas usadas y las pérdidas

estimadas durante el procesamiento y almacenaje. Adicionalmente, se requieren ensayos

preliminares de producción y almacenamiento para determinar las pérdidas reales y una vez

realizado esto, la premezcla de micronutrientes puede entonces ser concluida. También es

necesario considerar las interacciones tanto positivas como negativas, entre los

micronutrientes para la fortificación, ya que la biodisponibilidad del hierro se puede

incrementar por la adición de vitamina C, mientras que las interacciones mineral-vitamina y

vitamina-vitamina pueden acelerar la destrucción de algunas vitaminas (Barclay, 2008).

16

2.6 Clarificación de bebidas

La filtración es un método físico de separación que consiste en hacer que una mezcla de un

sólido y un fluido (gas o líquido), pasen a través de un medio poroso (denominado membrana

o medio filtrante) que se encuentra en un dispositivo denominado filtro, con el objeto de

retener la mayor cantidad posible de partículas, bien sea para clarificar un fluido o

simplemente para purificarlo (D’Ocon, 2006).

Dependiendo de la lentitud del proceso de filtrado, la composición o viscosidad de la mezcla o

por las necesidades específicas de clarificación que se deseen, se requiere de la utilización de

coadyuvantes de filtración. Estos son sustancias granuladas o fibrosas que facilitan la

formación de una “torta prefiltrante” sobre la superficie del medio filtrante, y por su mayor

profundidad y permeabilidad permiten que las partículas sólidas queden retenidas formando

flóculos deformables o pastas de mayor densidad y/o viscosidad, para coadyuvar al material

filtrante a retener la mayor cantidad de sólidos posibles (Cheremisinoff, 1998). Dichas

sustancias se utilizan con mayor frecuencia para procesar azúcar, cervezas, vinos, gelatinas,

antibióticos, solventes, aguas servidas, entre otros. Algunos ejemplos de coadyuvantes son:

tierras de diatomeas, diatomita o tierras diatomáceas (sílice de alta pureza); perlita o lava

expandida (silicato alcalino de aluminio); fibras de celulosa o pulpa de madera molida; tierras

de Kieselgur, yeso y carbón, entre otros (Cheremisinoff, 1998).

La tierra diatomea o diatomita es el coadyuvante de filtración empleado con mayor frecuencia

en aplicaciones de clarificación de líquidos en la industria de alimentos, especialmente en

jugos de frutas, debido a su neutralidad en los atributos sensoriales del alimento como el olor,

sabor y color, entre otras. (Codex Alimentarius, 1989; Perry, 1997; Cheremisinoff, 1998). El

proceso de filtración con este coadyuvante es un método sencillo y básico para la remoción de

partículas discretas suspendidas en un líquido. Inicialmente, el líquido fluye a través de una

precapa de tierra diatomea, las partículas se remueven al quedar atrapadas o ser coladas,

nuevos sólidos fluyen a través de una torta de sólidos separados que se acumulan sobre la

precapa, la cual se sostiene por fuerza hidráulica sobre un colector permeable (Fulton, 2000).

http://es.wikipedia.org/wiki/Diatomea

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlice

http://es.wikipedia.org/wiki/Perlita

http://es.wikipedia.org/wiki/Lava

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Kieselgur&action=edit

17

La tierra diatomea está compuesta por esqueletos cuasi-fosilizados de plantas acuáticas

microscópicas llamadas diatomeas, cuyo tamaño oscila entre 5 y 100 µm. Estas algas tienen la

capacidad de extraer silicio del agua y utilizarlo para producir la estructura de su esqueleto,

cuando las diatomeas mueren, sus esqueletos forman depósitos en el fondo del mar

(Cheremisinoff, 1998). La tierra diatomea o diatomita, se caracteriza no solo por la infinita

variedad de formas y tamaños que la componen, sino también por su alta pureza. En su estado

natural, la diatomita es más de 85% óxido de silicio, el cual es inerte. La mayoría de los otros

componentes son óxidos metálicos poco reactivos (Ramos y col., 2004). La diatomita es

mayormente insoluble (menos del 1%) y sus características inodoras, insípidas y

químicamente inertes hacen que se pueda utilizar con seguridad para el filtrado de agua,

bebidas, u otros líquidos destinados al consumo humano (Fulton, 2000).

El uso primordial de la filtración por tierra diatomea en la industria de bebidas es en la

purificación del agua empleada como materia prima, sin embargo, los usos más significativos

se han dado en la integración de la diatomita al proceso de preparación de bebidas. En la

preparación de cerveza, vino y jugos, la separación final de sólidos indeseables es una etapa

crítica del proceso, siendo esencial para la claridad del producto y para del control de la

fermentación. La filtración con tierra diatomea puede proporcionar ese control y la claridad

deseada, por lo que se ha convertido una parte estándar del proceso de fabricación de bebidas a

nivel industrial (Fulton, 2000).

Sutherland (2008) indica que además de la claridad del producto final, este método de

filtración proporciona los siguientes beneficios:

Es inerte y no le impartirá sabor, olor, o color alguno al líquido que se filtra.

En todos los filtros con tierra diatomea la precapa puede ser completamente desechada,

de manera que todas las corridas de filtración comiencen con una precapa virgen, por

lo que el riesgo de crecimiento o reciclaje de impurezas es muy bajo.

18

2.7 La Panela

2.7.1 Generalidades de la Panela

La caña de azúcar es una gramínea del genero Saccharum, originaria de Nueva Guinea,

cultivada en zonas tropicales y subtropicales, su reproducción es agámica y sus raíces muy

ramificadas. Su forma es recta con tallos cilíndricos de 2 a 5 metros de altura, diámetro

variable de 2 a 4 cm y nudos pronunciados sobre los cuales se insertan alternadamente las

hojas delgadas (Chen, 1991).

La panela es un producto alimenticio obtenido a partir del proceso de evaporación de los jugos

de la caña de azúcar, utilizado como bebida o edulcorante. La norma técnica colombiana NTC

1311 (1991) define la panela como un producto sólido, natural obtenido por evaporación del

jugo de caña de azúcar previamente clarificado o “purificado”, elaborado en los

establecimientos llamados trapiches o centrales paneleros.

La caña es la principal materia prima utilizada para la obtención de la panela, está compuesta

esencialmente por agua y una parte sólida rica en fibra y en sólidos solubles. Entre los sólidos

solubles de la caña sobresalen los azúcares como sacarosa, glucosa y fructuosa. La sacarosa se

sintetiza en las hojas y se acumula en el tallo de la caña y su contenido aumenta con el tiempo,

hasta alcanzar su óptimo de madurez, momento en el cual se inicia la inversión. Esta madurez

en sacarosa es alcanzada por cada variedad a una edad diferente (Chen, 1991; Mosquera y col.,

2007).

La panela está compuesta primordialmente de sacarosa (también contiene glucosa y fructosa) e

incluye los demás nutrientes que están presentes en la planta. Siendo los más importantes las

vitaminas A, algunas del complejo B, C, D y E, y los minerales potasio, calcio, fósforo,

magnesio, hierro, cobre, zinc y manganeso, entre otros (INNOVAL, 2007). La panela también

posee otros compuestos menores como minerales, proteínas, ceras, grasas y ácidos que pueden

estar en forma libre o combinada. La proporción en la que se encuentra cada uno de estos

compuestos esta dada por la variedad, tipo de suelo, manejo agronómico, edad, factores

climáticos, entre otros, que unidos a las deficiencias en el manejo de jugos, dificultan la

fabricación de un producto totalmente homogéneo. Otros componentes son la fibra, que esta

19

constituida principalmente por celulosa, pentosanas, lignina y cenizas (Chen, 1991; Mosquera

y col., 2007).

La panela recibe diversas denominaciones como “gur” y “jaggery” en la India y Pakistán, se le

llama “rapadura” en Brasil y Guatemala, en Chile, Perú y Argentina se le dice “chancaca”;

“panela” en Colombia, Ecuador, Guatemala y otros países de Centroamérica, y “panela” o

“piloncillo” en México. Tradicionalmente en Venezuela se le llama “papelón”, aunque este

termino se aplica si el molde utilizado tiene forma cónica y se le denomina “panela” si es de

forma cuadrada o rectangular. En las estadísticas la FAO se registra como azúcar no

centrifugado (FAO, 2006).

2.7.2 Producción y consumo de panela

Para el año 2003, la FAO registró la producción y el consumo de panela en 25 países del

mundo. La producción total fue de 11,05 millones de toneladas métricas (TM), y el consumo

promedio per capita resultó en 1,6 Kg/año. Según la FAO, prácticamente toda la panela

elaborada se orienta a los mercados nacionales, y con pocas importaciones, es por ello que el

consumo se explica por el comportamiento de la producción. Los cinco países con mayor

producción para ese año fueron India, Colombia, Myanmar, Pakistán y China (FAO, 2006).

En Venezuela, la agroindustria panelera data de la época de la colonia, es de tipo rural y

tradicional. Existen pequeñas fábricas llamadas trapiches (actualmente se utiliza el término

central panelero) donde cada productor o pequeños grupos de cultivadores obtienen la caña y

la benefician. En la década de los 50 la producción y consumo nacional se incrementaron, pero

luego fue en detrimento ya que la mayoría de los centrales paneleros dejaron de estar

operativos y los que funcionan están obsoletos (MPC, 1999). Sin embargo, para los años 1998

y 2002, hubo un repunte en la disponibilidad para el consumo humano de la panela,

aumentando a 0,9 y 0,7 Kg/persona/año, respectivamente (INN-ULA, 2002). En el 1998 este

aumento se debió principalmente a la importación (8.574 TM producidas y 11.647 TM

importadas), mientras que en el 2002 fue por la cantidad producida (15.343 TM producidas y

1.471 TM importadas) (Observatorio Agrocadenas, 2006).

20

Adicionalmente, según lo reportado por Hernández y col. (2002) existen nueve estados en

Venezuela productores de panela, entre los que se destacan Táchira, Mérida, Trujillo, Falcón y

Sucre. Particularmente en el estado Táchira, para el año 1998 el consumo de panela fue

ligeramente mayor a los 10 Kg/persona/año, contrastando fuertemente con el consumo

promedio nacional de 0,9 Kg/persona/año. Para la economía rural tachirense la caña panelera

representa uno de los principales cultivos, basado en los hábitos de consumo de su población.

Esta rama de la agroindustria beneficia directamente a 6500 familias productoras e

indirectamente a una población aún mayor, y se desarrolla en 26 de los 29 municipios del

estado (Hernández y Amaya, 2000).

2.7.3 Usos de la panela

La panela contiene una alta proporción de sacarosa y puede utilizarse como edulcorante para

cualquier tipo de bebidas, calientes como el café, chocolate, tetero o frías como los jugos y

avenas. Rodríguez y Segura (2004) indican que también puede emplearse en dulces (frutas en

almíbar, mermeladas, jaleas, compotas, conservas, bocadillos, tortas, galletas) y agridulces

(encurtidos, salsa de tomate, vinagre). La panela pura puede también diluirse en agua, en

caliente o frío, para preparar la tradicional “agua panela” o “agua miel” de Colombia. En

Costa Rica se conoce como "Tapa de dulce", y a la bebida caliente se le llama "agua dulce" y

la bebida fría con limón se le conoce como "agua de sapo".

En Guatemala, la panela es utilizada para preparar postres típicos de la región, como café de

olla o el dulce típico de coco con panela. En México, la melaza sólida de azúcar se vende en

forma de cono truncado, con el nombre de piloncillo (en el centro y norte del país) o panela

(en el sur), y es la base de varios postres mexicanos como el atole, los camotes enmielados, las

calabazas en piloncillo y el ponche que es una bebida a base de frutas hervidas como la

guayaba, manzana, tejocote, caña de azúcar y canela acompañada por el piloncillo y se toma

en invierno. La “chancaca” en Chile es hecha no solo a partir de azúcar de caña si no que

también de miel. Estas se funden juntas y se solidifican una vez frías en bloques. Para su uso

es disuelta en agua caliente y se adiciona canela, clavos de olor, gajos de naranja o limón y

otras especias según el gusto del consumidor. En Venezuela, es común prepararla en frío y

21

añadirle limón para preparar “papelón con limón”, una bebida energética y refrescante que

forma parte del folklore culinario venezolano (Carbonell, 2005).

Según Hernández y col. (2002), en Venezuela la panela producida se destina principalmente a

los siguientes usos: panaderías y pastelerías, elaboración de conservas, panes y dulces en

general; elaboración de limonadas como la bebida de papelón con limón; consumo directo,

preparación de comidas; y con fines terapéuticos.

2.7.4 Valor nutricional y beneficios de la panela

La panela posee entre el 6% y 15% de su peso seco de azúcares reductores que el organismo

metaboliza con facilidad (Mujica, 2007). La cantidad de minerales en la panela es cinco veces

mayor que la del azúcar moscabado y cincuenta veces más alta que la del azúcar refinado. Es

por ello que una de las desventajas del azúcar refinado, se centra en la necesidad de calcio y

magnesio para el metabolismo de la sacarosa, ya que al no poseerlos, se sustraen de la dieta,

disminuyendo su disponibilidad para otras funciones. Adicionalmente, la panela tiene un valor

medicinal por ser bien tolerada por los niños, y tiene la propiedad de prevenir la formación de

gases y la constipación por su acción levemente laxante (Durán, 1996).

La acción preventiva que tiene la panela sobre las lesiones pulmonares inducidas por el humo

fue estudiada por Sahu y Saxena (1994), quienes encontraron que la panela actúa como un

agente protector para los trabajadores en ambientes con polvo y humo.

Las propiedades antioxidantes de la panela también han sido ampliamente estudiadas por

Saska y Chung (2002), donde mediante el método de Capacidad de Absorbancia de los

Radicales de Oxígeno (ORAC) pudieron medir la capacidad antioxidante de diferentes

productos y extractos de la caña de azúcar, y observaron que la presencia de compuestos

polifenólicos son los que contribuyen al color característico de dichos productos, la mayor

actividad antioxidante se le atribuye a los ácidos cafeico y gálico. Estos investigadores

concluyen que una cápsula de 250 mg de este producto natural podría satisfacer la ingesta

diaria recomendada de 3000 unidades ORAC, la cual se considera como el mínimo para

aumentar los niveles de antioxidante sérico.

22

2.8 Limón

El limón (Citrus limonum) es el fruto del árbol de la familia de las Rutáceas. Es originario de

la India y fue llevado a Europa por los árabes, quienes lo plantaron primero en España y luego

en Portugal, desde donde se expandió a todas partes a partir del siglo XV. La mayoría de los

limones que se encuentran en los mercados europeos provienen de España, pero el limón

amargo, que se consume principalmente en América y las Antillas, fue introducido en esta

región por Cristóbal Colón (Rafal, 2006). Este cítrico es bajo en macronutrientes, fibra

dietaria, betacaroteno, vitaminas y minerales, con excepción de la vitamina C (50mg/100g) y

el potasio (140mg/100g). Al igual que las limas, los limones compensan su pobreza nutricional

con sus fitoquímicos: limoneno, hesperidina, rutina, terpenos, monoterpenos, triterpenos,

limonoides, flavonoides, inhibidores de las nitrosaminas y pectinas. En la medicina tradicional

el limón se utiliza como sudorífico, febrífugo, astringente, depurativo y refrescante (Möller,

2006). Entre sus propiedades médicas, el limón ayuda a eliminar los depósitos calcáreos y

contribuye a fijar el calcio; es bactericida, antiséptico, tonificante y expectorante por su aceite

esencial; estimula la digestión, quita la sed, es diurético y antirreumático (Rafal, 2006).

2.9 Ácido cítrico y málico

La Norma General para Aditivos Alimentarios (COVENIN, 2000) define a los agentes

acidulantes como las sustancias que modifican o estabilizan el pH de un alimento. En la

formulación de la bebida de papelón con limón de esta investigación se utilizaron el ácido

cítrico y málico como agentes acidulantes.

El ácido cítrico es un ácido orgánico tricarboxílico que se encuentra presente en la mayoría de

las frutas, especialmente en cítricos como el limón y la naranja. Originalmente el ácido cítrico

se obtenía por extracción física del ácido del zumo de limón. En la actualidad, su producción

comercial se realiza mediante procesos de fermentación que utilizan dextrosa o melaza de caña

de azúcar como materia prima y Aspergillus niger como organismo de fermentación. Este

ácido es un buen conservante natural que se añade industrialmente como aditivo en el

envasado de diversos alimentos, se emplea en las bebidas como regulador de pH, e incrementa

la efectividad de los conservantes antimicrobianos (Quiminet, 2008).

23

El ácido málico es un compuesto orgánico (alfahidroxiácido) que desempeña un importante

papel en la producción corporal de energía y es considerado como un fitonutriente presente en

las frutas, especialmente en las manzanas, las peras, las uvas y los arándanos. Adicionalmente,

el ácido málico es utilizado como complemento alimenticio, debido a que ayuda a incrementar

la energía, mejorando la capacidad física (capacidad aeróbica) y puede ser parte del

tratamiento contra la fibromialgia (síndrome de fatiga crónica) en cuyo caso se recomienda

1200-2400 mg diarios en 3 tomas con alimentos (Möller, 2006).

2.10 Inulina

Es un carbohidrato de almacenamiento que se encuentra presente en muchas plantas,

vegetales, frutas y cereales, y por ende forma parte de la dieta diaria. A nivel industrial, la

inulina se obtiene de la raíz de la achicoria y es utilizada como ingrediente en los alimentos

por las numerosas ventajas tecnológicas que aporta y por sus importantes beneficios a la salud

(Madrigal y Sangronis, 2007). Actualmente, el hecho de que la formulación de un producto

alimenticio contenga ciertas cantidades de inulina o sus derivados es condición suficiente para

ser considerado como “alimento funcional” (Roberfroid, 2005).

La inulina es un fitonutriente no digerible que funciona como fibra soluble y prebiótico, es

decir, que favorece la proliferación, la actividad y la permanencia de las bacterias benéficas en

las vías digestivas de los seres humanos. Además, estabiliza el pH (acidez) del colon, inhibe el

crecimiento de bacterias indeseables e incrementa la producción de ácidos grasos de cadena

corta (acetato, butirato y propionato), base de la energía utilizada por las células del colon

(Möller, 2006).

La fibra dietaria soluble forma una suspensión coloidal conformada por gomas, mucílagos y

pectinas. Se encuentra presente en granos y semillas, pero predominantemente en las frutas y

verduras. Las fibras solubles ayudan a controlar los niveles sanguíneos de glucosa y de

colesterol; reducen el colesterol y los triglicéridos elevados; ayudan a regular la glucosa en los

diabéticos y en los hipoglicémicos; son auxiliares en el control de peso, ya que absorben parte

de la grasa de los alimentos, y también actúan como prebióticos facilitando la evacuación

(Roberfroid, 1995).

24

La propiedad de la inulina más extensamente estudiada es su comportamiento como

prebiótico, definido por su capacidad selectiva de estimular el crecimiento de un grupo de

bacterias en el colon, específicamente bifidobacterias y lactobacilos, con la consecuente

disminución de otras bacterias que pueden ser perjudiciales, tal es el caso de E. coli y bacterias

de la especie Clostridium spp. (Roberfroid, 2005). Entre otras propiedades beneficiosas a la

salud de la inulina se destacan: el refuerzo de las funciones inmunológicas ante cáncer o

tumores, el aumento de la biodisponibilidad de minerales, la mejora en el metabolismo de las

grasas y la respuesta glicémica (Franck, 2006). Otro aspecto importante de la inulina es su

efecto sobre la absorción de minerales como calcio, magnesio y hierro, donde existe fuerte

evidencia de que el consumo de inulina resulta en un incremento en la absorción de calcio en

humanos y por ende, tiene un efecto potencial para prevenir o posponer la aparición de

osteoporosis (Van Loo y col., 1999). El estudio realizado en ratas por Delzene y col. (1995)

indicó que una dieta suplementada con 10% de inulina conllevaba a un aumento del 60% en la

retención de Ca, Mg y Fe. Los hallazgos anteriores han sido confirmados en estudios

realizados en humanos por Ellegard y col. (1997), quienes estudiaron la ingesta de 17 g de

inulina en pacientes con problemas de colitis y observaron que no había alteración en la

excreción de minerales en el intestino delgado sugiriendo que cualquier efecto de los fructanos

sobre la absorción de minerales tiene lugar principalmente en el colon. Posteriormente,

Coudray y col. (1997) les suministraron a adolescentes una dieta control con 18 g/día de fibra

dietaria suplementada con inulina, y se demostró el efecto de la inulina sobre la absorción de

Ca (se incrementó en un 21,3%) sin influencia negativa sobre la absorción de otros minerales

como Mg, Fe o Zn.

2.11 Enturbiantes

Según la Norma General para Aditivos Alimentarios (COVENIN, 2000) se definen los agentes

enturbiantes como las sustancias que confieren un efecto opalescente a los alimentos. Los

agentes enturbiantes proporcionan una alta estabilidad en la turbidez cuando estos son

añadidos y diluidos en bebidas de frutas (Espachs-Barroso y col., 2004).

25

2.11.1 Enturbiantes naturales

Los enturbiantes naturales además de conferir características de flavor, color y palatabilidad a

las bebidas, son comúnmente utilizados en la mayoría de las bebidas no alcohólicas para que

proporcionen la turbidez requerida. Durante muchos años se utilizaron los enturbiantes

sintéticos pero hoy en día su uso está restringido, ya que los consumidores prefieren productos

elaborados con ingredientes naturales. Es por ello que las fuentes naturales de agentes

enturbiantes están siendo estudiadas como aditivos en bebidas de frutas (Espachs-Barroso y

col., 2004). Las gomas son utilizadas como agentes enturbiantes (Meer y col., 1975). A

continuación se especifica el origen de estas gomas.

2.11.1.1 Gomas

Los hidrocoloides de plantas naturales pueden ser clasificados en tres grandes categorías de

acuerdo a su origen: exudados de plantas, extractos de algas y gomas de semillas (Tabla 2).

Físicamente, estas gomas solubles en agua son descritas como proveedoras de viscosidad

debido a que forman suspensiones coloidales o geles. Existen muchos factores a considerar en

la escogencia del hidrocoloide correcto en la formulación de productos, tales como la

viscosidad requerida, características del gel, emulsificación requerida, velocidad de

hidratación, problemas de dispersión, palatabilidad, así como condiciones de procesamiento

que incluyen temperatura, tamaño de partícula, disponibilidad y costos para usarlo en el nivel

requerido (Meer y col., 1975). En la Tabla 3 se resumen las características típicas y las

principales aplicaciones en alimentos de las gomas.

Tabla 2. Clasificación de los hidrocoloides de plantas naturales.

Exudados de plantas Extractos de algas Gomas de semillas

Arábiga (Acacia senegal)

Ghatti (Anogeissus latifolia)

Karaya (Sterculia o

cochlospermum)

Tragacanto (Astragalus gummifer)

Agar-agar (Gelidium cartilagineum)

Carragenina (Chondrus crispus)

Furcelleran (Furcellaria fastigiata)

Alginatos (Phaeophycae-alga roja)

Guar (Cyamopsis tetragonolobus)

Locust Bean (Ceratonia siliqua)

Tamarindo (Tamarindus indica)

Fuente: Meer y col. (1975).

26

Las gomas son hidrofílicas, algunas forman geles claros y viscosos; otras son de gran valor por

sus propiedades gelantes. El uso de una goma específica depende de la calidad especial que el

fabricante desee impartir al alimento. Las gomas vegetales se utilizan como espesantes y

emulsificantes en aderezos. También se utilizan para estabilizar la materia suspendida en el

chocolate con leche, para dar cuerpo a alimentos como el queso crema, para mantener la leche

evaporada con la capacidad para fluir, para prevenir la cristalización y para formar geles

propiamente (Charley, 2006).

Tabla 3. Aplicaciones de las gomas en alimentos.

Goma Aplicación Características Típicas

Agar Helados, glaseados Forma geles firmes a una

concentración del 1%

Alginatos Postres, helados, emulsionante de

bebidas

Emulsificante de baja viscosidad

Arábiga Agente aglutinante, emulsionante

de bebidas, coloide protector.

Buen emulsificante, baja

viscosidad, hasta un 50% de

concentración

Carragenina Reactividad con leche, helados,

postres cremosos

Reactividad con leche

Furcelleran Postre, flanes Geles firmes sin refrigeración

Ghatti Emulsiones fuertes Viscosidad moderada, buen

emulsificante

Guar Helados, alimentos para mascotas,

salsas, queso procesado

Agente estabilizante de soluciones

viscosas

Baraya Helados y crema helada Resistente a los ácidos, buen

adhesivo

Locust bean Helados, salsas, productos

horneados, queso procesado

Soluciones que deben ser cocidas

para producir viscosidad

Tamarindo Confitería, estabilizante de helados Baja viscosidad

Tragacanto Aderezos, emulsiones de panadería,

salsas

Emulsificante, resistente al ácido

Fuente: Meer y col. (1975).

27

2.11.1.1.1 Goma Gelan

Es relativamente un nuevo agente gelificante, el cual es producido mediante el proceso de

fermentación del cultivo de Pseudomonas elodea en un medio de carbohidratos. Esta goma

tiene un enlace lineal que consta de cuatro unidades de sacáridos: glucosa, ácido glucurónico,

glucosa y ramnosa. La goma gelan es funcional a bajos niveles, ya que forma geles fuertes a

concentraciones tan bajas como 0,05%, proporcionando un rango de texturas diferentes.

Adicionalmente, necesita ser calentada para disolverse y requiere cationes para producir la

gelación como en las soluciones frías. Controlando la concentración de los cationes, el gel

obtenido puede ser diseñado para ser termorreversible o estable a las temperaturas de

esterilización; las temperaturas del gel se pueden fijar en un rango de 20 a 50 ºC, y las

temperaturas de fusión entre 65 a 120 ºC. Por otra parte, la textura del gel puede ser

modificada combinándose con otras gomas, como por ejemplo la goma guar o la carragenina

(Dziezak, 1991).

En Septiembre de 1990, la goma gelan recibió la aprobación de la FDA para ser utilizada

como un agente estabilizante y espesante en helados y glaseados, y en mermeladas y jaleas no

estandarizadas (FDA, 1990). De esta manera numerosas aplicaciones con esta goma están

siendo desarrolladas, siendo una de ellas la utilización de la goma gelan como agente

estabilizante de sólidos en bebidas.

De acuerdo a la Norma para Aditivos Alimentarios (COVENIN, 2000) los agentes

emulsionantes o estabilizantes son sustancias que hacen posible el mantenimiento de una

dispersión uniforme de dos o más compuestos no miscibles en un alimento. En este sentido, la

goma gelan puede proporcionar estabilidad en ciertas bebidas utilizando la tecnología de gel

fluido, la cual es una técnica comúnmente usada en la producción de muchos alimentos y cuyo

principio se basa en la formación de una masa fluida como resultado de la homogeneización.

Los geles fluidos se forman usualmente mediante la agitación de la mezcla de fluido durante el

ciclo de enfriamiento en donde se interrumpe el proceso normal de formación del gel.

Aplicando varios niveles de goma gelan en mezclas de bebidas se puede obtener una buena

suspensión y alcanzar una baja viscosidad. Otra de las aplicaciones es en bebidas a base de

28

jugos, en donde utilizando la goma gelan se puede suspender la pulpa de la fruta lo cual

conlleva a una apariencia uniforme (CP Kelco, 2007).

2.11.1.2 Fibra dietaria insoluble: celulosa y hemicelulosa

Una de las propiedades químicas más importantes de la fibra dietaria es su solubilidad, por lo

que se clasifica en fibra dietaria soluble y fibra dietaria insoluble en agua; ambas fracciones se

caracterizan por poseer efectos fisiológicos totalmente distintos y tener un gran impacto en su

uso en los alimentos (Baldeón-Chamorro, 2007a).

Periago y col. (1993) y Hernández y col. (1995) señalan que la fibra dietaria insoluble está

conformada por celulosa, hemicelulosa, ligninas, taninos, proteínas, cutina, cera, productos de

Maillard y almidón resistente. Este tipo de fibra se encuentra en las frutas, verduras,

leguminosas y en los cereales, pero con mayor abundancia en éstos últimos (especialmente en

su cascarilla o salvado). Las fibras insolubles proporcionan aumento y consistencia a las heces,

absorben sales biliares potencialmente dañinas, aceleran el tránsito intestinal (combaten el

estreñimiento) y actúan como prebióticos (Möller, 2006). Adicionalmente, pueden ayudar a

prevenir el cáncer de colon, ya que la capacidad de la fibra insoluble de unirse con

carcinógenos y la reducción del tiempo de tránsito intestinal, es lo que permite una menor

exposición con la mucosa del colon y formación de sustancias carcinógenas, que puedan

producirse a partir de los residuos de alimentos (Escudero y González, 2006; Baldeón-

Chamorro, 2007b).

La celulosa es un polímero lineal de alto peso molecular formado por unidades D-glucosa

unidas por enlaces β-(1,4), unión glucídica que proporciona a la celulosa una configuración

extendida y rígida. Varias cadenas de celulosa pueden unirse entre sí formando microfibrillas,

estructuras cristalinas de gran resistencia mecánica. De aquí su función estructural en la

mayoría de las paredes vegetales (Hernández y col., 1995). La celulosa es altamente

higroscópica, se hincha, pero no disuelve en agua ni en la mayoría de los disolventes; es

resistente a la acción de la mayoría de los reactivos químicos y su hidrólisis sólo se consigue

con ácidos muy concentrados (HCl y H2SO4) a elevadas temperaturas o mediante degradación

enzimática. Es muy difícil aislar la celulosa, ya que en las paredes celulares está unida a

29

hemicelulosas, ligninas, sustancias pécticas, taninos y otras moléculas de carácter fenólico

(Baldeón-Chamorro, 2007a). Hernández y col., (1995) señalan que la hemicelulosa junto con

la celulosa constituyen los polisacáridos mayoritarios de la pared celular. Los principales

azúcares que constituyen la hemicelulosa son de la serie D, xilosa, galactosa, manosa, glucosa,

ácido galacturónico y la serie L, arabinosa, ramnosa y fucosa. Estos autores mencionan que

para su extracción y análisis las condiciones han de ser lo suficientemente fuertes como para

romper los enlaces con otros polímeros, como lignina, y suaves para evitar su degradación, por

ello, se extraen con disoluciones acuosas alcalinas de concentración variable. Los

polisacáridos que constituyen la hemicelulosa se recuperan de las disoluciones alcalinas por

precipitación con etanol o acetona.

Los contenidos de celulosa de las frutas y hortalizas son del orden de 20 y 31 %,

respectivamente, mientras que para los cereales es de 17% (Periago y col., 1993; Redondo y

Ordóñez, 1996). Su funcionalidad depende de la longitud de la cadena de polisacáridos, grado

de cristalinidad y tipo de modificación química. La celulosa de fibras largas se emplea para

atrapar grasa y agua en productos cárnicos y conservas, y para espesar salsas (Baldeón-

Chamorro, 2007c).

Redondo y Ordóñez (1996) han reportado alrededor de 250 variedades de hemicelulosa en la

naturaleza. Desde el punto de vista fisiológico, parece que existe una correlación positiva entre

el contenido de pentosas de la fibra dietaria total y el aumento del peso de las heces (Baldeón-

Chamorro, 2007a). La hemicelulosa está conformada por macromoléculas coloidales de

naturaleza glucídica, capaces de absorber gran cantidad de agua y formadas esencialmente por

ácido D-galacturónico unidas por enlaces α-(1,4) (Hernández y col., 1995). Adicionalmente se

encuentra asociada a efectos positivos en los parámetros de los dulces, como por ejemplo:

volumen y frescura; y también tienden a reducir la velocidad de envejecimiento en panes

(Baldeón-Chamorro, 2007c).

2.11.1.3 Fibra dietaria y minerales

Periago y col. (1993) indican que existe la teoría de que la fibra dietaria tiene capacidad de

captar iones divalentes, lo cual constituye un efecto negativo en la biodisponibilidad de

30

determinados oligoelementos en el organismo. El hecho de que ciertos alimentos ricos en fibra

dietaria puedan ser capaces de unir iones metálicos en su superficie puede modificar

considerablemente el balance mineral de la dieta, aunque este depende directamente de la

estructura química. La fibra dietaria soluble parece tener más capacidad para captar cationes

divalentes (calcio, hierro y zinc) que la insoluble, pero ésta es capaz de degradarse

parcialmente en el colon, lo que permite la liberación y absorción de cierta cantidad de

minerales. Además de la posible intervención de la fibra dietaria en la biodisponibilidad de

minerales en la dieta, existen también otras sustancias tales como los fitatos y oxalatos que

actúan reteniendo minerales y cuya presencia en los alimentos puede tener los mismos efectos

que la fibra dietaria.

2.11.1.4 Almidón

El almidón es un carbohidrato complejo presente en semillas, tubérculos y vegetales

feculentos. Durante el curso de la digestión se desdobla en glucosa. Es fuente de energía

gradual y sostenida, sobre todo en su estado natural. Una vez procesado (como en la harina

blanca), se le despoja de vitaminas y minerales necesarios para su metabolización, y su

consumo inmoderado favorece la obesidad, la diabetes tipo II, el colesterol y los triglicéridos

elevados y diversos trastornos adicionales (Möller, 2006).

Los almidones en su forma natural son de utilidad limitada, mientras que los almidones

modificados químicamente para eliminar algunas de sus características, son muy usados en la

industria de alimentos. Por ejemplo, cuando se quiere eliminar la asociación no deseada de la

amilosa, que conduciría a perder la claridad y la producción de sinéresis cuando el alimento es

espesado con almidón, se refrigera o se congela, se utiliza una modificación específica

(Charley, 2006).

2.12 Hierro

El hierro es un mineral esencial muy importante para la salud que se encuentra presente en

todas las células del organismo, especialmente en los glóbulos rojos. La principal función del

hierro es formar parte de las proteínas transportadoras de oxígeno, la mioglobina y la

hemoglobina. Esta última se encuentra en la sangre (a la que da su color), y la mioglobina en

31

los músculos. También activa un cierto número de enzimas, principalmente las involucradas

con oxidaciones biológicas (catalasa y citocromo oxidasa) (Möller, 2006).

La mejor absorción y asimilación de hierro es el procedente de las carnes rojas, ya que el

hierro de los vegetales sólo se absorbe parcialmente. La presencia simultánea de la vitamina C

durante la digestión aumenta hasta en 30% la absorción de hierro, así como el calcio presente

en los vegetales. Sin embargo, los fitatos presentes en el salvado de los cereales, los oxalatos

de algunas verduras, y los polifenoles o taninos del té y de ciertos vegetales, pueden interferir

con la absorción intestinal de este mineral, si se encuentran presentes en exceso (Pamplona,

2004b).

La carencia de hierro suele producir una forma de anemia (anemia ferropriva o ferropénica)

que se manifiesta con palidez, fatiga crónica, cansancio, debilidad, uñas frágiles, estreñimiento

y deficiencia respiratoria. Esta anemia se combate eficazmente utilizando hierro y cobre de

manera simultánea. Las adolescentes, las mujeres en período de menstruación y las

embarazadas requieren niveles más altos de hierro, para el crecimiento, para reemplazar los

flujos menstruales y para aumentar el volumen de sangre durante el embarazo,

respectivamente (Menard, 1997; Marshall, 2004).

La deficiencia de hierro y de zinc son las carencias nutricionales más prevalentes a nivel

mundial. Esta deficiencia de microminerales puede prevenirse mediante modificaciones de la

dieta, enriquecimiento de los alimentos con éstos nutrientes o suplementación con estos

minerales. La fortificación de los alimentos es el método más sustentable para prevenir estas

deficiencias en la población, y puede ser universal, focalizada o voluntaria. Recientemente se

ha demostrado la eficacia de la fortificación voluntaria de alimentos derivados de la leche,

cereales de desayuno y de bebidas no alcohólicas no carbonatadas bajas en calorías. Siendo

este último vehículo una alternativa para aumentar el aporte de hierro en grupos de riesgo

como lo es la mujer en edad fértil (Pizarro y col., 2005).

En la investigación realizada por Boccio y col. (2004), se indica que los grupos que poseen

una mayor probabilidad de sufrir una deficiencia de hierro corresponden a aquellas

32

poblacionales en los que existe un inadecuado consumo y/o asimilación de hierro en la dieta,

asociado a un aumento de su demanda. Entre estos se encuentran los lactantes, niños

pequeños, adolescente, embarazadas y mujeres en edad reproductiva.

En este sentido, de acuerdo a lo reportado por el INN (2000) sobre los valores de referencia de

nutrientes para la población venezolana, los requerimientos para el sexo masculino en los

menores de 1 año son de 10 mg/día; de 1 a 6 años varía de 12 a 14 mg/día, entre los 12 y 14

años las cifras son de 12 mg/día y en el resto de las edades se mantienen en 8 mg/día. Para el

sexo femenino en las menores de 1 año las cifras son de 10 mg/día, de 1 a 3 años 12 mg/día y

de ahí en adelante hasta los 40 años de 14 mg/día; 6 mg/día en adultos mayores, 30 mg/día en

la embarazadas y 15 mg/día en las madres que lactan. Los niños menores de 2 años y las

embarazadas representan grupos altamente vulnerables a padecer deficiencia de hierro y

anemia, por lo que se sugiere la suplementación de ambos grupos con compuestos de hierro de

alta biodisponibilidad.

La biodisponibilidad de hierro no hemínico se encuentra asociada a algunos ácidos orgánicos

como cítrico, málico, tartárico y láctico ya que éstos aumentan la absorción de hierro, sin

embargo, también se ha propuesto la utilización del EDTA sódico, en una relación molar

EDTA:Fe menor o igual a 1, para aumentar la absorción de hierro intrínseco o agregado, en

dietas que contienen inhibidores de la absorción (Drago y Valencia, 2008).

2.13 Calcio

El calcio también es un mineral esencial para la salud, siendo el más abundante en el cuerpo

humano, 99 % del cuál se encuentra depositado en huesos y dientes. El resto se encuentra

disuelto en los tejidos, cumpliendo con funciones tan importantes como la coagulación de la

sangre, la transmisión nerviosa, la actividad muscular, la secreción de diversas hormonas, la

capacidad de adhesión de unas células con otras y la activación de numerosas enzimas. El

requerimiento mínimo diario es uno de los más altos: 1000 – 1500 mg en los adultos, y

300 – 900 mg en los niños, según la edad. El embarazo, la lactancia y la menopausia elevan

estos requerimientos (Möller, 2006).

33

Por otra parte, la carencia de calcio puede ocasionar raquitismo en los niños, y en los adultos,

osteomalacia, osteopenia y osteoporosis. Deficiencias menos marcadas pueden ocasionar

calambres, nerviosismo, insomnio, palpitaciones, fallas en la coagulación y convulsiones.

Consumir complementos de 1000 – 1500 mg diarios de calcio puede reducir la grasa corporal

en 10 – 20 %. El uso del calcio como complemento requiere de una dosis recomendada de

600 – 1200 mg diarios en adultos y para la prevención o tratamiento de la osteoporosis,

pueden ser necesario 1200 – 1500 mg diarios (Pamplona, 2004b).

La absorción de calcio mejora si se acompaña de alimentos o bebidas ácidas (con excepción de

los refrescos de cola) y se evita la ingestión simultánea de grasa. El calcio más efectivo se

consume junto con las vitaminas A, C y D y los minerales magnesio, fósforo, boro,

manganeso, zinc y cobre. Usado como complemento alimenticio puede interferir con la acción

de antibióticos como las tetraciclinas (Möller, 2006).

Los requerimientos de calcio según el INN (2000) para la población venezolana son para el

sexo masculino entre 5 y 10 años de 800 mg/día, entre 11 y 19 años de edad 1200 mg/día

incrementándose a 1300 mg/día para el adulto mayor. Para el sexo femenino de 8 a 19 años

1200 mg/día, de 20 a 49 años 1000 mg/día y para las mayores de 60 años 1300 mg/día, para la

mujer embarazada y madres que lactan, el valor de referencia se incrementa en 100 mg/día.

El lactato de calcio es la sal cálcica del ácido láctico, y es utilizada como complemento

alimenticio. Desde el punto de vista de su aporte en calcio, no es la fuente más recomendable,

ya que apenas ofrece 13 % de este mineral, sin embargo, se absorbe mucho mejor que otras

fuentes de calcio como el carbonato y el fosfato (Möller, 2006).

2.14 Proceso de obtención de la bebida de papelón con limón

La producción comienza en una modalidad por lotes, añadiendo los ingredientes de la bebida

en un tanque de preparación y pasteurización de 1000 L de capacidad. Sin embargo, se

dispone de dos tanques iguales (3a y 3b) (ver Figura 2), los cuales se operan de forma

alternada para producir una alimentación continua al resto del proceso, aguas abajo. Se

alimenta la cantidad de papelón necesario para preparar un lote de 1000 L a un molino

34

electromecánico (1) que tritura los bloques. A medida que se trituran, se añade una cantidad

pequeña de agua para ayudar al proceso y fluidificar la salida del molino, donde se obtiene un

producto intermedio altamente viscoso (melaza). Luego se alimenta a una bomba de tipo

tornillo (2) para ser cargada al tanque donde se preparará el lote. Los tanques poseen

agitadores mecánicos y un sistema de calentamiento y control. A medida que se carga la

melaza en estos tanques, se enciende el sistema de calentamiento y se añaden gradualmente el

agua. Cuando la cantidad de agua en el tanque lo permite, se enciende el agitador mecánico.

La elevación incremental de la temperatura y la agitación fomentan la dilución del papelón y

la homogeneización de la mezcla. Al culminar la adición de agua, se evalúa cualitativamente

el color de la mezcla y, de ser necesario, se compensa con la adición de caramelina.

Posteriormente, se agregan los demás ingredientes y se completa con agua el volumen total del

lote de 1000 L. Se continúa agitando y calentando hasta alcanzar la temperatura de

pasteurización, donde el sistema de control la mantiene por el tiempo estipulado. La relación

tiempo/temperatura debe observarse cuidadosamente para pasteurizar efectivamente la bebida

y evitar la inversión de azúcares que puedan afectar el sabor del producto final. Se toman

muestras del lote para controlar su calidad antes de liberarlo para que continúe el resto del

proceso.

Al aprobarse la liberación de un lote, éste se prepara para ser alimentado a la siguiente etapa y

se ajusta la línea aguas abajo para recibir el producto del tanque. El otro tanque se utiliza para

preparar el siguiente lote. Una bomba centrífuga (4) impulsa el líquido que sale del tanque a

través de una tubería hasta un filtro cilíndrico simple de flujo axial (5) que emplea una malla

metálica con poros cuadrados de 1-2 mm de lado. El líquido fluye desde la parte externa a

través de la malla, y sale del filtro por la parte central del cilindro. Cuando se aprecia una caída

sustancial de presión en la tubería, se suspende temporalmente el bombeo de producto y se

intercambia el elemento filtrante por otro idéntico antes de reanudar la producción. El filtro

removido contiene partículas sólidas que son lavadas con agua a presión para prepararlo

nuevamente para su uso. El líquido filtrado es alimentado por la parte superior a una llenadora

rotatoria (6) que toma las botellas vacías de una alimentadora y las llena en el transcurso de

una rotación completa sobre su eje. Luego las deposita en una correa que las transporta hasta

la máquina tapadora (7). En esta última se les enrosca la tapa y luego se rotula la misma con la

35

información del lote. Las botellas llenadas en caliente (con el líquido a temperatura de

pasteurización) proceden a un túnel de enfriamiento (8), donde un rocío de agua a temperatura

ambiente las enfría, creándose con esta variación el vacío que preserva la vida útil del

producto en anaquel. La última parte del túnel de enfriamiento proyecta una corriente de aire

sobre las botellas para secarlas antes de llegar a la etiquetadora (9), una máquina automática

rotativa que engoma las etiquetas y las pega sobre las botellas que se le van alimentando. El

paso final es el empaquetado, que se realiza de manera manual. Obreros toman las botellas y

las colocan en cartones antes de envolver los cartones con película plástica termoencogible,

alistando el producto para su distribución.

Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de una bebida de papelón con limón.

Fuente: Chacón, 2008.

Los procesos de control de calidad aplicados a la producción son de dos tipos: los que

permiten liberar un lote para ser embotellado y los que liberan un lote ya empacado para su

distribución. En el primer caso, a la muestra tomada durante la preparación se le mide el

36

porcentaje de sólidos solubles, la acidez iónica y titulable. Si las medidas se encuentran dentro

de los parámetros prefijados, se aprueba el lote y se libera para embotellar, de lo contrario se

busca ajustar la mezcla mediante dilución adicional o adición de alguno de los acidulantes,

según sea necesario. La segunda clasificación incluye una repetición de las pruebas de sólidos

solubles, acidez iónica y titulable y pruebas de presión de vacío para las botellas y de torque

para sus tapas.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

Para el cumplimiento de los objetivos específicos planteados, este trabajo experimental se

realizó en tres etapas, en la primera se analizó el efecto de la clarificación sobre la bebida, en

la segunda etapa se diagnosticó e implementó la mejora de la formulación del producto y en la

tercera se evaluó la estabilidad del mismo, en todas las etapas se contó con el apoyo de la

empresa Innovaciones Alimentarias INNOVAL, C.A. para el suministro de materias primas,

insumos y producto terminado.

3.1 ETAPA I. Clarificación de la bebida y sus efectos

En esta etapa se elaboró un lote de la bebida de papelón con limón a nivel industrial, se

probaron diferentes tierras diatomeas para la clarificación de la bebida y el efecto de este

proceso en las propiedades físicas, químicas y nutricionales de la misma.

3.1.1 Elaboración de la bebida y toma de muestra

Se preparó un lote de 1000 L de Click Limón (bebida de papelón con limón) en las

instalaciones de la empresa Innovaciones Alimentarias INNOVAL C.A. con la formulación

habitual, y se recolectaron 8 botellas por minuto a lo largo de toda la corrida de dicho lote

(30 minutos) siguiendo la norma 1338 (COVENIN, 1986) se obtuvo un total de 240 botellas

de 350 mL. Luego se estratificó el lote en inicio, medio y final, basado en el tiempo impreso

en el código del producto, siendo el inicio del lote aquellas botellas que se procesaron entre los

0 a 10 minutos, la parte media entre los 10,01 a 20 minutos y como parte final entre los 20,01

a 30 minutos.

38

3.1.2. Preparación de la muestra

Para la selección de la tierra a utilizar se tomó el 10 % de la muestra (24 botellas) se preparó

un pool de la bebida Click Limón con 8 botellas seleccionadas de manera aleatoria de cada

una de las partes del lote siguiendo la metodología descrita en la norma 1338 (COVENIN,

1986). Luego a dicho pool se separó en cuatro porciones iguales.

3.1.3. Clarificación de la muestra

A tres de las porciones del pool del punto anterior se sometieron a un proceso de filtración

utilizando una bomba de vacío, un embudo Bushner, papel de filtro Whatman Nº 1 y tierras

diatomeas con tamaño de retención de partículas promedio entre 2,7, 7,0 y 17 micras, que en

este estudio se llamaron Tierras 3, 2 y 1, respectivamente, la dosificación se estableció

manteniendo una relación de 2 Kg de tierra/m2.

3.1.4. Selección de la tierra diatomea

Se tomaron tres muestras de cada una de las porciones clarificadas con las diferentes tierras

del punto anterior y de la porción no clarificada, se les determinó el color triestímulo

utilizando el colorímetro Hunterlab, miniscan iluminante D-65. Para la selección de la tierra

a utilizar se consideró aquella que luego de realizar el proceso de clarificación, la bebida

clarificada tuviera tendencia hacia los colores blanco, amarillo y rojo comparándola con la

bebida no clarificada. Los parámetros que se determinaron fueron: luminosidad (L) la cual es

descrita como medida de blanco y negro, cantidad de amarillo vs. cantidad de azul (+b, -b) y

cantidad de rojo vs. cantidad de verde (+a, -a). Las mediciones se realizaron siguiendo las

instrucciones del manual del equipo (Hunterlab, 1996) y para cada muestra se tomó el

promedio de las tres medidas que realiza el equipo.

3.1.5. Determinación de sólidos solubles, acidez iónica y titulable de la bebida estándar

y clarificada

Para la evaluación de estos parámetros y determinar el efecto de la clarificación sobre ellos en

la bebida de papelón con limón, se prepararon 3 pool de 6,3 L, para cada uno de ellos se

seleccionaron 6 botellas de cada parte del lote, de manera aleatoria, siguiendo la metodología

descrita en la norma COVENIN 1338 (1986). Luego a la mitad de cada pool se clarificó con la

39

tierra seleccionada en la sección 3.1.4 y ambas porciones fueron sometidas a los siguientes

análisis, realizándose siempre por triplicado:

3.1.5.1. Sólidos solubles

Se determinó los sólidos solubles de cada porción de los 3 pool de acuerdo a la norma 924

(COVENIN, 1983) utilizando un refractómetro de Abbe marca Bantex modelo 300A

expresando los resultados en ºBrix.

3.1.5.2. Acidez iónica (pH)

Se determinó el pH de cada porción de los 3 pool de acuerdo a la norma 1315 (COVENIN,

1979) utilizando un potenciómetro modelo C10.

3.1.5.3. Acidez titulable

Se tomaron 10 mL de cada porción de los 3 pool para llevarlos a 100 mL con agua destilada y

luego se tituló con una solución de hidróxido de sodio al 0,1 N utilizando fenolftaleina como

indicador, y se expresó en porcentaje de ácido cítrico (COVENIN, 1977).

3.1.5.4. Determinación de proteínas, cenizas y minerales

Se concentraron ambas porciones de los 3 pool utilizando un rotaevaporador marca Yamato

RE 200 a 50 ºC por una hora y con 100 rpm (Yamato, 2005).

3.1.5.4.1. Determinación de proteína cruda

Se determinó la concentración de nitrógeno por el método de Kjeldhal siguiendo el método

oficial 979.09 (AOAC, 1990) en ambas porciones de cada pool. Para la conversión del

porcentaje de nitrógeno a proteínas se empleó el factor 6,25.

3.1.5.4.2. Determinación de cenizas

Se determinó el contenido de cenizas a cada porción de los 3 pool siguiendo el método oficial

923.03 (AOAC, 1990) a una temperatura de 525 ºC.

40

3.1.5.4.3. Determinación de minerales

A partir de las cenizas se preparó una solución ácida según la norma COVENIN 1178 (1983),

a la cual se le determinaron los minerales cromo, potasio, calcio, manganeso, sodio, cobre,

magnesio, aluminio, zinc, hierro y fósforo utilizando la Espectroscopia de Emisión Atómica

con Plasma Acoplado Inducido mediante el equipo Spectroflame XL ICP (GBC, Australia).

3.1.6. Análisis estadístico

Para la selección de la tierra se realizó un análisis de varianza con el fin de determinar si

existen diferencias significativas con el uso de los diferentes tipos de tierras diatomeas

(α = 0,05). Para la validez de los resultados obtenidos se procedió a verificar los supuestos de

normalidad, homogeneidad de varianza y aleatoriedad de los datos. Para determinar las

diferencias entre cada tierra utilizada se realizó una prueba de rango múltiple de Duncan. En el

resto de la etapa para determinar si existían diferencias significativas entre los valores

obtenidos de las muestras de la bebida clarificada y no clarificada, se realizó una comparación

de medias utilizando la prueba t-student (α = 0,05), previamente se verificó la normalidad de

los datos (Montgomery, 2004). Para todos los cálculos se usó el paquete estadístico

Statgraphics Centurion XV.

3.2 ETAPA II. Diagnóstico e implementación de mejoras en la formulación de la bebida

En esta etapa se determinó la preferencia del consumidor entre la bebida de papelón con limón

clarificada y sin clarificar para determinar el posible impacto del proceso de clarificación en la

percepción de la bebida por parte del consumidor, se entrenó a un panel para los atributos de

sensación bucal y turbidez de la bebida de papelón con limón para luego realizar la

optimización de las concentraciones de los enturbiantes, se enriqueció la bebida y se

determinó si dicho enriquecimiento afectaba su sabor.

3.2.1 Determinación de la preferencia del consumidor entre la bebida clarificada y la

no clarificada

Se clarificaron 6,0 L de la bebida preparada en el punto 3.1.1 siguiendo la metodología y la

tierra seleccionada en el punto 3.1.4. Seguidamente se procedió al calentamiento a 90 °C y en

lo que alcanzó la temperatura se envasó en envases de vidrio de 350 mL y se enfriaron

41

rápidamente sumergiendo las botellas en agua con hielo. Se tomaron otros 6,0 L de la bebida

preparada en el punto 3.1.1 y se sometió al mismo tratamiento térmico. A los consumidores

(120) se les dieron las dos muestras frías en copas plásticas cristal de 3,0 oz sirviendo 50 mL

en cada una y se utilizó una prueba de preferencia pareada con la opción de no preferencia

(Angulo y O’Mahony, 2005; Braun y col., 2004), a su vez se les preguntó la frecuencia de

consumo y la edad para comprobar que eran consumidores frecuentes y asegurarse que se

estaba encuestando a una población adecuada para alimentos de consumo masivo, también se

les preguntaron las razones de su elección a fin de interpretar mejor los resultados. La planilla

usada para este estudio se presenta en la Figura 3.

Figura 3. Planilla empleada en la prueba de preferencia de consumidores con la opción de no

preferencia

Le agradecemos su voluntad de participar en este estudio, para los cual necesitamos

saber lo siguiente:

¿Es UD. consumidor de papelón con limón? Sí___ No___

En caso de ser afirmativa la pregunta anterior, ¿Con que frecuencia lo consume?

1 vez al mes___ 1 vez por semana___ 2 veces por semana___ 3 veces por semana___

4 o más veces por semana___

Sexo: M___ F___

Su edad es: menor de 20 años ___

entre 21 y 30 años ___



más de 51 años ___

A continuación se le presentan 2 muestras de una bebida de papelón con limón cuya

única diferencia es un cambio en la forma de elaborarlo. Por favor pruebe los productos,

siéntase libre de probar nuevamente si es necesario y díganos ¿Cual de los dos prefiere?,

por favor escoja una de las opciones:

___ ___ ____

425 872 Ninguna

Comente las razones de su elección: _________________________________________

¡¡Muchas gracias por su colaboración!!

42

3.2.2 Selección de los enturbiantes naturales

Para la selección de los enturbiantes, se realizó una investigación acerca de los posibles

aditivos alimentarios que pudieran considerarse naturales disponibles en el mercado local con

la finalidad que la bebida no perdiera su calificación de “natural”. Se definieron los aditivos y

su rango de uso según la sensación bucal, viscosidad y la turbidez (medida por

espectrofotometría).

3.2.2.1 Sensación bucal y viscosidad

Se clarificó 7 L (20 envases de 350 mL) del lote preparado en el punto 3.1.1 siguiendo la

metodología descrita en el punto 3.1.3 con la tierra diatomea seleccionada. Se tomaron

fracciones de 100 mL para probar diferentes concentraciones de los enturbiantes seleccionados

en el punto 3.2.2, luego con un panel exploratorio de 3 personas se observaron las muestras

detalladamente para evaluar la velocidad a la cual se deslizaba por las paredes de un beaker

(viscosidad) y se comparaban con la formulación habitual, si se observaba que la viscosidad

podía considerarse como parte de la bebida en este estudio, se procedía a probarla y se

mantenía en la cavidad bucal, se desplazaba de un lado para el otro para conocer la percepción

de los estímulos e intensidades (sensación bucal) se comparaba con la sensación bucal de la

bebida con formulación habitual y si se consideraba que el producto no tenía una sensación

bucal exagerada, se procedía a la medición de la turbidez instrumental.

3.2.2.2 Turbidez instrumental

La turbidez es proporcional a la concentración y tamaño del microparticulado suspendido en

una solución. Se calcula relacionando la intensidad inicial (I1) de un rayo de luz que pasa a

través de una celda, que contiene la muestra en solución, con la intensidad del rayo que sale de

la celda (Ic). Al cociente I

c/I

1 se le llama transmitancia y se corrige con la transmitancia de una

celda de la misma longitud que contiene un blanco, en este caso lo que se mide es la dispersión

del haz de luz que causan las partículas en suspensión (Chen, 1991). El análisis se realizó

mediante el método de Prada (2002) modificado, para el cual se preparó la bebida con la

formulación habitual y se clarificó siguiendo la metodología descrita en el punto 3.1.3 con la

tierra diatomea previamente seleccionada, se dividió en dos porciones, la primera se utilizó

como blanco. Con la segunda porción se probaron diferentes concentraciones de los

43

enturbiantes naturales, bien sea solos o mezclados. En el caso de que haya pasado la

evaluación cualitativa de viscosidad y sensación bucal, se le midió el porcentaje de

transmitancia a 720 nm en un espectrofotómetro Milton Roy modelo Spectronic 21D. La

turbidez se reportó como porcentaje de transmitancia a 720 nm. Esta medición sirvió para

establecer los rangos de uso de los enturbiantes comparando la turbidez de la mezcla con la

turbidez de la fórmula estándar (7,20 %T @ 720 nm).

3.2.3 Entrenamiento del panel en turbidez y sensación bucal

En vista de que los enturbiantes seleccionados, además de proporcionar turbidez aportan

sensación bucal y la matriz original del producto es compleja por su coloración, se procedió a

entrenar a un panel de cinco personas, en los atributos de turbidez y sensación bucal, siguiendo

la norma 11035 (ISO, 1994). Dicho panel estuvo integrado por personas que ya habían sido

previamente entrenados en las técnicas básicas (ISO, 2008). Se verificó la precisión del panel

utilizando pruebas de rating de áreas en donde se les exigía que su apreciación debía estar en

un rango del 10% al 20% del valor real de todas las áreas en una recta de 15 cm (Meilgaard y

col., 1999).

Para familiarizar al panel con el producto a evaluar se realizaron pruebas de detección y

discriminación como lo son la prueba de comparación pareada, triangulo y dúo-trío. Se exigía

que los candidatos debían alcanzar más del 60 % de acierto en las pruebas (Meilgaard y col.,

1999). Debido a que la goma, almidón y fibra además de modificar la sensación bucal y la

turbidez podían afectar la acidez del producto, se determinó si el panel era capaz de detectar

pequeñas diferencias en la acidez y turbidez. Para determinar diferencias en la acidez, se

prepararon dos muestras; el Click Limón y la formulación habitual de dicho producto con

10 % adicional de ácido cítrico. En la prueba de comparación pareada los panelista recibieron

tres pares de muestras, uno de dichos pares era de muestras iguales, en los otros dos pares se

aseguraba que las muestras tenían la misma probabilidad de ser probada de primero. Se

utilizaron las planillas mostradas en las Figuras 4a y 4b siguiendo la metodología descrita por

la norma ISO 5495 (2005). Para la prueba dúo-trío los panelistas recibieron dos tríos de

muestras en donde se usó como referencia la bebida con la formulación habitual y se siguió la

metodología descrita en Meilgaard y col. (1999), se aseguró que las muestras tuvieran la

44

misma probabilidad de ser probadas enseguida de que cada panelista probara la referencia, la

planilla utilizada se presenta en la Figura 5. Para la prueba triangulo, los panelistas recibieron

seis tríos de muestras (ABA, BAA, AAB, BBA, ABB y BAB) comparando la bebida de

formulación habitual (A), con otra bebida que contenía la formulación habitual con 10 % de

ácido cítrico adicional (B). Se siguió la metodología planteada por la norma ISO 4120 (2004),

se usó la planilla que se presenta en la Figura 6. En todas las pruebas se controló el diseño, la

presentación y el ambiente. Las muestras fueron evaluadas a temperatura de refrigeración

(10 °C).

Figura 4a. Planilla de comparación pareada para la detección de diferencia en acidez.


acidez.

A continuación se le presentan 3 pares de muestras de una bebida de papelón con limón, evalúe cada

par por separado y de su opinión. Use la galleta de soda y el agua entre muestra y muestra.

Pares Cual es la más ácida

________ ________ ________

________ ________ ________

________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:_____________________________________________________Fecha:_________________

A continuación se le presentan 3 pares de muestras de una bebida de papelón con limón, evalúe cada

par por separado e indique si detecta diferencia entre las muestras. Use la galleta de soda y el agua entre

muestra y muestra.

Pares ¿Existen diferencias?

_______ _______ Sí No

_______ _______ Sí No

_______ _______ Sí No

En caso de percibir alguna diferencia indique su naturaleza:___________________________________

___________________________________________________________________________________

Nombre:_______________________________________________Fecha:_______________________

45

Figura 5. Planilla de dúo-trío para la detección de diferencia en acidez.

Figura 6. Planilla de la prueba triangulo para la detección de diferencia en acidez.

Para evaluar la turbidez se prepararon dos muestras; el Click Limón, la formulación habitual

clarificada y enturbiado con 0,35 % de almidón modificado (60,6 %T @ 720 nm). Para la

comparación pareada los panelistas recibieron tres pares de muestras, en uno de los pares las

muestras eran iguales, en los otros dos pares se aseguraba que las muestras tenían la misma

probabilidad de ser evaluada de primero. Se utilizaron las planillas mostradas en las Figuras 7a

y 7b siguiendo la metodología descrita por la norma ISO 5495 (2005). Para la prueba dúo-trío

los panelistas recibieron dos tríos de muestras en donde se usó como referencia la bebida con

formulación habitual, se aseguró que las muestras tuvieran la misma probabilidad de ser

evaluada enseguida de que cada panelista evaluara la referencia y se siguió la metodología

descrita en Meilgaard y col. (1999), la planilla usada se presenta en la Figura 8. Para la prueba

triangulo, los panelistas recibieron seis tríos de muestras (ABA, BAA, AAB, BBA, ABB y

BAB) comparando la bebida de formulación habitual (A), con otra bebida que contenía la

formulación habitual clarificada enturbiada con 0,35 % de almidón modificado (B). Se siguió

la metodología planteada por la norma ISO 4120 (2004), se usó la planilla que se muestra en la

A continuación se le presenta una muestra referencia de una bebida de papelón con limón pruébela y

examínela cuidadosamente, luego pruebe las dos muestras codificadas en el orden que se le indica y

determine cual muestra es igual a la referencia. Use la galleta de soda y el agua entre muestra y

muestra.

Muestras Muestra Igual

________ ________ ________

________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:______________________________________________________Fecha:________________

A continuación se le presentan 3 muestras de papelón con limón, 2 son iguales y 1 diferente, pruébelas

en el orden que se le indica y seleccione la muestra diferente, use galleta de soda y el agua entre

muestra y muestra.

Muestras Muestra Diferente

________ ________ ________ ________

________ ________ ________ ________

________ ________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:________________________________________________________Fecha:______________

46

Figura 9. En todas las pruebas se controló el diseño, la presentación y el ambiente. Las

muestras fueron evaluadas a temperatura ambiente.

Figura 7a. Planilla de comparación pareada para la detección de diferencia en turbidez.


turbidez.

Figura 8. Planilla de dúo-trío para la detección de diferencia en turbidez.

A continuación se le presentan 3 pares de muestras de una bebida de papelón con limón, evalúe

VISUALMENTE cada par por separado y de su opinión.

Pares Cual es la más turbia

________ ________ ________

________ ________ ________

________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:________________________________________________________Fecha:______________

A continuación se le presenta una muestra referencia de una bebida de papelón con limón, evalúe

VISUALMENTE las dos muestras codificadas en el orden que se le indica y determine cual muestra es

igual a la referencia.

Muestras Muestra Igual

________ ________ ________

________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:_____________________________________________________Fecha:_________________

A continuación se le presentan 3 pares de muestras de una bebida de papelón con limón, evalúe

VISUALMENTE cada par por separado e indique si detecta diferencia entre las muestras.

Pares ¿Existen diferencias?

_______ _______ Sí No

_______ _______ Sí No

_______ _______ Sí No

En caso de percibir alguna diferencia indique su naturaleza:___________________________________

___________________________________________________________________________________

Nombre:___________________________________________________Fecha:___________________

47

Figura 9. Planilla de la prueba triangulo para la detección de diferencia en turbidez.

3.2.3.1 Turbidez sensorial

El entrenamiento del panel en este atributo se realizó en dos etapas, se utilizó una escala no

estructurada de intensidades de 15 cm, donde 0 cm es el mínimo y 15 cm es el máximo

(Meilgaard y col., 1999). Las muestras (Tabla 4) se presentaron en copas plásticas cristal de

3 oz, en las cuales se sirvieron 50 mL de muestra en cada una. En cada etapa se le presentó a

los panelistas 4 muestras, además de los máximos y mínimos de la escala asociados. Se les

presentó inicialmente las 4 muestras a la vez y después cada muestra por separado,

manteniendo la referencia máxima y mínima. Se usaron las planillas que se describen en las

Figuras 10 y 11. Las muestras fueron presentadas a temperatura ambiente (25 °C). La razón

fue para comparar la respuesta de cada panelista al recibir las muestras juntas o separadas

entre el mismo panelista. En ambas etapas fue necesario realizar sesiones de grupo para definir

la intensidad del atributo a evaluar. A las muestras en las dos etapas se les determinó la

transmitancia. En ambas etapas de la prueba se controló el diseño, la presentación y el

ambiente.

Figura 10. Planilla de entrenamiento de panel para turbidez presentación grupal

A continuación se le presentan 3 muestras de papelón con limón, 2 son iguales y 1 diferente, evalúelas

VISUALMENTE en el orden que se le indica y seleccione la muestra diferente.

Muestras Muestra Diferente

________ ________ ________ ________

________ ________ ________ ________

________ ________ ________ ________

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:__________________________________________________________Fecha:____________

A continuación se le presentan 4 muestras de una bebida de papelón con limón, evalúe

VISUALMENTE cada una por separado y señale la intensidad de la turbidez con una línea vertical

sobre la escala correspondiente. Por favor use las referencias para establecer los valores mínimos y

máximos del atributo.

Mínimo Máximo

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:__________________________________________________________Fecha:____________

48

Tabla 4. Composición de las muestras para el entrenamiento del panel en los atributos de

turbidez y sensación bucal.

Atributo Código de Referencia Composición Transmitancia

(%T) @ 720 nm

Turbidez

(primera

etapa)

Referencia mínima Click limón clarificado (CLC) 100,00

Referencia máxima CLC + 0,12% Enturbiante sintético 3,60

A CLC + 0,03% Enturbiante sintético 39,40

B CLC + 0,06% Enturbiante sintético 15,20

C Click limón habitual (CLH) 7,20

D CLC + 0,05% Goma Gellan + 0,50% Fibra 4,40

Turbidez

(segunda

etapa)

Referencia mínima 1

CLC + 0,25% Fibra + 0,25% Almidón +

0,050% Gellan 9,20

Referencia máxima 1


0,070% Gellan 2,40

A1 CLH 7,20

B1 CLC + 0,38% Fibra + 0,63% Almidón +

0,060% Gellan 3,20

C1 CLC + 0,31% Fibra + 0,44% Almidón +

0,055% Gellan 5,80

D1 CLC + 0,44% Fibra + 0,81% Almidón +

0,065% Gellan 2,60

Sensación

bucal

Referencia mínima 2 CLC 100,00

Referencia máxima 2


0,070% Gellan ---

SA CLH ---

SB CLC + 0,25% Almidón + 0,050% Gellan ---

SC CLC + 0,25% Fibra + 0,050% Gellan ---

SD CLC + 1,00% Almidón + 0,050% Gellan ---

49

Figura 11. Planilla de entrenamiento de panel para turbidez presentación individual

3.2.3.2 Sensación bucal

En el entrenamiento de la sensación bucal se usó avena en hojuelas, chicha instantánea, crema

de arroz, Cerelac, leche y Frescavena para lograr definir el término sensación bucal y

luego ordenar las muestras por la intensidad del atributo en una sesión de grupo (Meilgaard y

col., 1999). Luego de haber definido el término, se evaluó la intensidad de la sensación bucal

en muestras de bebidas de papelón con limón. A los panelistas se les presentó 15 mL de 4

muestras (SA, SB, SC y SD) en vasos plásticos blancos de 1,5 oz, en tres de las muestras se

usaron combinaciones de los enturbiantes seleccionados (ver Tabla 4). Se utilizó una escala no

estructurada de intensidades de 15 cm, donde 0 cm es el mínimo y 15 cm el máximo. Las

muestras se presentaron de manera grupal e individual a temperatura de refrigeración (10 °C),

con sus respectivas referencias de la escala y para su evaluación se usaron las planillas que

presentan en las Figuras 12 y 13. En las pruebas se controló el diseño, la presentación y el

ambiente.

Figura 12. Planilla de entrenamiento de panel para sensación bucal presentación grupal

A continuación se le presenta 1 muestra de una bebida de papelón con limón, evalúela

VISUALMENTE y señale la intensidad de la turbidez con una línea vertical sobre la escala

correspondiente. Por favor use las referencias para establecer los valores mínimos y máximos del

atributo.

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:__________________________________________________________Fecha:____________

A continuación se le presentan 4 muestras de una bebida de papelón con limón, pruébelas y señale la

intensidad de la sensación bucal con una línea vertical sobre la escala correspondiente. Por favor use las

referencias para establecer los valores mínimos y máximos del atributo. Utilice agua entre muestras y

siéntase libre de probar las veces que sean necesarias

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:_____________________________________________________Fecha:_________________

Mínimo Máximo

Mínimo Máximo

50

Figura 13. Planilla de entrenamiento de panel para sensación bucal presentación individual

3.2.4 Enriquecimiento de la bebida de papelón con limón

Para el enriquecimiento con minerales, se realizó una investigación acerca de las sales

minerales (hierro y calcio) con la mayor biodisponibilidad, accesibles en el mercado local y

que pudieran ser añadidas a la bebida de papelón con limón provocando el mínimo cambio

sensorial. Para establecer los límites del enriquecimiento se consideró que la bebida debe

aportar al menos el 10 % de los requerimientos diarios (IDR) establecido por el Instituto

Nacional de Nutrición para cada micronutriente (IDR = 12 mg Fe y 1000 mg Ca) (INN, 2000).

Además se decidió enriquecer con inulina como prebiótico y fibra soluble a una concentración

que permitiera denominar a la bebida como funcional, ya que se agregó más de 4g por ración

(Roberfroid, 2005).

Para determinar si el enriquecimiento con hierro, calcio e inulina afectaba la calidad sensorial

de la bebida, se realizaron dos pruebas de tres alternativas de selección forzada (3-AFC por sus

siglas en inglés) con el panel entrenado siguiendo la metodología planteada por la norma

ISO 13301 (2002). Cada panelista recibió 15 mL de cada muestra en tres series (ABA, BAA y

AAB) comparando la bebida de formulación habitual (A), con otra bebida que contenía la

formulación habitual enriquecida (B) en vasos plásticos blancos de 1,5 oz. Se controló el

diseño, la presentación y el ambiente. Las muestras se presentaron a temperatura ambiente

(25 °C) y de refrigeración (10 °C) para determinar el posible efecto de la misma sobre la

detección de la diferencia. En la Figura 14 se presenta el modelo de la planilla usada.

A continuación se le presenta 1 muestra de una bebida de papelón con limón, pruébela y señale la

intensidad de la sensación bucal con una línea vertical sobre la escala correspondiente. Por favor use las

referencias para establecer los valores mínimos y máximos del atributo. Utilice agua entre muestras y

siéntase libre de probar las veces que sean necesarias

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:___________________________________________________Fecha:___________________

Mínimo Máximo

51

Figura 14. Planilla empleada para la prueba 3-AFC

3.2.5 Determinación de las concentraciones de los enturbiantes naturales seleccionados

Las concentraciones de los enturbiantes se determinaron mediante el uso de superficies de

respuestas por un diseño central compuesto (Montgomery, 2004). En dos superficies las

variables operacionales fueron las concentraciones de almidón modificado y goma gellan, y en

las otras dos superficies las concentraciones de fibra insoluble y goma gellan. Los niveles de

las variables y el orden aleatorio de corrida de los tratamientos se muestran en la Tabla 5.

Como se trabajó con un panel entrenado se consideró el promedio de las cinco mediciones

para que el cuadrado medio del error fuera manejable para datos sensoriales. Los niveles de los

factores fueron los siguientes: almidón modificado (1 = 1,00 %p/v, -1 = 0,25 %p/v),

goma (1 = 0,07 %p/v, -1 = 0,05 %p/v) y fibra insoluble (1 = 0,50 %p/v, -1 = 0,25 %p/v). Las

respuestas se obtuvieron utilizando una escala no estructurada de intensidades de 15 cm. Para

la evaluación del atributo de sensación bucal el nivel máximo y mínimo de la escala fueron los

usados en la sección del entrenamiento de éste atributo, mientras que para la turbidez, la

referencia máxima y mínima fueron las utilizadas en la segunda etapa de entrenamiento para

éste atributo. Se controló el diseño, la presentación y el ambiente. Para establecer los valores

óptimos de las concentraciones de los ingredientes usados como enturbiantes, se consideraron

los resultados obtenidos durante el entrenamiento en los atributos de sensación bucal y

turbidez, debido a que no se quiere cambiar la intensidad de dichos atributos en la bebida.

A continuación se le presenta 1 trío de muestras de una bebida de papelón con limón, evalúelas en el

orden que indica la flecha he identifique la muestra que sea diferente en cuanto a sabor encerrando el

código con un círculo. Use el agua entre muestra y muestra.

325 923 529

Observaciones:________________________________________________________________________

Nombre:_______________________________________________________Fecha:_________________

52

Tabla 5. Tratamientos generados para las superficies de respuestas.

Diseño 1 Diseño 2

Tratamiento Orden de

corrida

Almidón

Modificado Goma

Orden de

corrida

Fibra

Insoluble Goma

1 8 -1 -1 10 -1 -1

2 9 -1 1 2 -1 1

3 2 1 -1 3 1 -1

4 1 1 1 8 1 1

5 4 0 0 4 0 0

6 5 0 0 6 0 0

7 11 0 0 11 0 0

8 12 0 0 12 0 0

9 13 0 0 13 0 0

10 10 1,414 0 9 1,414 0

11 7 -1,414 0 1 -1,414 0

12 3 0 1,414 7 0 1,414

13 6 0 -1,414 5 0 -1,414

3.2.6 Análisis estadístico

En la determinación de la preferencia del consumidor entre la bebida de papelón clarificada

con respecto la no clarificada, se realizó la distribución de la población para la frecuencia de

consumo, edades, género y comentarios de preferencia mediante un análisis porcentual y se

representó gráficamente. Para determinar la preferencia entre las bebidas, al igual que para la

prueba 3-AFC para validar si existían diferencias entre la formulación enriquecida con

respecto a la habitual, se utilizó la prueba d’, la cual consiste en determinar si las muestras

evaluadas son iguales o diferentes, mediante modelos Thustonianos. Se establece que las

muestras son iguales cuando d’ toma el valor de cero, dicha prueba se realizó utilizando las

tablas respectivas (O’Mahony, 2009; Angulo y O’Mahony, 2005; Braun y col., 2004; Bi y

col., 1997; O’Mahony, 1986).

53

En la sección de familiarización con el producto, se calculó el porcentaje de acierto de los

panelistas en las pruebas de comparación pareada, dúo-trío y triangulo para los atributos de

acidez y turbidez (Meilgaard y col., 1999).

En la definición del término de sensación bucal, para determinar el orden de las bebidas

lácteas según la intensidad del atributo de sensación bucal, se realizó la sumatoria de rangos y

se empleó la tabla con sumatoria de diferencias (Newel y MacFarlene, 1987). En la sección del

entrenamiento del panel, los resultados de la evaluación de los atributos turbidez y sensación

bucal se compararon con un análisis de bloques aleatorios seguido por un análisis de rangos

múltiple de Duncan. Para verificar el entrenamiento del panel se realizó la gráfica de

residuales y la prueba de Levene, mediante el programa Statgraphics Centurion XV utilizando

un nivel de significación de = 0,05 (error tipo I) y para la validez de los resultados obtenidos

se procedió a verificar los supuestos de normalidad, independencia y homogeneidad de la

varianza (Montgomery, 2004).

Para determinar las concentraciones de los enturbiantes se utilizó un análisis de varianza. Se

evaluó el efecto de los distintos tratamientos sobre la turbidez y sensación bucal, la presencia

de curvatura significativa en las variables respuestas al pasar del nivel bajo al nivel alto de

cada factor y el modelo polinomial ajustado. Las superficies de respuesta se construyeron

posteriormente con el modelo regresional previamente ajustado y evaluado, mediante el

programa Statgraphics Centurion XV. Se consideró un nivel de significación de = 0,05.

3.3 ETAPA III. Evaluación de la estabilidad de la bebida modificada

En esta etapa se procedió a realizar una prueba de estabilidad acelerada de 10 semanas de la

bebida de papelón con limón mejorada con el fin de determinar la vida útil de este producto.

Para tal fin se formuló la bebida con las modificaciones establecidas, se procesó simulando los

tratamientos que pudiera tener el producto en una producción continua y se envasó en botellas

de vidrio de 350 mL. Para medir la estabilidad se siguieron las recomendaciones de Labuza

(1982). Se regularon 4 estufas a 25, 30, 35 y 42 ºC, en cada una de ellas se almacenaron 20

botellas que contenían la bebida reformulada. Se almacenaron 20 botellas con la bebida

mejorada en refrigeración (10 °C) para ser usadas como control. Las muestras se almacenaron

54

por 10 semanas y cada semana se tomaron muestras de cada temperatura y se determinaron los

sólidos solubles, la acidez iónica y titulable. Los análisis se realizaron por triplicado. Cada dos

semanas se realizó la evaluación sensorial que correspondía a esa semana y a la semana

anterior (se sacaban las muestras de las estufas y se guardaban en refrigeración). A los

panelistas se les presentaban las muestras a temperatura de refrigeración, se controló el diseño,

la presentación y el ambiente.

3.3.1 Sólidos solubles

Se determinó los sólidos solubles por triplicado de cada botella de acuerdo a la metodología

descrita en el apartado 3.1.5.1.

3.3.2 Acidez iónica (pH)

El pH se determinó por triplicado a cada botella de acuerdo a la metodología descrita en el

apartado 3.1.5.2.

3.3.3 Acidez titulable

Se determinó por triplicado tomando 10 mL de la botella de acuerdo a la metodología descrita

en el apartado 3.1.5.3.

3.3.4 Variación del sabor

Se utilizó el panel entrenado de cinco personas según la norma 8586-2 (ISO, 2008) y se evaluó

el producto usando una escala no estructurada de calidad de 15 cm, comparando la calidad del

sabor de las muestras almacenadas a las diferentes temperaturas con la muestra control que

estaba en refrigeración (10 °C). Se utilizó la planilla mostrada en la Figura 15.

55

Figura 15. Planilla de calidad utilizada para el estudio de estabilidad.

3.3.5 Formación de sedimentos

Semanalmente se observaban las muestras almacenadas y las extraídas para observar la

formación de sedimentos.

3.3.6 Análisis de los datos

Se realizó un análisis de varianza utilizando el programa Statgraphics Centurion XV con el fin

de determinar el efecto de la temperatura y el tiempo de almacenamiento sobre las variables

respuesta (α = 0,05) y para la validez de los resultados obtenidos se procedió a verificar los

supuestos de normalidad, homogeneidad de varianza e independencia, luego con el factor

seleccionado se realizó un análisis de cinética de descomposición con el fin de determinar la

vida útil siguiendo la metodología planteada por Labuza (1982) considerando todas las

evaluaciones obtenidas.

A continuación se le presenta 1 muestra de una bebida de papelón con limón para ser comparada con el

control en cuanto a sabor, use la escala dada para realizar la comparación y asegúrese enjuagarse la

boca con agua antes de empezar la evaluación y entre muestra y muestra.

Observaciones:_______________________________________________________________________

Nombre:______________________________________________________Fecha:________________

Extremadamente

Superior al

Control

Igual al

Control

Extremadamente

Inferior al Control

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A continuación se presentan los resultados obtenidos durante la investigación y la discusión de

los mismos en tres etapas, las cuales fueron llevadas a cabo para cumplir con los objetivos

planteados.

4.1 ETAPA I. Clarificación de la bebida y sus efectos

4.1.1 Selección de la tierra diatomea mediante medición de color

En la Figura 16 se presenta la variación de los parámetros del color en la bebida de papelón

con limón sin clarificar (habitual) y en la bebida clarificada, usando tres tierras diatomeas de

distintos tamaño de retención de partículas (Tierra 1, Tierra 2 y Tierra 3). En los tres

parámetros del color se puede notar que el uso de las tierras diatomeas aumentó

significativamente su valor al ser comparado con la bebida sin clarificar, esto es indicativo que

las partículas que se removieron le imparten oscurecimiento entre las tonalidades de los

colores azul y verde, por lo que se presume que este proveedor de panela utiliza el bagazo de

la caña como agente floculante en el proceso de clarificación para la elaboración de la panela

(Hernández, 1998).

En cuanto a la luminosidad (L), en la bebida clarificada con la Tierra 2 y 3 no se observaron

diferencias significativas entre ellas, pero si al compararla con la bebida clarificada con la

Tierra 1. En el parámetro a, la bebida tratada con la Tierra 2 no fue diferente a las clarificadas

con las Tierras 1 y 3, pero si hay diferencias entre ellas. En el parámetro b, se observaron

diferencias significativas con el uso de todas las tierras para la clarificación de la bebida.

57

Se deseaba seleccionar aquella tierra diatomea que permitiera retener un mayor número de

partículas y que además pueda ser usada a nivel industrial provocando que la disminución del

caudal en la línea productiva no sea tan brusca. Se observó que la que cumplió con esos

requisitos fue la Tierra 2, ya que si se compara los resultados con la que tiene mayor tamaño

de retención no se observan diferencias significativas (p > 0,05) para los parámetros L y a.

Para el parámetro b, aún cuando hay diferencia significativa, los valores son cercanos

(41,86 para la Tierra 2 y 43,34 para la Tierra 3). Aunado a eso, para filtrar 250 mL de la

bebida, los tiempos de filtrado fueron 11,33 s, 18,21 s y 1,40 min para las Tierras 1, 2 y 3,

respectivamente, lo que implica que la caída del caudal utilizando la Tierra 2 sería muy

parecida a la Tierra 1. Es importante destacar que como la Tierra 2 tiene un tamaño de

retención de partículas menor a la 1, la torta de la precapa sería mayor, lo cual provocaría un

aumento en la presión interna de la unidad filtrante y disminuiría el caudal más que con la

Tierra 1 en exposiciones prolongadas de proceso. En consecuencia, para que la disminución de

dicho caudal no sea tan fuerte, se sugiere una reposición de la tierra con una mayor frecuencia.

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

L a b

Parámetros del color de la bebida

Inte

nsi

dad

del

pará

met

ro

Habitual Tierra 1 Tierra 2 Tierra 3

Letras comunes entre barras, indican que no hay diferencias significativas (p > 0,05).

Figura 16. Color triestímulo de la bebida de papelón con limón clarificada y habitual usando

los diferentes tipos de tierras diatomeas

e e d

c

d,e d e

c

f e d

c

58

4.1.2 Comparación de los análisis químicos y físicos de la bebida clarificada y sin

clarificar

En la Tabla 6 se muestran los parámetros físicos y químicos de la bebida habitual y clarificada.

Se observa que el proceso de clarificación no afectó significativamente los sólidos solubles

totales (p = 0,12) ni a la acidez iónica (p = 0,40). Mientras que la acidez expresada como

porcentaje de ácido cítrico, disminuyó significativamente luego del proceso de clarificación

(p = 0,00015), sin embargo por lo cercano de los valores medios esta diferencia se le puede

atribuir al error del método.

Tabla 6. Sólidos solubles, acidez iónica y titulable de la bebida habitual y clarificada

Parámetro Bebida

Habitual

Bebida

Clarificada

Sólidos Solubles (°Brix) 12,27 0,37a

12,04 0,35a

Acidez Iónica (pH) 3,34 0,02a 3,33 0,01

a

Acidez Titulable (g Ac. Cítrico/100g) 0,45 0,01a 0,44 0,01

b

Letras diferentes en la misma fila denotan diferencias significativas (p < 0,05).

En la Tabla 7 se presenta el contenido de proteínas, cenizas y minerales de la bebida habitual y

la bebida clarificada. El proceso de clarificación no afectó significativamente el contenido de

proteínas (p = 1,00) y cenizas (p = 0,096) en la bebida. Ello indica que la mayor cantidad de

sedimentos que se incineraron en la obtención de las cenizas son de origen vegetal. Esto

ratifica que en el proceso de clarificación se utiliza el bagazo de la caña como agente

floculante en la elaboración de la panela (Hernández, 1998).

En relación al contenido de minerales, la clarificación no afectó significativamente el

contenido de potasio, calcio, sodio, magnesio y fósforo (p > 0,05), sin embargo aumentó el

contenido de hierro, aluminio y zinc, y disminuyó el cobre y el manganeso (p < 0,05). Esto

puede indicar que aquellos minerales que no variaron y los que aumentaron se encuentran en

solución, lo que pudiera indicar que están biodisponibles, mientras que los que disminuyeron

fueron atrapados por la tierra diatomea.

59

Tabla 7. Contenido de proteína, cenizas y minerales de la bebida habitual y clarificada.

Componente

(g/100g) Bebida Habitual Bebida Clarificada

Proteínas 0,13 0,01a

0,13 0,00a

Cenizas 0,306 0,013a

0,289 0,003a

Minerales

(mg/100g)

Potasio 116,0 2,6 a

115,4 2,3 a

Calcio 53,7 1,4 a

53,1 1,8 a

Manganeso 0,02 8,0x10-4 a

0,01 2,7x10-4 b

Sodio 12,7 0,5 a

13,5 0,1 a

Cobre 1,7x10-3

1,0x10-4 a

1,4x10-3

4,0x10-5 b

Magnesio 22,7 0,9 a

23,1 0,3 a

Aluminio 0,74 0,02 a

0,92 0,02 b

Zinc 0,07 1,6x10-3 a

0,34 4,5x10-3 b

Fósforo 4,29 0,15 a

4,11 0,13 a

Hierro 0,34 0,01 a

0,38 0,01 b

Se reporta la media y desviación estándar en base húmeda. Letras diferentes en la

misma fila denotan diferencias significativas (p < 0,05).

Para destacar la importancia nutricional de la bebida de papelón con limón clarificada y sin

clarificar, en la Tabla 8 se indican los porcentajes de adecuación, o valores de referencia

ponderados para la población venezolana (INN, 2000), de los principales minerales. Para ello

60

se asumió que los minerales se encuentran biodisponibles. Ambas bebidas se pueden

considerar una fuente razonable de hierro, magnesio y calcio, debido a que cubren más del 5 %

de la ingesta diaria recomendada. Sin embargo, esto puede ser variable, ya que en estudios

previos se han observado diferencias según sea el origen de la caña y el suelo en que se cultiva

(Chen, 1991).

Tabla 8. Porcentaje de adecuación para algunos minerales de las bebidas clarificada y

habitual.

Minerales

Bebida Cobre Magnesio Zinc Fósforo Calcio Hierro

Habitual 0,30 26,97 2,01 2,24 18,80 9,98

Clarificada 0,25 27,36 9,10 2,15 18,58 11,20

Ración de 350 mL

4.2 ETAPA II. Diagnostico e implementación de mejoras en la formulación de la bebida

4.2.1 Prueba de consumidores de la bebida clarificada vs. la habitual

Al analizar las respuestas de los consumidores, se observó que la frecuencia de consumo del

papelón con limón más común de una vez al mes (46,67%). Las personas encuestadas se

pueden considerar consumidores frecuentes de esta bebida ya que el 53,33 % la ingieren entre

una a cuatro o más veces por semana (Figura 17).

Frecuencia

46,67%

25,83%

18,33%

7,50%

1,67% 1 vez al mes

1 vez por semana

2 veces por semana

3 veces por semana

4 o más veces por semana

Figura 17. Frecuencia de consumo de papelón con limón de los consumidores encuestados

61

En cuanto al género de la población encuestada, se observó un balance, 58 mujeres y 62

hombres (Figura 18).

Sexo

51,67%

48,33%

Masculino

Femenino

Figura 18. Distribución del género de la población de los consumidores.

En la distribución de las edades, el rango con mayor participación fue el comprendido entre

los 21 y 30 años (35,00%). La población encuestada fue ideal para monitorear la conducta del

consumidor en este tipo de bebida ya que su rango de edades varió entre lo considerado ideal

en consumidores de alimentos de carácter masivo (Resurreccion, 1998; Hough y col., 2006;

Hough y col., 2007) (Figura 19).

Edad

18,33%

35,00%

17,50%

15,00%

14,17%

< 20

21-30

31-40

41-50

> 51

Figura 19. Distribución de las edades de la población de los consumidores.

En la Figura 20 se muestra que el 63,33 % de los consumidores prefirieron significativamente

la bebida estándar (p = 0,0002), lo que indica que su turbidez les resultó familiar. La población

que seleccionó la opción de no preferencia entre las muestras fue el 2,50 % de los encuestados

(p = 0,025 y = 0,047).

62

Muestra

63,33%

34,17%

2,50%

Habitual

Clarificada

Ninguna

Figura 20. Distribución de la preferencia de las bebidas de papelón con limón.

Con la finalidad de determinar la justificación de la preferencia de los consumidores se

agruparon sus respuestas (Figura 21). Se observó que la apreciación de un sabor diferente fue

la causa de la preferencia (34,13 %). Otras razones fueron: la apariencia, bebida tradicional,

natural, acidez, dulzor, refrescante, mayor contenido de limón y mayor contenido de papelón,

algunas de las respuestas se agruparon usando términos similares (Figura 21). Estos resultados

fueron determinantes para decidir entrenar a los panelistas en los atributos de sensación bucal

y turbidez.

Preferencia Referente a

34,13%7,78%

16,77%

4,79%7,19%

5,99%6,59%4,79%

11,98%

Sabor

Acidez

Dulzor

Refrescante

Natural

Más Limón

Más Papelón

Tradicional

Apariencia

Figura 21. Razones de preferencia de los consumidores.

4.2.2 Selección y definición de rangos de usos de los enturbiantes naturales

Después de probar numerosas opciones de enturbiantes considerados naturales tales como:

pectinas de alto y bajo metoxilo, maltodextrina, goma arabiga, xantan, guar, gellan, almidones

nativos y modificados físicamente, fibras insolubles; se decidió finalmente usar un almidón

modificado físicamente, una goma y una fibra insoluble de acuerdo a los resultados

preliminares obtenidos. En la Tabla 9 se presentan dichos enturbiantes seleccionados, los

63

rangos de concentración y la variación de porcentaje de transmitancia (T) como medida del

grado de turbidez producido por ellos.

Tabla 9. Enturbiantes usados, su rango de concentración y su efecto en la transmitancia.

Enturbiante

Concentración

Mínima

Concentración

Máxima

Transmitancia

(%T)

@ 720 nm (g/100g)

Fibra Insoluble 0,25 0,50 15,8 – 4,8

Almidón Modificado 0,25 1,00 67,2 – 25,8

Goma 0,05 0,07 73,6 – 20,8

Cuando se usó almidón o fibra la turbidez de la bebida clarificada fue similar al de la bebida

habitual, pero el valor del porcentaje de transmitancia de esta última fue de 7,20 %, esto indica

que en este atributo no sólo hay que tomar en cuenta las partículas en suspensión, sino también

su influencia en el color. Se decidió usar una goma para estabilizar la fibra o el almidón ya que

se observaron sedimentos a los 1 y 4 días usando dichos enturbiantes de manera individual.

Para determinar el rango de concentración de goma a usar se consideró que no aportara

viscosidad al producto pero fuese capaz de mantener las partículas en suspensión por lo menos

3 veces el tiempo que permanecían dichas partículas en la bebida comercial.

4.2.3 Evaluación de turbidez y sensación bucal

En la Tabla 10 se presenta el porcentaje de acierto de los panelistas, se observó que en todas

las pruebas superan el 60 %, lo cual ratifica su entrenamiento en la detección de diferencias

apenas perceptibles en la bebida de papelón con limón. Por lo tanto, ello permitió asegurar que

si los enturbiantes agregados o los ingredientes añadidos para el enriquecimiento afectarían a

la bebida, el panel sería capaz de detectar esta variación. En efecto, se observó que cuando a

los panelistas se le identificó la muestra control, ellos fueron capaces de identificar la muestra

diferente con un mayor porcentaje de acierto.

64

Tabla 10. Porcentajes de aciertos en la detección de acidez y turbidez empleando pruebas de

diferencias.

Acidez Turbidez

Panelista Pareada Dúo-Trío Triángulo Pareada Dúo-Trío Triángulo

1 66,67 100,00 66,67 83,33 100,00 100,00

2 66,67 100,00 66,67 100,00 100,00 100,00

3 83,33 100,00 100,00 83,33 100,00 100,00

4 83,33 100,00 66,67 83,33 100,00 100,00

5 83,33 100,00 100,00 83,33 100,00 100,00

4.2.3.1 Turbidez sensorial

Antes de realizar el análisis de bloques para verificar el efecto de los panelistas en los

resultados, se determinó si la población de los datos se distribuía normalmente, además de la

igualdad de varianzas y la aleatoriedad de los datos, y se observó que todos estos supuestos

fueron evaluados y cumplidos (Ver Apéndice B). Los datos de la respuesta sensorial

cumplieron con esos requisitos a priori de un ANOVA, los resultados se presentan en la Tabla

11.

Tabla 11. Resultados del ANOVA de la evaluación de la intensidad de la turbidez (primera

etapa)

Individual Grupal

Fuente de

Variación Df F P F P

Muestra 3 3.241,36 0,000 4.732,34 0,000

Panelista 4 1,62 0,193 2,63 0,052

Error 32

Total 39

Al realizar la prueba F orientativa para los panelistas (los bloques) se observó que ellos no

influyeron en la apreciación de la medida ya que p > 0,05 para ambos tipos de presentación,

fue indicativo de que los panelistas estaban entrenados para el atributo de turbidez con un

65

espectro de la escala amplia. En la evaluación grupal de las muestras el p-valor fue cercano a

0,05 (p = 0,052), lo que puede indicar incertidumbre en el panelista en cuanto a la intensidad

de la turbidez influenciado por la presentación. Adicionalmente, debido a que p < 0,05, se

rechaza la hipótesis de igualdad de medias, y se acepta la alternativa.

En la Tabla 12 se presenta el resultado de la prueba de rangos múltiples de Duncan. Se

observaron diferencias significativas entre todas las muestras, la muestra D presentó mayor

turbidez, seguida por B, C y A tanto para la presentación individual y grupal. Estos resultados

indicaron que fue indiferente la manera de como se le presentó al panel las muestras, pero

como el p-valor de la presentación grupal fue más pequeño que la de la individual, sería

recomendable que para determinar diferencias en turbidez con esta amplitud de la escala, las

muestras se presentaran individualmente. Por otro lado, si se comparan las medidas

instrumentales y las sensoriales, el orden de las muestras sería el siguiente: A, B, C y D de

menor a mayor intensidad de turbidez para la medición instrumental, el cual difiere de lo

obtenido por el panel. Ello podría explicarse porque a nivel instrumental sólo se mide la

cantidad de partículas en suspensión, pero con el panel se detecta la interacción de dichas

partículas con el color, esto refleja la importancia de usar un panel entrenado para evaluar la

intensidad de la turbidez.


intensidad de la turbidez (primera etapa).

Individual Grupal

Muestra Réplicas Grupos

Homogéneos Media Desviación Media Desviación

A 10 X 3,78 0,072 3,70 0,060

C 10 X 7,59 0,072 7,84 0,060

B 10 X 11,05 0,072 11,11 0,060

D 10 X 13,05 0,072 13,07 0,060

En la Tabla 13 se presentan los resultados del ANOVA al reducir la amplitud de la intensidad

de la turbidez de cuatro muestras problemas, incluyendo la bebida de papelón habitual. La

66

población de los datos se distribuyeron normalmente, las varianzas fueron homogéneas y los

datos independientes (ver Apéndice C). Al igual que en la primera etapa, la prueba F

orientativa para los panelistas indicó que los mismos no afectaron en la apreciación de la

medida, para ambos tipos de presentación (p > 0,05), por lo que se puede decir que el panel

estaba entrenado para este atributo, en un espectro de la escala pequeño. Como p < 0,05, se

rechaza la hipótesis de igualdad de medias, y se acepta la alternativa.

Tabla 13. Resultados del ANOVA para la evaluación de la intensidad de la turbidez (segunda

etapa)

Individual Grupal

Fuente de


Muestra 3 5.306,22 0,000 5.353,75 0,000

Panelista 4 0,31 0,868 0,28 0,891

Error 32

Total 39

Al evaluar cuales son las muestras significativamente diferentes en cuanto a turbidez usando la

prueba de rangos múltiples de Duncan (Tabla 14), se observaron diferencias significativas

entre todas las muestras, teniendo mayor turbidez D1, seguida por B1, C1 y A1

independientemente de la forma de presentación de la muestra. Sin embargo, considerando los

resultados de la primera etapa se decidió presentar las muestras al panel de manera individual.


intensidad de la turbidez (segunda etapa).

Individual Grupal



A1 10 X 1,95 0,065 1,85 0,065

C1 10 X 5,83 0,065 5,77 0,065

B1 10 X 9,07 0,065 9,01 0,065

D1 10 X 13,01 0,065 13,05 0,065

67

Para evaluar si el número de bloques (panelistas) fue el adecuado para llegar a una conclusión

con validez estadística, se utilizaron las curvas de operación para el análisis de varianza del

modelo de efectos fijos, a un nivel de significación de = 0,05, con v1 = 3, ya que estos son

los grados de libertad de los tratamientos, y con un calculado de la siguiente manera:

2

5

1

2

2

a

b

i

i (Ec. 1)

donde: b = número de bloques

i = efecto de los tratamientos y que viene dado por: ... YY i

a = número de tratamientos, que en este caso es 4

2 = varianza del error, el cual es estimado por el cuadrado de las medias del error, y

toma el valor de 0,0418 (individual) y 0,0423 (grupal).

Para evaluar el tamaño de muestra del experimento se realizó el tanteo de la Ec. 1 con la ayuda

de la curva de operación, iniciando el mismo con la cantidad de bloques que se hicieron

(b = 5), se consideró una potencia de 0,90 ( = 0,10). Los resultados se muestran en la

Tabla 15. Se demostró que con 5 panelistas es suficiente para evaluar este atributo de manera

eficiente y con resultados que tengan validez estadística, con una potencia de la prueba mayor

a 0,99.

Tabla 15. Método de tanteo para determinar el número de panelistas para evaluar la turbidez.

Presentación b 2

v2 = (a-1)(b-1) Potencia

(1-)

Grupal 5 2.007,65 44,81 12 <<< 0,01 >>> 0,99

Individual 5 1.989,83 44,61 12 <<< 0,01 >>> 0,99

4.2.3.2 Sensación bucal

Este atributo lo definió el panel como la sensación del líquido que al pasar por la boca y

garganta tiene adherencia a la cavidad bucal con partículas en suspensión. Luego de varias

sesiones grupales, ellos ordenaron los lácteos según su intensidad de sensación bucal de la

68

siguiente manera de menor a mayor intensidad: leche reconstituida, crema de arroz, Cerelac,

Frescavena, chicha instantánea y avena cocida.

Después de varias sesiones y para verificar si el panel estaba entrenado en sensación bucal, se

compararon las medias con un ANOVA de bloque aleatorizados previo (Tabla 16), se verificó

que la distribución de la población de los datos fuera normal, las varianzas homogéneas y los

datos aleatorios (ver Apéndice D). La prueba F orientativa para los panelistas indicó que ellos

no influyeron en la apreciación de la sensación bucal para ambos tipos de presentación

(p > 0,05), lo que demostró que el panel estaba entrenado para este atributo. Por otro lado,

debido a que p < 0,05, se rechazó la hipótesis de igualdad de medias y se aceptó la alternativa.

Tabla 16. Resultados del ANOVA para la evaluación de la intensidad de la sensación bucal

Individual Grupal

Fuente de


Muestra 3 3.642,69 0,000 4.823,12 0,000

Panelista 4 0,55 0,701 1,22 0,321

Error 32

Total 39

Los resultados de la prueba de rangos múltiples de Duncan se muestran en la Tabla 17. Se

observaron diferencias significativas entre las muestras, la mayor sensación bucal fue la de la

muestra SD, seguida por SC, SB y SA. La presentación de las muestras (individual o grupal)

no influyó en la respuesta de los panelistas. Como el p-valor de la presentación grupal fue

menor que el de la presentación individual, se decidió que para evaluar este atributo las

muestras se presentaran individualmente.

Al evaluar si el número de panelistas empleado era el adecuado para llegar a una conclusión

con validez estadística, se usaron las curvas de operación para el análisis de varianza del

modelo de efectos fijos, a un nivel de significación de = 0,05, con v1 = 3 y calculado de la

69

misma manera que para la turbidez pero en este caso las varianza del error tomaron el valor de

0,0947 (individual) y 0,0706 (grupal).


intensidad de la sensación bucal.

Individual Grupal



SA 10 X 1,19 0,097 1,29 0,084

SB 10 X 2,35 0,097 2,43 0,084

SC 10 X 9,88 0,097 9,89 0,084

SD 10 X 13,34 0,097 13,37 0,084

Se evaluó el tamaño de muestra del experimento, comenzando con la cantidad de bloques que

se hicieron, es decir b = 5, pero tomando en consideración que normalmente se deseaba una

potencia de 0,90, es decir un = 0,10, se comenzó a tantear con este número de réplicas hasta

alcanzar dichos valores con la ayuda de la Ec. 1 y la curva de operación, los resultados se

muestran en la Tabla 18. Con 5 panelistas fue suficiente para detectar diferencias apenas

perceptibles en la sensación bucal con validez estadística, considerando una potencia de la

prueba mayor a 0,99.

Tabla 18. Método de tanteo para determinar el número de panelistas para evaluar la sensación

bucal.

Presentación b 2

v2 = (a-1)(b-1) Potencia

(1-)

Grupal 5 1.808,67 42,53 12 <<< 0,01 >>> 0,99

Individual 5 1.366,01 36,96 12 <<< 0,01 >>> 0,99

4.2.4 Enriquecimiento de la bebida de papelón con limón

Para el enriquecimiento de la bebida se fijó que cada ración debe aportar 1,4 mg de hierro y

100 mg de calcio asumiendo que los compuestos añadidos contenían dichos micronutrientes

70

ciento por ciento biodisponibles. En el caso de la fortificación con inulina como prebiótico, se

consideró que el aporte debería ser 8 g por ración, ya que esa ingesta diaria aumentaría la

absorción del calcio y otros minerales, además de funcionar como prebiótico (Abrams y col.,

2005; Bosscher y col., 2005; Roberfroid y col., 2002; Greger, 1999; Rao, 1999; Jenkins y col.,

1999). En la Tabla 19 se muestra los niveles de enriquecimiento con los minerales y el

prebiótico por cada 100 g de bebida.

Tabla 19. Cantidades de ingredientes añadidos a la bebida de papelón con limón habitual.

Ingrediente g/100g mg*/100g mg*/ ración

Lactato de Calcio 0,2198 28,57 100,00

Hierro EDTA 0,0031 0,40 1,40

Inulina 2,5000 2.475,00 8.662,50

mg* denota los miligramos del aporte del mineral o del ingrediente puro. La ración es de 350 mL.

Para determinar si los niveles de enriquecimiento usados afectarían el sabor de la bebida, se

aplicaron dos pruebas de 3-AFC con el panel entrenado (5 personas), los resultados se

presentan en la Tabla 20. El enriquecimiento y la fortificación no afectaron de manera

significativa el sabor de la bebida (p > 0,05), además se observó que la temperatura no afectó

la percepción de dicho atributo.

Tabla 20. Resultados de la prueba 3-AFC a diferentes temperaturas para la bebida de papelón

con limón habitual enriquecida.

Temperatura d' B Varianza P

Ambiente 0,45 2,637 0,088 0,064

Refrigeración 0,45 2,637 0,088 0,064

4.2.5 Determinación de las concentraciones de los enturbiantes naturales seleccionados

En la Tabla 21 se presentan los resultados del ANOVA multifactorial para la sensación bucal

de la superficie almidón-goma. Se tomaron los valores medios de cada medición realizada con

los panelistas para que el cuadrado de las medias del error no sea tan pequeño al momento de

comparar los valores obtenidos y se identifiquen diferencias significativas donde no existan.

En la realización del ANOVA se asumió que no habría efectos ni principales, ni de

71

interacción, ni cuadráticos, y que el modelo se ajusta de manera adecuada a los datos como

hipótesis nula. Para todas las superficies se verificó la normalidad de los datos, homogeneidad

de la varianza y la aleatoriedad de los datos (ver Apéndice E). El modelo no se ajustó de

manera adecuada a los datos, ya que p < 0,05 para la falta de ajuste, por lo que se evaluó si hay

una curvatura significativa con el diseño factorial y los puntos centrales. No se evaluó el resto

de las hipótesis porque no se pudo explorar la superficie con confianza, ni tampoco el supuesto

de normalidad, ni el de aleatoriedad porque no fueron valederos, ya que la superficie no

reproduce la evaluación del atributo.

Tabla 21. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (superficie almidón-goma)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Almidón 13,825 1 13,825 55.298,28 0,000

B: Goma 5,115 1 5,115 20.461,28 0,000

AA 12,572 1 12,573 50.291,30 0,000

AB 0,034 1 0,034 136,90 0,000

BB 0,051 1 0,051 204,03 0,000

Falta de ajuste 13,166 3 4,389 17.554,36 0,000

Error Puro 0,001 4 0,00025

Total (corr.) 45,196 12

Al elaborar el diseño factorial con los puntos centrales y asumir que no hay efectos ni

principales, ni de interacción y que el modelo se ajusta de manera adecuada a los datos como

las hipótesis nula, se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 22. Se observó que el

modelo se ajustó a los datos, ya que para la falta de ajuste p > 0,05. Por otro lado, para los

efectos principales y de la interacción el p < 0,05, lo que permitió rechazar las hipótesis nulas

para los factores A, B y para la interacción AB y aceptar las alternativas. Seguidamente se

estableció la ecuación de los valores predichos ajustando un modelo de regresión a los datos,

considerando a los factores que tienen efecto (factores A, B y AB), de esta manera la ecuación

tiene la forma de la Ec. 2. Los coeficientes de la ecuación se muestran en la Tabla 23.

72

Tabla 22. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (Diseño almidón-goma)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Almidón 9,272 1 9,272 37.088,10 0,000

B: Goma 1,334 1 1,334 5.336,10 0,000

AB 0,034 1 0,034 136,90 0,000

Falta de ajuste 0,0003 1 0,0003 1,39 0,304

Error Puro 0,001 4 0,00025

Total (corr.) 10,642 8

213

^

22

^

11

^^^

xxxxy oij i = 1,..a y j = 1,…b (Ec. 2)

Tabla 23. Coeficientes de regresión de las superficies almidón-goma

Coeficiente Estimación para

Sensación Bucal

Estimación para

Turbidez

o -2,46 -15,41

1 5,54 20,54

2 73,17 274,5

3 -24,67 -202,0

Por otro lado, no se observó curvatura en el plano, lo cual se aprecia en la Figura 22. La

intensidad de la sensación bucal disminuyó a medida de que los valores tienden al nivel -1

para el factor A (almidón) y -1 para el factor B (goma), se infiere que en esa región se

pudieran encontrar los óptimos para este atributo, por lo tanto se recomienda ampliar el diseño

hacia esa zona. Para optimizar este atributo se consideró la media obtenida por el producto en

la sección de entrenamiento, el cual tomó un valor de 1,19 cm, en esta superficie no se

contempló dicho valor, por lo que se consideraron los niveles bajos del modelo ya que son los

que aportan la intensidad más cercana a la referencia (2,27 cm).

73

Almidón

Sensació

n B

ucal

Sensación Bucal

2,2

2,7

3,2

3,7

4,2

4,7

5,2

5,7

6,2

6,7

7,2

7,7Goma

Estimated Response Surface

0,25 0,45 0,65 0,85 1,050,05

0,060,07

0,08

2,2

3,2

4,2

5,2

6,2

7,2

Figura 22. Superficie de respuesta para sensación bucal (almidón-goma).

Los resultados para la superficie almidón-goma donde la variable respuesta fue la turbidez se

muestran en la Tabla 24. El modelo no se ajustó de manera adecuada a los datos, ya que

p < 0,05 para la falta de ajuste, por lo que se evaluó si realmente hay una curvatura

significativa con el diseño factorial y los puntos centrales cuyos resultados se muestran en la

Tabla 25. Se observó que el modelo se ajustó a los datos, ya que para la falta de ajuste p > 0,05.

Por otro lado, en este modelo, p < 0,05 para los efectos principales y de la interacción, por lo

que se rechazaron las hipótesis nulas de que ninguna de ellas afectaban en la respuesta de la

turbidez.

Tabla 24. Resultados del ANOVA para la turbidez (superficie almidón-goma)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Almidón 77,887 1 77,887 3.176,48 0,000

B: Goma 28,532 1 28,532 1.163,64 0,000

AA 0,654 1 0,654 26,65 0,007

AB 2,295 1 2,295 93,61 0,001

BB 1,711 1 1,711 69,80 0,001

Falta de ajuste 2,986 3 0,995 40,60 0,002

Error Puro 0,098 4 0,025

Total (corr.) 114,486 12

74

Tabla 25. Resultados del ANOVA para la turbidez (Diseño almidón-goma)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Almidón 39,879 1 39,879 1.626,40 0,000

B: Goma 8,791 1 8,791 358,53 0,000

AB 2,295 1 2,295 93,61 0,001

Falta de ajuste 0,157 1 0,157 6,39 0,065

Error Puro 0,098 4 0,025


La ecuación de los valores predichos ajustados a un modelo de regresión en donde se

consideró los factores que tienen efecto (factores A, B y AB) tomó la forma de la ecuación

Ec. 2 y los coeficientes se muestran en la Tabla 23.

Por otro lado, en el plano que se aprecia en la Figura 23, se observó que la intensidad de la

turbidez disminuyó a medida de que los valores tienden al nivel -1 para el factor A (almidón) y

-1 para el factor B (goma). Para optimizar este atributo se consideró la media obtenida por el

producto en la sección de entrenamiento, el cual tomó un valor de 1,95 cm. Al utilizar la

ecuación del plano obtenida, las concentraciones para el almidón y la goma fueron 0,29 % y

0,053 %, respectivamente. Sin embargo, debido a que la sensación bucal correspondió a las

concentraciones de 0,25 % almidón y 0,05 % goma, se usaron para la prueba de estabilidad, ya

que se deseaba evitar variación de calidad en el producto actual.

Para conocer las concentraciones óptimas de fibra y goma, considerando el atributo sensación

bucal, se procedió de la misma manera que se hizo para las superficies anteriores y los

resultados se muestran en la Tabla 26. Se observó que el modelo no se ajustó de manera

adecuada a los datos, ya que p < 0,05 para la falta de ajuste, por lo que se evaluó si realmente

había una curvatura significativa con el diseño factorial y los puntos centrales, sus resultados

se muestran en la Tabla 27. Se observó que el modelo se ajustó a los datos, ya que para la falta

de ajuste p > 0,05. Por otro lado, en este modelo el p < 0,05 para los efectos principales y de la

75

interacción, por lo que se rechazaron las hipótesis nulas para los factores A, B y para la

interacción AB.


Turbidez

0,0

1,2

2,4

3,6

4,8

6,0

7,2

8,4

9,6

10,8

12,0

13,2

0,25 0,45 0,65 0,85 1,05

Almidon

0,050,06

0,070,08

Goma

0

2

4

6

8

10

12

Turb

idez

Figura 23. Superficie de respuesta para turbidez (almidón-goma).

Tabla 26. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (superficie goma-fibra)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Fibra 28,958 1 28,958 1.158,32 0,000

B: Goma 43,202 1 43,202 1.728,09 0,000

AA 2,917 1 2,917 116,66 0,000

AB 5,29 1 5,29 211,60 0,000

BB 0,088 1 0,088 3,52 0,134

Falta de ajuste 23,01 3 7,670 306,79 0,000

Error Puro 0,1 4 0,025

Total (corr.) 103,482 12

76

Tabla 27. Resultados del ANOVA para la sensación bucal (Diseño goma-fibra)

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados Df

Cuadrado

Medias F P

A: Fibra 7,344 1 7,344 293,76 0,000

B: Goma 4,368 1 4,368 174,72 0,000

AB 5,29 1 5,29 211,60 0,000

Falta de ajuste 0,098 1 0,098 3,92 0,119

Error Puro 0,1 4 0,025


Seguidamente, se estableció la ecuación de los valores predichos ajustando a un modelo de

regresión a los datos, se consideró a los factores que tienen efecto (factores A, B y AB) de esta

manera la ecuación tiene la forma de Ec. 2, y los coeficientes se muestran en la Tabla 28. La

superficie resultó ser curvada (Figura 24) y la intensidad de la sensación bucal disminuyó a

medida de que los valores tienden al nivel -1 para el factor A (fibra) y -1 para el factor B

(goma). Se infiere que en esta región se pudieran encontrar los óptimos para la sensación bucal.

Para optimizar este atributo se consideró la media obtenida por el producto en la sección de

entrenamiento, en esta superficie no se contempló dicho valor, por lo que se consideraron los

niveles bajos del modelo los cuales aportaron una intensidad de sensación bucal de 5,74 cm,

como este resultado está muy alejado del óptimo deseado (1,19 cm), lo recomendable sería

ampliar la superficie por debajo de los valores mínimos probados. A nivel experimental se

observó que los puntos centrales presentaban una incipiente sedimentación de la fibra

agregada a los 3 días seguidos a la formulación y a temperatura ambiente. Este evento es

posible que suceda por debajo de este punto ya que se agregaría menor cantidad de goma, por

lo cual se descarta el uso de la fibra insoluble como agente enturbiante. Por otro lado, según

Periago y col. (1993) existe la teoría de que la fibra dietética puede captar iones divalentes, lo

cual constituye un efecto negativo en la biodisponibilidad de algunos oligoelementos en el

organismo.

77

Tabla 28. Coeficientes de regresión para la superficie de sensación bucal (goma-fibra)

Coeficiente Estimación

o -21,74

1 66,04

2 449,5

3 -920,0

Sensació

n B

ucal

Sensación Bucal

2,8

3,4

4,0

4,6

5,2

5,8

6,4

7,0

7,6

8,2

8,8

9,4


0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

Fibra

0,050,06

0,070,08

Goma

5,7

6,7

7,7

8,7

9,7

10,7

11,7

Figura 24. Superficie de respuesta para sensación bucal (goma-fibra).

4.3 ETAPA III. Estabilidad de la bebida modificada

4.3.1 Sólidos solubles

En la Figura 25 se observa la variación de los sólidos solubles en función del tiempo de

almacenamiento a las cuatro temperaturas seleccionadas. Los valores variaron entre 12,00 y

12,50 °Brix. La temperatura no afectó significativamente (p = 0,96) este parámetro. En el caso

del tiempo, aún cuando el p = 0,00 debido a los valores obtenidos en los días 32 y 39 que son

superiores a los que se obtuvieron el resto de los días. Ello se podría deber posiblemente a una

deficiente homogenización de la muestra al momento del llenado de las botellas o a que haya

ocurrido una evaporación al momento de la clarificación en la preparación de esas muestras.

Por la presencia de estos puntos anómalos no se consideró este parámetro para la estimación

de la vida útil y se asumió que esta característica no varío a lo largo del estudio.

78

11,90

12,00

12,10

12,20

12,30

12,40

12,50

12,60

0 4 11 18 25 32 39 46 53 61 67

Tiempo (días)

Só

lid

os

So

lub

les

(°B

rix

)25 °C

30 °C

35 °C

42 °C

Figura 25. Variación de los sólidos solubles en función del tiempo y la temperatura.

4.3.2 Acidez iónica (pH)

La variación del pH en función del tiempo y temperatura se muestra en la Figura 26, los

valores variaron entre 3,00 y 3,14. Se observó que la temperatura no afectó significativamente

(p = 0,82) pero el tiempo si lo hizo (p = 0,00), en los días 46 y 53 se notó un aumento,

mientras que para los días 61 y 67 se observó una disminución. Los valores en esos días pudo

deberse a un error de apreciación del equipo empleado, ya que los valores que se obtuvieron

entre los días 46, 53, 61 y 67 se encuentran cerca del rango de incertidumbre del equipo. Si se

toma el valor medio descartando los datos obtenidos en dichos días (3,07) y se le suma el error

del equipo ( 0,05), el rango queda comprendido entre 3,02 a 3,12, por lo que se puede decir

que esta medida no varió a lo largo del estudio.

2,80

2,90

3,00

3,10

3,20

3,30

3,40

0 4 11 18 25 32 39 46 53 61 67

Tiempo (días)

Acid

ez I

ón

ica

(p

H)

25 °C

30 °C

35 °C

42 °C

Figura 26. Variación del pH en función del tiempo y la temperatura.

79

4.3.3 Acidez titulable

La variación de la acidez en función del tiempo y la temperatura se muestra en la Figura 27.

Los valores variaron entre 0,48 y 0,52 (expresado como g/100 g de ácido cítrico). Se observó

que la temperatura no afectó significativamente la acidez titulable (p = 0,29) mientras que el

tiempo si lo hizo (p = 0,00). En los días 0 y 4 se notaron valores bajos de acidez, mientras que

entre los día 32 y 39 se notó un aumento del mismo y luego disminuyó. No está clara la razón

de esta variación de los valores, es posible que sea un error del método o del analista aunque

los coeficientes de variación fueron menores al 5%. En virtud de que la temperatura no influyó

en su apreciación, no se consideró para la estimación de la vida útil.

0,45

0,47

0,49

0,51

0,53

0,55

0 4 11 18 25 32 39 46 53 61 67

Tiempo (días)

Aci

dez

Tit

ula

ble

(%

Ac.

Cít

rico

)

25 °C

30 °C

35 °C

42 °C

Figura 27. Variación de la acidez titulable en función del tiempo y la temperatura.

4.3.4 Variación del sabor

El sabor disminuyó durante el tiempo de almacenamiento (Figura 28), siendo más acentuada

esa pérdida para la temperatura de 42 ºC. Los factores temperatura y tiempo afectaron

significativamente el sabor (p = 0,00 en ambas). Sin embargo entre las temperaturas 30 y

35 ºC no se observaron diferencias. La disminución del sabor de la bebida de papelón con

limón puede considerarse como un posible deterioro del mismo, según las observaciones de

los panelistas. Esto probablemente se puede explicar por la degradación de los aceites

esenciales del limón el cual se encuentra principalmente compuesto por diversos éteres de

terpenos, dicha degradación se encuentra influenciada por la temperatura (Lindsay, 2000;

Nawar, 2000).

80

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0 4 11 18 25 32 39 46 53 61 67

Tiempo (días)

Vari

aci

ón

del

sab

or

25 °C

30 °C

35 °C

42 °C

Figura 28. Variación del sabor en función del tiempo y la temperatura.

4.3.5 Formación de sedimento

Se observó sedimentación en la bebida en el día 67 a la temperatura de 25 °C, mientras que a

30 y 35 °C la sedimentación se presentó en el día 53 y en el día 18 a 42 °C. Al aumentar la

temperatura se observó precipitación lo cual se puede explicar por una posible formación de

los geles de la goma usada, los cuales son inestable al aumentar la temperatura. El almidón

modificado físicamente está previamente gelatinizado y es de fácil solubilidad con baja

capacidad de formar geles a bajas concentraciones (Walstra, 2000; BeMiller y Whistler, 2000).

Al comparar la sedimentación de la bebida habitual y la modificada a los 25 °C, se observa

que se aumentó la suspensión de los sólidos en un 509,09 %, ya que la bebida habitual a dicha

temperatura presentó una incipiente precipitación a los 11 días. Los resultados indican que

parece poco probable estabilizar la sedimentación de la bebida durante la vida útil sin

modificar fuertemente la sensación bucal de la bebida. Se recomienda aplicar medidas

comerciales como: cubrir toda la botella con una etiqueta, cambiar el empaque a aluminio u

otro vidrio con color para evitar que el sedimento cause impacto a la hora de seleccionar el

producto al momento de la compra.

4.3.6. Estimación de la vida útil de la bebida modificada

Para la determinación de la vida útil de la bebida de papelón con limón reformulada, se

tomaron en cuenta los datos obtenidos en la evaluación de la variación del sabor, ya que en los

otros parámetros evaluados la temperatura no influyó de manera significativa (p > 0,05) y la

81

formación de sedimento sólo se realizó de manera cualitativa. Según varios autores los

parámetros sensoriales son más susceptibles que los físicos o químicos al deterioro (Nawar,

2000; Meilgaard y col., 1999; Labuza, 1982).

Para el estudio predictivo de la vida útil del producto se utilizaron los datos de disminución del

sabor evaluado a temperaturas de almacenamiento de 25, 30, 35 y 42 ºC durante 67 días

(Figura 28). Se calcularon las curvas de regresión lineal para las bebidas almacenadas a las

temperaturas estudiadas, con la finalidad de establecer el orden de la cinética de reacción de

deterioro del parámetro indicador y determinar el valor de k (Figura 29). Se observó que la

cinética de reacción fue de orden uno, por lo que el modelo de degradación cinética que

predice la disminución del sabor de la bebida se rige por la siguiente reacción general:

Dk

dt

Dd

(Ec. 3)

donde [D] es el valor cuantitativo del factor de calidad o de la reacción de deterioro y k es la

reacción a tasa constante.

y = -0,0036x + 2,0381

R2 = 0,9512

y = -0,0086x + 2,0753

R2 = 0,9128y = -0,0091x + 2,028

R2 = 0,9031

y = -0,0317x + 1,9844

R2 = 0,9683

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Tiempo (días)

Ln

(V

ari

ació

n d

el

sab

or) Ln(25 °C)

Ln(30 °C)

Ln(35 °C)

Ln(42 °C)

Lineal (Ln(25 °C))

Lineal (Ln(30 °C))

Lineal (Ln(35 °C))

Lineal (Ln(42 °C))

Figura 29. Determinación del orden de reacción para la cinética de descomposición del sabor

y la constante k.

Integrando la Ec. 3, se tiene que para n = 1:

ktD

DLn t

0 (Ec. 4)

82

donde [D]o es el valor del factor de calidad al tiempo cero y [D]t es el valor después de la

reacción de deterioro al tiempo (t).

Labuza (1982) señala que la mayoría de los parámetros sensoriales sigue una cinética de orden

uno (1), lo que concuerda con los resultados obtenidos en este estudio (Figura 29). La

interrelación entre la tasa de reacción y la temperatura fue cuantificada por la reacción de

Arrhenius:

RT

Ea

kk exp0 (Ec. 5)

donde Ea es la energía de activación de la reacción (Kcal/mol), R es la constante universal de

los gases (1,986 cal/mol.K), T es la temperatura absoluta (K) y ko (1/días) es la constante

preexponencial o factor de frecuencia. En la Figura 30 se muestra la determinación de la

energía de activación, el valor obtenido para la disminución del sabor fue 22,19 Kcal/mol, lo

que indica que la tasa de reacción varia por efecto de la temperatura.

ln (k) = -11175(1/T) + 31,901

R2 = 0,9303

-6

-5,5

-5

-4,5

-4

-3,5

-3

0,00316 0,00318 0,0032 0,00322 0,00324 0,00326 0,00328 0,0033 0,00332 0,00334 0,00336 0,00338

1/T (1/K)

Ln

(k)

Ea =11175*1,986e-3 = 22,194 Kcal/mol

Figura 30. Determinación del valor de Ea para la disminución del sabor en la bebida de

papelón con limón.

Ahora bien, para estimar la vida útil del producto fue necesario conocer el valor después de la

reacción de deterioro al tiempo (t), [D]t, ya que vendría dado por:

k

D

DLn

t

t

0 (Ec. 6)

83

Los resultados de la estimación de vida útil a las temperaturas estudiadas se presentan en la

Tabla 29. A medida que la temperatura de almacenamiento se incrementó, la vida útil del

producto se acortó. Para conocer el valor límite en el cual el producto podría considerarse

como vencido y debe retirarse del mercado se usó el panel entrenado. Dicho valor fue 1,5 cm

en la escala utilizada, el cual debe ser validado con los consumidores.

Tabla 29. Predicción del tiempo de vida útil de la bebida de papelón con limón.

Temperatura (ºC) K (1/días) Tiempo de vida útil (t)

(días)

25 0,0036 454

30 0,0086 194

35 0,0091 178

42 0,0317 50

Para determinar la vida útil a 28 ºC, valor promedio en un país tropical como Venezuela

(Torres y col., 2001), se graficó Log t vs. T y se obtuvo una ecuación del tiempo en función de

la temperatura (Figura 31). Para una temperatura de 28 ºC el producto puede durar 10 meses

considerando las condiciones descritas de variación de sabor.

965,30528,010 Tt (Ec. 7)

y = -0,0528x + 3,965

R2 = 0,9377

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

25 27 29 31 33 35 37 39 41 43

T (°C)

Lo

g(t

)

Figura 31. Determinación del tiempo de vida útil en función de la temperatura.

84

La vida útil actual de la bebida es de 12 meses según lo declarado por INNOVAL. Los

resultados de este estudio indican que las modificaciones disminuyeron la vida en el anaquel.

Hay que destacar que la bebida reformulada en este estudio se elaboró a nivel de laboratorio,

lo recomendable es que se repita el estudio de vida útil con una bebida elaborada a nivel

industrial o al menos a planta piloto. También se recomienda usar consumidores para evaluar

los cambios sensoriales.

Con el objeto de predecir el efecto de la variación de la temperatura sobre el tiempo de vida

útil del producto, se utilizó el cálculo del factor de aceleración Q10, el cual indica el número de

veces en que se modifica la velocidad de la reacción del deterioro del sabor cuando la

temperatura varia en 10 ºC. Para el cálculo de dicho factor, se consideraron los resultados

obtenidos a las temperaturas de 25 y 35 °C utilizando la siguiente ecuación:

)10(

)(10

T

TQ

s

s (Ec. 8)

donde Q10 es el factor de aceleración, s es el tiempo de vida útil a una temperatura

determinada. La velocidad de deterioro para el sabor se modifico 2,55 veces cuando se varió

la temperatura 10ºC, para un intervalo entre 25 y 35 ºC.

V. CONCLUSIONES

A partir de los resultados de la primera etapa, correspondiente a la determinación del aporte de

nutrientes de la bebida, selección de la tierra diatomea y la evaluación del efecto de la

clarificación sobre la bebida, se llegó a las siguientes conclusiones:

La bebida de papelón con limón se puede considerar como una fuente de hierro,

magnesio y calcio ya que aporta más de 5 % de los valores de ingesta diaria

recomendadas en una ración de 350 mL.

La Tierra 2 fue la que permitió retener un mayor número de partículas. Su efectividad

deberá probarse a nivel industrial donde no debe disminuir bruscamente el caudal.

El proceso de clarificación no afectó significativamente los sólidos solubles totales, la

acidez iónica, la acidez titulable, el contenido de proteínas y cenizas en la bebida de

papelón con limón, ello indica que la mayor cantidad de sedimentos son de origen

vegetal. En relación al contenido de minerales, dicho proceso no afectó de manera

significativa el contenido de potasio, calcio, sodio, magnesio y fósforo, pero aumentó

el contenido de hierro, aluminio y zinc, y disminuyó el contenido de cobre y

manganeso. Es posible que los minerales que no variaron y los que aumentaron se

encontraron en solución y que el aumento de hierro se pueda deber al uso de la tierra

diatomea, mientras que los que disminuyeron fueron atrapados por dicha tierra en el

proceso de clarificación.

Los resultados de la segunda etapa, referida al diagnóstico de la bebida de papelón con limón,

selección de los enturbiantes y optimización de las concentraciones de usos basados en la

86

respuesta de un panel entrenado en los atributos sensación bucal y turbidez, y el

enriquecimiento de la bebida; permitieron concluir lo siguiente:

El 63,33% de los consumidores encuestados prefirieron la bebida de papelón con

limón habitual, lo que puede ser un indicativo de que el consumidor venezolano está

acostumbrado a observar turbidez en una bebida de papelón. La justificación principal

de no preferencia era un sabor diferente en la bebida clarificada.

Los enturbiantes que aportaron pequeñas variaciones en la sensación bucal y

viscosidad en la bebida fueron un almidón modificado físicamente, una goma y una

fibra insoluble. Las concentraciones óptimas de los agentes enturbiantes utilizados

fueron 0,25 % almidón y 0,05 % goma, para la combinación almidón-goma. En

cuanto a la combinación fibra-goma, los panelistas percibieron que la intensidad del

atributo de sensación bucal, en los rangos más bajos estudiados, fue 4,84 veces más

fuerte que la estándar por lo cual no se consideró esta combinación para el estudio,

además de que en los puntos centrales del diseño hubo una incipiente precipitación

luego del tercer día de la formulación a temperatura ambiente.

En el entrenamiento de los panelistas para detectar la sensación bucal y turbidez se

observó que el modo de presentación de las muestras no influyó en los juicios, pero la

incertidumbre fue menor cuando las muestras se presentaron individualmente.

El tiempo de retención de los sólidos en suspensión aumentó en un 509,09 % cuando

se compararon los tiempos de sedimentación de la bebida de formulación habitual con

la mejorada. Sin embargo, los resultados indican que parece poco probable estabilizar

la sedimentación de la bebida durante la vida útil sin modificar fuertemente la

sensación bucal de la bebida.

El enriquecimiento con hierro, calcio e inulina no afectó el sabor de la bebida. La

temperatura no tuvo efecto sobre percepción del mismo. Con dicho enriquecimiento la

bebida podrá ser declarada como elaborada con ingredientes naturales.

87

A partir de los resultados de la tercera etapa, correspondiente a la determinación de la vida útil

de la bebida de papelón con limón reformulada, se llegó a la siguiente conclusión:

El principal factor de deterioro de la bebida de papelón con limón mejorada fue la

variación del sabor y esta exhibió una cinética de primer orden, lo que resultó un

tiempo de vida útil de aproximadamente 10 meses envasado en vidrio a una

temperatura promedio del mercado nacional de 28 ºC.

VI. RECOMENDACIONES

Brindar apoyo tecnológico a la agroindustria panelera para que presente un mayor

crecimiento y los precios se vuelvan competitivos, ya que su debilidad es que dicha

industria es de carácter artesanal, lo cual no le permite competir con el azúcar, por

calidad del producto y precios al consumidor.

Verificar que la disminución del caudal con el uso de tierras diatomeas no afecte la

continuidad del proceso productivo, la productividad del mismo y establecer los

tiempos de reemplazo de dicha tierra.

Realizar un análisis de fibra insoluble por gravimetría para verificar si las partículas del

sedimento de la bebida utilizando este papelón están compuestas por celulosa y

hemicelulosa.

Ampliar el diseño de almidón-goma hacia los niveles más bajos (-1 y -1) para verificar

si se puede encontrar alguna alternativa de mantener los sólidos en suspensión

modificando al mínimo la calidad de la sensación bucal y la turbidez de la bebida.

Para no modificar la intensidad de la sensación bucal y la turbidez de la bebida, se

pueden aplicar estrategias comerciales como colocar una etiqueta que cubra la botella,

cambiar el envase o declarar que su presencia es de origen natural. En caso de verificar

que provengan de fibra insoluble adicionar un plus comercial declarando que esos

sedimentos tienen un efecto beneficioso en el organismo.

89

Validar con consumidores el valor de la escala tomado arbitrariamente en la variación

del sabor para el panel entrenado y así conocer el valor límite en el cual el producto

podría considerarse como vencido o aplicar la técnica de determinación de vida útil

sensorial.

Realizar el estudio de vida útil con productos obtenidos industrialmente o en una planta

piloto, pero sin perder de vista que el estudio de vida útil acelerada es sólo un método

rápido, el producto debería ser monitoreado para determinar la verdadera vida útil a

temperatura ambiente como confirmación.

Medir el contenido de inulina en el producto terminado, a fin de determinar la posible

pérdida en el procesamiento y a lo largo del almacenamiento para asegurar que se

pueda declarar que el producto contiene prebiótico y un ingrediente que mejora la

absorción de calcio, hierro y magnesio.

Medir la variación de la biodisponibilidad in vivo de los minerales añadidos a la bebida

a lo largo del almacenamiento para asegurar que no sufre modificación, ya que serian

atributos que definen a esta nueva bebida mejorada.

VII. REFERENCIAS

Abrams SA, Mushi A, Hilmers DC, Griffin IJ, Davila P, Allen L. 2003. A multinutrient-

fortified beverage enhances the nutritional status of children in Botswana. J Nutr 133:1834-

1840.

Abrams S, Griffin I, Hawthorne K, Liang L, Gunn S, Darlington G, Ellis K. 2005. A

combination of prebiotic short and long chain inulin type fructans enhances calcium

absorption and bone mineralization in young adolescents. Am J Clin Nutr 82:471-476.

Alimentos. 2007. Alimentos Funcionales. Disponible en:

http://www.alimentosfuncionales.net/src/queson.html. Consultada el 17/04/2007.

Alvídrez-Morales A, González-Martínez BE, Jiménez-Salas Z. 2002. Tendencias en la

producción de alimentos: alimentos funcionales. RESPYN 3(3) disponible en:

http://www.respyn.uanl.mx/iii/3/ensayos/alimentos_funcionales.html (Visitada el 03/05/2007).

Angulo O, O’Mahony M. 2005. The paired preference test and the “No Preference” option:

was Odesky correct?. Food Qual Prefer 16:425-434.

AOAC. 1990. Official methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists.

15th. Ed. Pub. By A.O.A.C., Washington, D.C.

Avalos-Mishaan AM, Zavaleta N, Griffin IJ, Hilmers DC, Hawthorne KM, Abrams SA. 2004.

Bioavailability of iron and zinc from a multiple micronutrient-fortified beverage. J Pediatr

145:26-31.

Ash DM, Tatala SR, Frongillo EA, Ndossi GD, Latham MC. 2003. Randomized efficacy trial

of a micronutrient-fortified beverage in primary school children in Tanzania. Am J Clin Nutr

77:891-898.

Ashwell M. 2004. Concepto sobre los alimentos funcionales. International Life Sciences

Institute (ILSI). ILSI Europe Concise Monograph Series. Washington D.C. USA: ILSI Press.

39 p.

http://www.respyn.uanl.mx/iii/3/ensayos/alimentos_funcionales.html

91

Baldeón-Chamorro E. 2007a. Fundamentos de la fibra dietética. Capítulo 1. En: fibra dietética.

fundamentos, importancia y aplicaciones. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima,

Perú: Ediciones AGRUM. p 7-23.

Baldeón-Chamorro E. 2007b. Importancia de la fibra dietética. Capítulo 2. En: fibra dietética.



Baldeón-Chamorro E. 2007c. Aplicaciones de la fibra dietética. Capítulo 3. En: fibra dietética.



Barclay D. 2008. Fortificación múltiple de bebidas. Centro de Investigaciones de Nestlé.

Lausanne. Suiza. Disponible en: http://www.alfa-editores.com/bebidas/Ago-

Sep%2004/Fortificaci%F3n%20M%FAltiple%20de%20Bebidas.pdf Consultada el

01/10/2009.

Barón MA, Del Real S, Solano L, Jaeger A. 2005. Receptor soluble de tranferrina como

indicador del estado de nutrición de hierro en preescolares venezolanos. Arch Lat Nutr

55(3):245-251.

Beers M, Berkow R. 1999. El manual Merck de diagnóstico y tratamiento. Décima edición.

España: Merck & Co., Inc. p 853 – 887.

BeMiller J, Whistler R. 2000. Carbohidratos. Cap. 4. Química de los alimentos Dir. Fennema

O. Segunda Edición. Ed. Acribia. p 187-267.

Bi J, Ennis D, O'Mahony M. 1997. How to estimate and use the variance of d' from difference

tests. J Sen Stud. 12:87-104.

Braun V, Rogeaux M, Schneid N, O’Mahony M, Rousseau B. 2004. Corroborating the 2-AFC

and 2-AC Thurstonian models using both a model system and sparkling water. Food Qual

Prefer 15:501–505.

Boccio J, Páez M, Zubillaga M, Salgueiro J, Goldman C, Barrado D, Martinez M y Weill R.

2004. Causas y consecuencias de la deficiencia de hierro sobre la salud humana. Arch Lat Nutr

54(2):165-173.

Bosscher D, Van Loo J, Franck A. 2005. Inulin and oligofructose as functional ingredients to

improve bone mineralization. Int Dairy J 16:1092-1097.

http://www.alfa-editores.com/bebidas/Ago-Sep%2004/Fortificaci%F3n%20M%FAltiple%20de%20Bebidas.pdf

http://www.alfa-editores.com/bebidas/Ago-Sep%2004/Fortificaci%F3n%20M%FAltiple%20de%20Bebidas.pdf

92

Carbonell M. 2005. Chichas, caratos y guarapos que refrescan el paladar local. Disponible en:

http://www.eltiempo.com.ve. Consultada el 14/05/2007.

Castillo F, Montoya O. 2005. Aplicación de la herramienta de análisis sensorial en la

caracterización de papelones elaborados con materia prima procedente del estado Yaracuy.

Trabajo Especial de Grado. Universidad Experimental del Yaracuy. Venezuela. p 5,33,34.

Chacón R. 2008. Selección de un método de separación para clarificar una bebida a base de

papelón. Informe de Pasantía en Ingeniería Química. Universidad Simón Bolívar. Valle de

Sartenejas. Edo. Miranda. Venezuela. p 8-11.

Charley H. 2006. Almidones y Gomas Vegetales. Capítulo 8. En: Tecnología de Alimentos.

Procesos Químicos y Físicos en la Preparación de Alimentos. México D.F., México: Editorial

Limusa, S.A. de C.V. Grupo Noriega Editores. p 163-188.

Chen J. 1991. Manual del azúcar de caña. 11va

edición. Editorial Limusa. México. pp. 61-790.

Cheremisinoff N. 1998. Liquid filtration. 2nd ed. USA: Butterworth-Heinemann. 319 p.

Codex Alimentarius. 1989. Inventario del Codex sobre todos los compuestos utilizados como

coadyuvantes de elaboración. Apéndice A. p 6, 25. Disponible en:

http://www.codexalimentarius.net/download/standards/11/CXA_003s.pdf. Consultada el

25/03/2009.

Coudray C, Bellanger J, Castiglkia.Delavaud C, Vermorel M, Rayssignuier Y. 1997. Effect of

soluble or partly soluble dietary fibres supplementation on absorption and balance of calcium,

magnesium, iron and zinc and healthy young man. Eur J Clin Mutr 51(6):375-380.

COVENIN 2952. 1997. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Directrices para la

Declaración de Propiedades Nutricionales y de Salud en el Rotulado de los Alimentos

Envasados. FONDONORMA. Venezuela.

COVENIN 910. 2000. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Norma General para

Aditivos Alimentarios. 2da

Revisión. FONDONORMA. Venezuela.

COVENIN 924. 1983. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Frutas y productos

derivados. Determinación de sólidos solubles por refractometría. 1º revisión.

FONDONORMA. Venezuela.

COVENIN 1151. 1977. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Frutas y productos

derivados. Determinación de la acidez. FONDONORMA. Venezuela.

http://www.codexalimentarius.net/download/standards/11/CXA_003s.pdf

93

COVENIN 1178. 1983. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Alimentos.

Determinación de fósforo. 1º revisión. FONDONORMA. Venezuela.

COVENIN 1315. 1979. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Alimentos.

Determinación del pH. (Acidez iónica). FONDONORMA. Venezuela.

COVENIN 1338. 1986. Comisión Venezolana de Normas Industriales. Alimentos envasados.

Muestreo. FONDONORMA. Venezuela.

Crandall J. 2008. Director of operations at Amelia Bay, Alpharetta, GA. USA. Disponible en:

http://www.bevindusrty.com/copyright/BNP_GUID_9-5-2006_A1_100000000000003104.

Consultada el 25/04/2008.

CP Kelco. 2007. Kelcogel® gellan gum book. 5th edition. CP Kelco U.S., Inc. 29 p.

Cuevas R. 2009. Fortificación de Alimentos y Seguridad Alimentaria. En: IX Congreso

Peruano de Nutrición, VI Curso Internacional de Actualización en Nutrición y IV Jornadas

Peruano-Chilenas de Nutrición. Junio 2009. Perú.

Dary O. 2008. Fortificación de Alimentos: Diseño, Formulación, Procesos de Control y

Reglamentos. En: Seminario de Fortificación de Alimentos; Enero 2009; Caracas, Venezuela.

ILSI Nor-Andino Capítulo Venezuela. 36 p.

Delzene N, Aertssens J, Verplaetse H, Roccaro M and Roberfroid M. 1995. Effect of

fermentable fructo-oligosaccharides on mineral, nitrogen and energy digestive balance in the

rat. Life Sci 57(17):1579-1587.

D’Ocon M, García M, Vicente J. 2002. Fundamentos y técnicas de análisis bioquímico.

Madrid, España: Editorial Paraninfo. 278 p.

Drago S, Valencia M. 2008. Minerales en la nutrición humana. Capítulo 2. En: minerales en

alimentos y dietas iberoamericanas. Sao Paulo, Brasil: Editorial SBAN. p 43-66.

Durán N. 1996. Valor nutricional de la panela en: Artículos técnicos sobre el cultivo de la caña

y elaboración de panela. Corpoica. Colombia. pp. 18-25.

Dziezak J. 1991. A focus on gums. Special Report. Food Technol 45(3):116-132.

Ellegard L, Andersson H and Bosaeus I. 1997. Inulin and oligofructose do not influence the

absorption of cholesterol, or the excretion of cholesterol, Ca, Mg Zn, Fe, or bile acids, but

increases energy excretion in ileostomy subjects. Eur J Clin Nutr 51:1-5.

http://www.bevindusrty.com/copyright/BNP_GUID_9-5-2006_A1_100000000000003104

94

Escudero E, González P. 2006. La fibra dietética. Nutr Hosp 21(2):61-72.

Espachs- Barroso A, Soliva-Fortuny R, Martín-Belloso O. 2005. A natural clouding agent

from orange peels obtained using polygalacturonase and cellulase. Food Chem 92:55-61.

FAO. 2006. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Faostat: producción de

caña de azúcar y de azúcar no centrifugado. Disponible en http://www.faostat.fao.org.


FAO/OMS. 2006. Food and Agriculture Organization of the United Nations/Organización

Mundial de la Salud. Guías para la fortificación con micronutrientes. Ginebra-Roma.

FDA. 1990. Food and Drugs Administration. Food additives permitted in direct addition to

food for human consumption: gellan gum. 55(189):39613. Federal Register, U.S. Food and

Drug Administration, Washington D.C., USA.

Franck A. 2006. Inulin. En: food polysaccharides and their applications. Stephen A (Ed.). 2nd

ed. New York. USA: Marcel Dekker. 733 p.

Fuhrman E. 2008. Beverage R&D: Organic, natural ingredients grow. Disponible en:



Fulton G. 2000. Diatomaceous earth filtration for safe drinking water. USA: ASCE

Publications (American Society of Civil Engineers). 214 p.

García-Cassal M. 2007. La alimentación del futuro: Nuevas tecnologías y su importancia en la

nutrición de la población. An Venez Nutr 20(2): 108-114.

Greger J. 1999. Nondigestible carbohydrates and mineral bioavailability. J Nutr 129:1434-

1435.

Harrison T, Fauci A, Braunwald E, Isselbacher K, Wilson J, Martin J, Kasper D, Hauser S,

Longo D. 1998. Principios de Medicina Interna Vol. 1. Decimocuarta edición. España:

McGraw-Hill Interamericana de España, SAU. p 379 – 384.

Hernández E. 1998. Avances tecnológicos en el proceso de producción de panela de buena

calidad en manual agropecuario FONAIAP/CIAE-Táchira (Fondo Nacional de Investigaciones

Agropecuarias/Centro de Investigaciones Agropecuarias del estado Táchira). DAINCO.

Venezuela. pp. 123-126, 136.

95

Hernández E, Amaya F. 2000. Referencial tecnológica para el proceso de obtención de panela

de calidad. INIA-Táchira (Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del estado Táchira).

Venezuela.

Hernández E, Amaya F y Giraldo H. 2002. Alternativas tecnológicas para la producción de

caña panelera. Dirección de Desarrollo Económico. 2da edición. Venezuela. p 7.

Hernández T, Hernández A y Martínez C. 1995. Fibra alimentaria: concepto, propiedades y

métodos de análisis. Alimentaria. Abril. 19-30.

Hough G, Wakeling I, Mucci A, Chambers IV E, Méndez I, Rangel L. 2006. Number of

consumers necessary for sensory acceptability tests. Food Qual Prefer 17(6):522-526.

Hough G, Calle M, Serrat C, Curia A. 2007. Number of consumers necessary for shelf life

estimations based on survival analysis statistics. Food Qual Prefer 18(5):771-775

Hunterlab. 1996. Manual del usuario. Versión 1.4. Hunter Associates Laboratory, Inc. USA.

ILSI Europe Report Series. 2001. Addition of Nutrients to Food: Nutritional and Safety

Considerations. Moving towards a scientific consensus. Brussels, Belgium: ILSI Europe. 28 p.

INN. 2000. Instituto Nacional de Nutrición. Valores de referencia de energía y nutrientes para

la población venezolana. Ministerio de Salud y Desarrollo Social. Venezuela. p 55-67.

INNOVAL. 2007. Innovaciones Alimentarias INNOVAL, CA. Productos. Venezuela.

Disponible en: http://www.innovalca.com/espanol/productos.html. Consultada el 03/05/2007.

INN-ULA. 2002. Instituto Nacional de Nutrición-Universidad de los Andes. Hoja de balance

de alimentos. Venezuela. Disponible en http://www.ula.edu.ve. Consultada 12/04/07.

INTI. 2009. Instituto Nacional de Tierras. Producción de caña de azúcar: tradición agrícola en

Venezuela. Disponible en

http://www.inti.gob.ve/index.php?option=com_content&task=view&id=478&Itemid=2.

Consultada 30/03/10

ISO 4120. 2004. International Organization for Standardization. Sensory analysis.

Methodology. Triangle test


Methodology. Paired comparison test

http://www.innovalca.com/espanol/productos.html.%20Consultada%20el%2003/05/2007

96

ISO 8586-2. 2008. International Organization for Standardization. Sensory analysis. General

guidance for the selection, training and monitoring of assessors. Part 2: Expert sensory

assessors


Identification and selection of descriptors for establishing a sensory profile by a

multidimensional approach.


Methodology. General guidance for measuring odour, flavour and taste detection thresholds by

a three-alternative forced-choice (3-AFC) procedure.

Jenkins D, Kendall C, Vuksan W. 1999. Inulin, oligofructose and intestinal function. J Nutr

129:1431-1433.

Labuza T. 1982. Shelf-life dating of foods. USA: Food & Nutrition Press, Inc. 500 p.

Landaeta–Jiménez M, Macias-Tomei C, Fossi M, García MN, Layrisse M, Méndez H. 2002.

Tendencia en el crecimiento físico y estado nutricional del niño venezolano. Archivos

Venezolanos de Puericultura y Pediatría 65(1):13-20.

Landaeta M, Patiño E. 2004. Propiedades nutricionales de la bebida Click. Disponible en:

http://www.innovalca.com/espanol/InfoNutricLink.html (Visitada el 03/05/2007).

Lindsay R. 2000. Flavores. Cap. 11. Química de los alimentos Fennema O (Ed.). Segunda

Edición. Ed. Acribia. p 855-906.

Lussi A, Jaeggi T, Jaeggi-Scharer S. 1995. Prediction of the erosive potential of some

beverages. Caries Res 29:349-354.

Madrigal L, Sangronis E. 2007. La inulina y derivados como ingredientes claves en alimentos

funcionales. Arch Latinoamer Nutr 57:387-396.

Makola D, Ash DM, Tatala SR, Latham MC, Ndossi G, Mehansho H. 2003. A micronutrient-

fortified beverage prevents iron deficiency, reduces anemia and improves the hemoglobin

concentration of pregnant Tansanian women. J Nutr 133:1339-1346.

Marshall J. 2004. ¿Qué es la anemia? En: alimentos energéticos. Alimentos que incrementan

la vitalidad y la resistencia del cuerpo. 1ra ed. México D.F., México: E.L., S.A. de C.V. p 15-

16.

http://www.innovalca.com/espanol/InfoNutricLink.html

97

Meer G, Meer W, Tinker J. 1975. Water-soluble gums. Their past, present, and future. Food

Technol 29(11):22-30.

Mehansho H. 2002. Eradication of iron deficiency anemia through food fortification: the role

of the private sector J Nutr 132: S831-S833.

Meilgaard M, Civille GV, Carr BT. 1999. Sensory evaluation techniques. Tercera edición.

USA: CRC Press. 387 p.

Menard M. 1997. Vitamin and mineral supplement prior to and during pregnancy. Obstet

Gynecol Clin North Amer 24:479-498.

Messina M. 1999. Legumes and soybeans: overview of its nutritional profile and health

effects. Am J Clin Nutr 70: 439S-450S.

Mitchell J. 2008. Sweetener Specialist at Ciranda, Hudson. USA Disponible en:



Möller E. 2006. Alimentos Saludables de la A a la Z. 2da ed. México D.F., México: Random

House Mondadori, S.A. de C.V. 317 p.

Montgomery DC. 2004. Diseño y análisis de experimentos. 2a edición. México: Editorial

LIMUSA, S.A. 686 p.

Moore T. 2008. Chief Flavorist and Director of Product Development for A.M. Tood

Botanical Therapeutics, Hamilton, Ohio. USA. Disponible en:


Mosquera SA, Carrera JE, Villada HS. 2007. Variables que afectan la calidad de la panela

procesada en el Departamento del Cauca. Facultad de Ciencias Agropecuarias 5(1): 17-27.

Colombia.

MPC. 1999. Ministerio de Producción y Comercio. Programa Nacional de Caña Panelera.

Venezuela.

Mujica M. 2007. Evaluación de panelas granuladas artesanales y estudio de algunos factores

que afectan su calidad. Trabajo especial de grado para optar al título de Magíster en Ciencias

de los Alimentos. Universidad Simón Bolívar. Venezuela. p 63 – 83, 128,129.



98

Nagy J. 2008. Wild Flavors Inc. Disponible en:



Nawar W. 2000. Lípidos. Cap. 5. Química de los alimentos Fennema O (Ed.). Segunda

Edición. Ed. Acribia. p 269-381.

Newel G, MacFarlene J. 1987. Expanded tables for multiple comparison procedures in the

analysis of ranked data. J Food Sci 52(6):1721-1725.

Nijveldt R, van Nood E, van Hoorn D, Boelens P, van Norren K, van Leeuwen P. Flavonoids:

a review of probable mechanisms of action and potential applications. Am J Clin Nutr

74(4):418-425.

NTC 1311. 1991. Norma Técnica Colombiana 1311. Productos agrícolas. Panela. Segunda

actualización. ICONTEC. Colombia. p 1-4.

O’Mahony M. 1986. Sensory Evaluation of Food. Statistical Methods and Procedures. USA:

Marcel Dekker, Inc. 487 p.

O’Mahony M. 2009. Material del Curso: Avances Recientes en Evaluación Sensorial. UC

Davis California e Instituto Tecnológico de Veracruz. 376 p.

Observatorio Agrocadenas. 2006. Panela: Exportaciones. Ministerio de Agricultura y

Desarrollo Rural. Colombia. p.1. Disponible en http://www.observatorioagrocadenas.org.co.


P&M (Publicidad y Mercadeo). 2008. ¿Qué come el venezolano? Informe especial. P&M. p

54 - 74

Pamplona J. 2004a. Las bebidas. Los refrescos: Bebidas sin valor nutritivo. Capítulo 17. En:

Enciclopedia de los alimentos y su poder curativo. La ciencia de los alimentos. Tomo 1.

Toledo, España: Editorial Safeliz, S.L. p 365-367.

Pamplona J. 2004b. Los suplementos nutritivos. Suplementos dietéticos. Capítulo 16. En:

Enciclopedia de los alimentos y su poder curativo. La Ciencia de los Alimentos. Tomo 1.

Toledo, España: Editorial Safeliz, S.L. p 348-361.

Periago M, Ros G, López G, Martínez M, Rincón F. 1993. Componentes de la fibra dietética y

sus efectos fisiológicos. Revista española de ciencia y tecnología de alimentos 33(3):229-246.

99

Perry R. 1997. Perry’s chemical engineers’ handbook. 7th ed. University of Kansas. USA:

McGraw-Hill, Inc. 270 p.

Petter L, Hourihane J, Rolles C. 1995. Is water out of vogue? A survey of the drinking habits

of 2-7 year olds. Arch Dis Child 72:137-140.

Pizarro F, Olivares M, Kain J. 2005. Hierro y zinc en la diete de la población de Santiago. Rev

Chil Nutr 32(1):19-27.

Prada L. 2002. Mejoramiento de la calidad de la panela a través del sistema de limpieza de

jugos para pequeños y medianos productores. Corpoica. Colombia. p 21 – 23.

Quiminet. 2008. El ácido cítrico. Disponible en:

http://www.quiminet.com/ar6/ar_qkq%25DF%2596%25E7M%2593.htm. Consultada el

19/11/2008.

Rafal S. 2006. Las frutas: concentrados de micronutrientes para la salud. En: Alimentación

antioxidante. 1ra ed. México D.F., México: E.L., S.A. de C.V. p 118-121.

Ramos V, Egüez H, Ladines L, Carrión P. 2004. Perspectivas de la Explotación y Aplicación

de Tierra de Diatomeas en la Península de Santa Elena. Revista Tecnológica 17, No.1. Junio.

Rao A. 1999. Dose response effects of inulin and oligofructose on intestinal bifidogenesis

effects. J Nutr 129:1442-1445.

Redondo A y Ordóñez J. 1996. Fibra alimentaria: propiedades e interés nutricional.

Alimentación, Equipos y Tecnología. Enero/Febrero 77-86.

Resurreccion A. 1998. Consumer sensory testing for product development. USA: Aspen

Publishers, Inc. 254 p.

Roberfroid M. 1995. A functional food: chicory fructooligasaccharides, a colonic food with

prebiotic activity. World of Ingredients. 42:29.

Roberfroid M. 1996. Functional effects of food component and the gastrointestinal system:

chicory fructooligasaccharides. Nutr Rev 54:38.

Roberfroid M. 2005. Inulin-type fructans: functional food ingredients. Boca Raton, USA: CRC

Press. 370 p.

100

Roberfroid M, Cumps J, Devogelaer J. 2002. Dietary chicory inulin increases whole-body

mineral density in growing male rats. J Nutr 132:3599-3602.

Roberfroid M and Slavin J. 2000. Nondigestible oligosaccharides. Crit Rev Food Sci Nutr

40(6):461-480.

Rodríguez A, Segura M. 2004. Panela granulada ecológica. Antenor Orrego. 15(22):47-55.

Rose D, Smallwood D, Blaylock J. 1995. Socio-economic factors associated with the iron

intake of preschoolers in the United States. Nutr Res 15:1297-1309.

Sahu A, Saxena A. 1994. Enhanced translocation of particles from lungs by jaggery. Environ

Health Perspect 102(6):211-214.

Saska M and Chung C. 2002. Antioxidant properties of sugarcane extracts. Presented at the

First Biennial World Conference on Recent Development in Sugar Technologies. May 16-17,

2002. Florida, USA.

Torres A, Guerra M, Rosquete Y. 2001. Estimación de la vida útil de una formula dietética en

función de la disminución de lisina disponible. Ciênc Tecnol Aliment, Campinas 21 (2): 129 –

133.

UNACC. 1995. United Nations Administrative Committee on Coordination. Subcommittee on

Nutrition (UN ACC-SCN). SCN News (12):8-9

Van Loo J, Cummings J, Delzenne N, Englyst H, Franck A, Hopkins M, Kok N, Macfarlane

G, Newton D, Quigley M, Roberfroid M, van Vliet T, van den Heuvel E. 1999. Functional

food properties of non-digestible oligosaccharides: a consensus report from ENDO project

(DGXII AIRII-CT94-1095). Brit J Nutr 81:121-132.

Viteri F. 1997. Iron supplementation for the control of iron deficiency in populations at risk.

Nutr Rev 55:195-209.

Walstra P. 2000. Sistemas dispersos: consideraciones básicas. Cap. 3. Química de los

alimentos Fennema O (Ed.). Segunda Edición. Ed. Acribia. p 111-185.

Weiss G, Sluss P, Linke C. 1992. Changes in urinary magnesium, citrate and oxalate levels

due to cola consumption. Urology 39:331-333.

Yamato. 2005. Manual del usuario. Segunda edición. Yamato Scientific America, Inc. USA

VIII. APÉNDICES

APÉNDICE A. Análisis estadísticos para la Etapa I

A.1. Selección de la tierra diatomea mediante medición de color

A.1.1. Parámetro b

Variance Check

Test P-Value

Levene's 0,398102 0,758162

ANOVA Table for b by Tierra

Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value

Between groups 793,922 3 264,641 2593,24 0,0000

Within groups 0,8164 8 0,10205

Total (Corr.) 794,738 11

Multiple Range Tests for b by Tierra

Method: 95,0 percent Duncan

Tierra Count Mean Homogeneous Groups

ST 3 23,2567 X

545 3 40,49 X

HyF 3 41,8633 X

505 3 43,3367 X

Contrast Sig. Difference

505 - 545 <* 2,84667

505 - HyF <* 1,47333

505 - ST <* 20,08

545 - HyF <* -1,37333

545 - ST <* 17,2333

HyF - ST <* 18,6067

* denotes a statistically significant difference.

102

A.1.2. Parámetro a Variance Check

Test P-Value

Levene's 0,303498 0,822269

ANOVA Table for a by Tierra


Between groups 316,938 3 105,646 249,10 0,0000

Within groups 3,39293 8 0,424117

Total (Corr.) 320,331 11

Multiple Range Tests for a by Tierra



ST 3 18,3933 X

545 3 29,54 X

HyF 3 30,34 X

505 3 30,7733 X


505 - 545 1,23333

505 - HyF 0,433333

505 - ST <* 12,38

545 - HyF -0,8

545 - ST <* 11,1467

HyF - ST <* 11,9467


A.1.3. Parámetro L Variance Check

Test P-Value

Levene's 0,345216 0,79371

ANOVA Table for L by Tierra


Between groups 165,041 3 55,0135 553,04 0,0000

Within groups 0,7958 8 0,099475

Total (Corr.) 165,836 11

103

Multiple Range Tests for L by Tierra



ST 3 16,6033 X

545 3 24,4033 X

HyF 3 25,24 X

505 3 25,6667 X


505 - 545 <* 1,26333

505 - HyF 0,426667

505 - ST <* 9,06333

545 - HyF <* -0,836667

545 - ST <* 7,8

HyF - ST <* 8,63667


A.2. Comparación de sólidos solubles, acidez iónica y titulable de la bebida estándar y

clarificada

A.2.1. Sólidos solubles

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of BrixCla: 12,0385 +/- 0,212277 [11,8262. 12,2507]

95,0% confidence interval for mean of BrixSt: 12,2692 +/- 0,226288 [12,0429. 12,4955]

95,0% confidence interval for the difference between the means

assuming equal variances: -0,230769 +/- 0,293906 [-0,524675. 0,0631366]

t test to compare means

Null hypothesis: mean1 = mean2

Alt. hypothesis: mean1 NE mean2

assuming equal variances: t = -1,62054 P-value = 0,118183

Comparison of Standard Deviations

BrixCla BrixSt

Standard deviation 0,35128 0,374465

Variance 0,123397 0,140224

Df 12 12

Ratio of Variances = 0,88

95,0% Confidence Intervals

Standard deviation of BrixCla: [0,251898. 0,579869]

Standard deviation of BrixSt: [0,268524. 0,618142]

Ratio of Variances: [0,268516. 2,884]

F-test to Compare Standard Deviations

Null hypothesis: sigma1 = sigma2

Alt. hypothesis: sigma1 NE sigma2

F = 0,88 P-value = 0,828378

104

Comparison of Medians

Median of sample 1: 12,0


Mann-Whitney (Wilcoxon) W test to compare medians

Null hypothesis: median1 = median2

Alt. hypothesis: median1 NE median2

Average rank of sample 1: 10,9231


W = 33,5 P-value = 0,0818668

A.2.2. Acidez iónica

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of pHCla: 3,33431 +/- 0,00828342 [3,32602. 3,34259]

95,0% confidence interval for mean of pHSt: 3,33923 +/- 0,00952653 [3,3297. 3,34876]








pHCla pHSt


Variance 0,000187897 0,000248526

Df 12 12



Standard deviation of pHCla: [0,00982951. 0,0226275]

Standard deviation of pHSt: [0,0113046. 0,0260233]





F = 0,756048 P-value = 0,635757









W = 20,0 P-value = 0,317061

105

A.2.3. Acidez titulable

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of AcCla: 0,440769 +/- 0,00521094 [0,435558. 0,44598]

95,0% confidence interval for mean of AcSt: 0,453077 +/- 0,00290294 [0,450174. 0,45598]


assuming equal variances: -0,0123077 +/- 0,00565037 [-0,0179581. -0,00665732]






AcCla AcSt


Variance 0,000074359 0,0000230769

Df 12 12



Standard deviation of AcCla: [0,00618355. 0,0142345]

Standard deviation of AcSt: [0,00344477. 0,00792986]





F = 3,22222 P-value = 0,0531887









W = 62,0 P-value = 0,000554288

A.3. Composición proximal de la bebida estándar y clarificada

A.3.1. Proteínas

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Prote_CLARI: 0,126667 +/- 0,0143422 [0,112324. 0,141009]

95,0% confidence interval for mean of Prote_NOCLARI: 0,126667 +/- 0,0143422 [0,112324. 0,141009]


assuming equal variances: 0,0 +/- 0,0130883 [-0,0130883. 0,0130883]




assuming equal variances: t = 0,0 P-value = 1,0

106


Prote_CLARI Prote_NOCLARI


Variance 0,0000333333 0,0000333333

Df 2 2



Standard deviation of Prote_CLARI: [0,00300602. 0,0362849]

Standard deviation of Prote_NOCLARI: [0,00300602. 0,0362849]





F = 1,0 P-value = 1,0









W = 0,0 P-value = 0,792143

A.3.2. Cenizas

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Ceniza_CLARI: 0,289333 +/- 0,00848493 [0,280848. 0,297818]

95,0% confidence interval for mean of Ceniza_NOCLARI: 0,306427 +/- 0,0328376 [0,273589. 0,339264]








Ceniza_CLARI Ceniza_NOCLARI


Variance 0,0000116666 0,00017474

Df 2 2



Standard deviation of Ceniza_CLARI: [0,00177838. 0,0214664]

Standard deviation of Ceniza_NOCLARI: [0,00688255. 0,0830775]


107




F = 0,0667656 P-value = 0,125174









W = 4,5 P-value = 0,0808552

A.3.3. Potasio

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of K_CLARI: 115,367 +/- 5,75834 [109,608. 121,125]

95,0% confidence interval for mean of K_NOCLARI: 115,967 +/- 6,4076 [109,559. 122,374]








K_CLARI K_NOCLARI


Variance 5,37333 6,65333

Df 2 2



Standard deviation of K_CLARI: [1,20691. 14,5683]

Standard deviation of K_NOCLARI: [1,34299. 16,2109]





F = 0,807615 P-value = 0,89357









W = 1,5 P-value = 0,662517

108

A.3.4. Calcio

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Ca_CLARI: 53,0967 +/- 4,55386 [48,5428. 57,6505]

95,0% confidence interval for mean of Ca_NOCLARI: 53,72 +/- 3,39419 [50,3258. 57,1142]








Ca_CLARI Ca_NOCLARI


Variance 3,36053 1,8669

Df 2 2



Standard deviation of Ca_CLARI: [0,954458. 11,521]

Standard deviation of Ca_NOCLARI: [0,711399. 8,58712]





F = 1,80006 P-value = 0,71427









W = 0,5 P-value = 1,0

A.3.5. Magnesio

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Mg_NOCLARI: 22,7267 +/- 2,12395 [20,6027. 24,8506]

95,0% confidence interval for mean of Mg_CLARI: 23,0633 +/- 0,734538 [22,3288. 23,7979]







109


Mg_NOCLARI Mg_CLARI


Variance 0,731033 0,0874333

Df 2 2



Standard deviation of Mg_NOCLARI: [0,445165. 5,37348]

Standard deviation of Mg_CLARI: [0,153954. 1,85834]





F = 8,36104 P-value = 0,213652









W = 0,5 P-value = 1,0

A.3.6. Sodio

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Na_CLARI: 13,4667 +/- 0,348075 [13,1186. 13,8147]

95,0% confidence interval for mean of Na_NOCLARI: 12,7367 +/- 1,20841 [11,5283. 13,9451]


assuming equal variances: 0,73 +/- 0,811476 [-0,0814763. 1,54148]






Na_CLARI Na_NOCLARI


Variance 0,0196333 0,236633

Df 2 2



Standard deviation of Na_CLARI: [0,0729541. 0,880611]

Standard deviation of Na_NOCLARI: [0,253274. 3,05721]


110




F = 0,0829694 P-value = 0,153226









W = -4,5 P-value = 0,0808552

A.3.7. Cobre

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Cu_CLARI: 0,00143333 +/- 0,000143422 [0,00128991. 0,00157676]

95,0% confidence interval for mean of Cu_NOCLARI: 0,00173333 +/- 0,000143422 [0,00158991. 0,00187676]








Cu_CLARI Cu_NOCLARI


Variance 3,33333E-9 3,33333E-9

Df 2 2



Standard deviation of Cu_CLARI: [0,0000300602. 0,000362849]

Standard deviation of Cu_NOCLARI: [0,0000300602. 0,000362849]





F = 1,0 P-value = 1,0









W = 4,5 P-value = 0,0721979

111

A.3.8. Manganeso

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Mn_CLARI: 0,0146833 +/- 0,000683176 [0,0140002. 0,0153665]

95,0% confidence interval for mean of Mn_NOCLARI: 0,01748 +/- 0,00197657 [0,0155034. 0,0194566]








Mn_CLARI Mn_NOCLARI


Variance 7,56333E-8 6,331E-7

Df 2 2



Standard deviation of Mn_CLARI: [0,000143189. 0,0017284]

Standard deviation of Mn_NOCLARI: [0,000414275. 0,00500061]





F = 0,119465 P-value = 0,213432









W = 4,5 P-value = 0,0808552

A.3.9. Aluminio

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Al_CLARI: 0,923967 +/- 0,0382866 [0,88568. 0,962253]

95,0% confidence interval for mean of Al_NOCLARI: 0,744333 +/- 0,042479 [0,701854. 0,786812]


assuming equal variances: 0,179633 +/- 0,036902 [0,142731. 0,216535]





112


Al_CLARI Al_NOCLARI


Variance 0,000237543 0,000292413

Df 2 2



Standard deviation of Al_CLARI: [0,00802461. 0,0968631]

Standard deviation of Al_NOCLARI: [0,00890331. 0,10747]





F = 0,812355 P-value = 0,896463









W = -4,5 P-value = 0,0808552

A.3.10. Zinc

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Zn_CLARI: 0,3379 +/- 0,0110397 [0,32686. 0,34894]

95,0% confidence interval for mean of Zn_NOCLARI: 0,0744667 +/- 0,00402349 [0,0704432. 0,0784902]






assuming equal variances: t = 96,4642 P-value = 6,92422E-8


Zn_CLARI Zn_NOCLARI


Variance 0,00001975 0,00000262333

Df 2 2



Standard deviation of Zn_CLARI: [0,00231386. 0,02793]

Standard deviation of Zn_NOCLARI: [0,000843295. 0,0101792]


113




F = 7,52859 P-value = 0,234505









W = -4,5 P-value = 0,00808552

A.3.11. Fósforo

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of P_CLARI: 4,11333 +/- 0,3106 [3,80273. 4,42393]

95,0% confidence interval for mean of P_NOCLARI: 4,29667 +/- 0,360271 [3,9364. 4,65694]








P_CLARI P_NOCLARI


Variance 0,0156333 0,0210333

Df 2 2



Standard deviation of P_CLARI: [0,0650996. 0,785801]

Standard deviation of P_NOCLARI: [0,0755104. 0,911467]





F = 0,743265 P-value = 0,852727









W = 2,5 P-value = 0,382731

114

A.3.12. Hierro

Comparison of Means

95,0% confidence interval for mean of Fe_CLARI: 0,384 +/- 0,0301186 [0,353881. 0,414119]

95,0% confidence interval for mean of Fe_NOCLARI: 0,341667 +/- 0,0335435 [0,308123. 0,37521]








Fe_CLARI Fe_NOCLARI


Variance 0,000147 0,000182333

Df 2 2



Standard deviation of Fe_CLARI: [0,00631265. 0,0761984]

Standard deviation of Fe_NOCLARI: [0,00703049. 0,0848633]





F = 0,806216 P-value = 0,892713









W = -4,5 P-value = 0,00808552

115

APÉNDICE B. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la

primera etapa para turbidez

B.1. Evaluación individual

B.1.1. Normalidad de los datos B.1.2. Aleatoriedad de los datos

SnapStat: One Sample Analysis

Data variable: Evaluación Individual

Count = 40

Average = 8,8675

Standard deviation = 3,57944

Coeff. of variation = 40,3658%

Minimum = 3,35

Maximum = 13,5

Range = 10,15

Stnd. skewness = -0,768327

Stnd. kurtosis = -1,78995

Histogram

0 3 6 9 12 15

Evaluación Individual

0

2

4

6

8

10

12

fre

qu

en

cy

Box-and-Whisker Plot

0 3 6 9 12 15


95% confidence intervals

Mean: 8,8675 +/- 1,14476 [7,72274. 10,0123]

Sigma: [2,93214. 4,59613]

Diagnostics

Shapiro-Wilks P-value = 0,0001

Lag 1 autocorrelation = 0,445317 +/- 0,309898

0 10 20 30 40

Row

0

3

6

9

12

15

Ev

alu

ac

ión

In

div

idu

al

T ime Sequence Plot Normal Probability Plot

0 3 6 9 12 15


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Evaluación Individual

Count = 40

Average = 8,8675

Standard deviation = 3,57944Coeff. of variation = 40,3658%

Minimum = 3,35

Maximum = 13,5

Range = 10,15



Histogram

0 3 6 9 12 15


0

2

4

6

8

10

12

fre

qu

en

cy


0 3 6 9 12 15



Mean: 8,8675 +/- 1,14476 [7,72274. 10,0123]

Sigma: [2,93214. 4,59613]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

0

3

6

9

12

15

Ev

alu

ac

ión

In

div

idu

al


0 3 6 9 12 15


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

B.1.3. Homogeneidad de varianza

AURA CLAUDIA EDGAR ROSAURA YOLMAR

Residual Plot for Evaluación Individual

-0,44

-0,24

-0,04

0,16

0,36

0,56

res

idu

al

Panelista


-0,44

-0,24

-0,04

0,16

0,36

0,56

res

idu

al

0 3 6 9 12 15

predicted

116

B.2. Evaluación grupal

B.2.1. Normalidad de los datos B.2.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Evaluación Grupal

Count = 40

Average = 8,9265



Minimum = 3,4

Maximum = 13,4

Range = 10,0



Histogram

0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal

0

2

4

6

8

10

fre

qu

en

cy


0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal


Mean: 8,9265 +/- 1,15215 [7,77435. 10,0786]

Sigma: [2,95105. 4,62578]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

0

3

6

9

12

15

Ev

alu

ac

ión

Gru

pa

l


0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Evaluación Grupal

Count = 40

Average = 8,9265



Minimum = 3,4

Maximum = 13,4

Range = 10,0



Histogram

0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal

0

2

4

6

8

10

fre

qu

en

cy


0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal


Mean: 8,9265 +/- 1,15215 [7,77435. 10,0786]

Sigma: [2,95105. 4,62578]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

0

3

6

9

12

15

Ev

alu

ac

ión

Gru

pa

l


0 3 6 9 12 15

Evaluación Grupal

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

B.2.3. Homogeneidad de varianza

AURA CLAUDIA EDGAR ROSAURA YOLMAR

Residual Plot for Evaluación Grupal

-0,38

-0,18

0,02

0,22

0,42

res

idu

al

Panelista


-0,38

-0,18

0,02

0,22

0,42

res

idu

al

0 3 6 9 12 15

predicted

117

APÉNDICE C. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la

segunda etapa para turbidez

C.1. Evaluación individual

C.1.1. Normalidad de los datos C.1.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Residuales Evaluación Individual

Count = 40

Average = -0,00125


Coeff. of variation = -14204,0%

Minimum = -0,39

Maximum = 0,39

Range = 0,78



Histogram

-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56

Residuales Evaluación Individual

0

4

8

12

16

fre

qu

en

cy


-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56



Mean: -0,00125 +/- 0,0567834 [-0,0580334. 0,0555334]

Sigma: [0,145442. 0,227981]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,44

-0,24

-0,04

0,16

0,36

0,56

Re

sid

ua

les

Ev

alu

ac

ión

In

div

idu

al


-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Residuales Evaluación Individual

Count = 40

Average = -0,00125


Coeff. of variation = -14204,0%

Minimum = -0,39

Maximum = 0,39

Range = 0,78



Histogram

-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56


0

4

8

12

16

fre

qu

en

cy


-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56



Mean: -0,00125 +/- 0,0567834 [-0,0580334. 0,0555334]

Sigma: [0,145442. 0,227981]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,44

-0,24

-0,04

0,16

0,36

0,56

Re

sid

ua

les

Ev

alu

ac

ión

In

div

idu

al


-0,44 -0,24 -0,04 0,16 0,36 0,56


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

C.1.3. Homogeneidad de varianza

Aura Claudia Edgar Rosaura Yolmar


-0,39

-0,19

0,01

0,21

0,41

res

idu

al

Panelista Residual Plot for Evaluación Individual

-0,39

-0,19

0,01

0,21

0,41

resid

ua

l

0 3 6 9 12 15

predicted

118

C.2. Evaluación grupal

C.2.1. Normalidad de los datos C.2.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Residuales Evaluación Grupal

Count = 40

Average = 0,00025



Minimum = -0,48

Maximum = 0,36

Range = 0,84


Stnd. kurtosis = 1,03776

Histogram

-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47

Residuales Evaluación Grupal

0

3

6

9

12

15

fre

qu

en

cy


-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47



Mean: 0,00025 +/- 0,0546861 [-0,0544361. 0,0549361]

Sigma: [0,14007. 0,21956]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,53

-0,33

-0,13

0,07

0,27

0,47

Re

sid

ua

les

Ev

alu

ac

ión

Gru

pa

l


-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Residuales Evaluación Grupal

Count = 40

Average = 0,00025



Minimum = -0,48

Maximum = 0,36

Range = 0,84



Histogram

-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47


0

3

6

9

12

15

fre

qu

en

cy


-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47



Mean: 0,00025 +/- 0,0546861 [-0,0544361. 0,0549361]

Sigma: [0,14007. 0,21956]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,53

-0,33

-0,13

0,07

0,27

0,47

Re

sid

ua

les

Ev

alu

ac

ión

Gru

pa

l


-0,53 -0,33 -0,13 0,07 0,27 0,47


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

C.2.3. Homogeneidad de varianza



-0,42

-0,22

-0,02

0,18

0,38

0,58

res

idu

al

Panelista


-0,42

-0,22

-0,02

0,18

0,38

0,58

resid

ua

l

0 3 6 9 12 15

predicted

119

APÉNDICE D. Pruebas a priori de los análisis de varianza para el entrenamiento en la

sensación bucal

D.1. Evaluación individual

D.1.1. Normalidad de los datos D.1.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Re de Sens Bucal Individual

Count = 40

Average = 0,0005



Minimum = -0,53

Maximum = 0,54

Range = 1,07



Histogram

-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6

Re de Sens Bucal Individual

0

3

6

9

12

15

fre

qu

en

cy


-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6



Mean: 0,0005 +/- 0,0862241 [-0,0857241. 0,0867241]

Sigma: [0,22085. 0,346183]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

Re

de

Se

ns

Bu

ca

l In

div

idu

al


-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Re de Sens Bucal Individual

Count = 40

Average = 0,0005



Minimum = -0,53

Maximum = 0,54

Range = 1,07



Histogram

-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6


0

3

6

9

12

15

fre

qu

en

cy


-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6



Mean: 0,0005 +/- 0,0862241 [-0,0857241. 0,0867241]

Sigma: [0,22085. 0,346183]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

Re

de

Se

ns

Bu

ca

l In

div

idu

al


-0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

D.1.3. Homogeneidad de varianza


Residual Plot for Sensación Bucal Individual

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

res

idu

al

Panelista

Residual Plot for Sensación Bucal Individual

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

resid

ua

l

0 3 6 9 12 15

predicted

120

D.2. Evaluación grupal

D.2.1. Normalidad de los datos D.2.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Re de Sen Bucal Grupal

Count = 40

Average = 0,0


Coeff. of variation = -7,73679E18%

Minimum = -0,46

Maximum = 0,42

Range = 0,88



Histogram

-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49

Re de Sen Bucal Grupal

0

2

4

6

8

10

12

fre

qu

en

cy


-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49



Mean: 0,0 +/- 0,068677 [-0,068677. 0,068677]

Sigma: [0,175906. 0,275732]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,51

-0,31

-0,11

0,09

0,29

0,49

Re

de

Se

n B

uc

al

Gru

pa

l


-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Re de Sen Bucal Grupal

Count = 40

Average = 0,0


Coeff. of variation = -7,73679E18%

Minimum = -0,46

Maximum = 0,42

Range = 0,88



Histogram

-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49


0

2

4

6

8

10

12

fre

qu

en

cy


-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49



Mean: 0,0 +/- 0,068677 [-0,068677. 0,068677]

Sigma: [0,175906. 0,275732]

Diagnostics



0 10 20 30 40

Row

-0,51

-0,31

-0,11

0,09

0,29

0,49

Re

de

Se

n B

uc

al

Gru

pa

l


-0,51 -0,31 -0,11 0,09 0,29 0,49


0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

D.2.3. Homogeneidad de varianza


Residual Plot for Sensación Bucal Grupal

-0,7

-0,4

-0,1

0,2

0,5

0,8

res

idu

al

Panelista

Residual Plot for Sensación Bucal Grupal

-0,7

-0,4

-0,1

0,2

0,5

0,8

resid

ua

l

0 3 6 9 12 15

predicted

121

APÉNDICE E. Pruebas a priori de los análisis de varianza para las superficies de

respuestas

E.1. Superficie almidón-goma

E.1.1. Sensación bucal

E.1.1.1. Normalidad de los datos E.1.1.2. Aleatoriedad de los datos Normal Probability Plot for Residuals

-26 -16 -6 4 14 24(X 0,001)

residuals

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

Residual Plot for Sensacion Bucal

0 2 4 6 8 10

run number

-26

-16

-6

4

14

24

34(X 0,001)

resid

ua

l

E.1.1.3. Homogeneidad de varianza


0,05 0,054 0,058 0,062 0,066 0,07 0,074

Goma

-26

-16

-6

4

14

24

34(X 0,001)

resid

ua

l


0,25 0,45 0,65 0,85 1,05

Almidon

-26

-16

-6

4

14

24

34(X 0,001)

resid

ua

l


2,2 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2

predicted

-26

-16

-6

4

14

24

34(X 0,001)

resid

ua

l

122

E.1.2. Turbidez

E.1.2.1. Normalidad de los datos E.1.2.2. Aleatoriedad de los datos Normal Probability Plot for Residuals

-0,32 -0,22 -0,12 -0,02 0,08 0,18

residuals

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

Residual Plot for Turbidez

0 2 4 6 8 10

run number

-0,21

-0,11

-0,01

0,09

0,19

0,29

resid

ua

l

E.1.2.3. Homogeneidad de varianza


0,05 0,054 0,058 0,062 0,066 0,07 0,074

Goma

-0,21

-0,11

-0,01

0,09

0,19

0,29

resid

ua

l


0,25 0,45 0,65 0,85 1,05

Almidon

-0,21

-0,11

-0,01

0,09

0,19

0,29

resid

ua

l


0 2 4 6 8 10 12

predicted

-0,21

-0,11

-0,01

0,09

0,19

0,29

resid

ua

l

123

E.2. Superficie fibra-goma (sensación bucal)

E.2.1. Normalidad de los datos E.2.2. Aleatoriedad de los datos Normal Probability Plot for Residuals

-0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2

residuals

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

perc

enta

ge


0 2 4 6 8 10

run number

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

resid

ual

E.2.3. Homogeneidad de varianza


0,05 0,054 0,058 0,062 0,066 0,07 0,074

Goma

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

resid

ual


0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

Fibra

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

resid

ual


5,8 6,8 7,8 8,8 9,8 10,8 11,8

predicted

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

resid

ual

124

APÉNDICE F. Análisis estadísticos para la Etapa III

F.1. Sólidos solubles

F.1.1. Normalidad de los datos F.1.2. Aleatoriedad de los datos


Data variable: Solidos Solubles

Count = 132

Average = 12,1629



Minimum = 12,0

Maximum = 12,5

Range = 0,5

Stnd. skewness = 2,90494


Histogram

11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles

0

20

40

60

80

fre

qu

en

cy


11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles


Mean: 12,1629 +/- 0,030547 [12,1323. 12,1934]

Sigma: [0,15828. 0,201842]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

11,9

12,1

12,3

12,5

12,7

So

lid

os

So

lub

les


11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Solidos Solubles

Count = 132

Average = 12,1629



Minimum = 12,0

Maximum = 12,5

Range = 0,5



Histogram

11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles

0

20

40

60

80

fre

qu

en

cy


11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles


Mean: 12,1629 +/- 0,030547 [12,1323. 12,1934]

Sigma: [0,15828. 0,201842]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

11,9

12,1

12,3

12,5

12,7

So

lid

os

So

lub

les


11,9 12,1 12,3 12,5 12,7

Solidos Solubles

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge

F.1.3. Homogeneidad de varianza

F.1.3.1. Para el tiempo F.1.3.2. Para la temperatura

Variance Check Variance Check

Test P-Value

Levene's 1,28615 0,245683

F.1.4. Análisis de varianza

ANOVA Table for Solidos Solubles by Temperatura


Between groups 0,0094697 3 0,00315657 0,10 0,9609

Within groups 4,11364 128 0,0321378

Total (Corr.) 4,12311 131

ANOVA Table for Solidos Solubles by Tiempo

Test P-Value

Levene's 0,491228 0,688985


Between groups 2,39394 10 0,239394 16,75 0,0000

Within groups 1,72917 121 0,0142906

Total (Corr.) 4,12311 131

125

Multiple Range Tests for Solidos Solubles by Tiempo


Tiempo Count Mean Homogeneous Groups

18 12 12,0625 X

11 12 12,0833 X

53 12 12,0833 X

0 12 12,0833 X

67 12 12,1042 X

25 12 12,1042 X

4 12 12,1042 X

61 12 12,125 X

46 12 12,1667 X

39 12 12,375 X

32 12 12,5 X

F.2. Acidez iónica



Data variable: pH

Count = 132

Average = 3,06939



Minimum = 3,0

Maximum = 3,14

Range = 0,14



Histogram

2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH

0

10

20

30

40

fre

qu

en

cy


2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH


Mean: 3,06939 +/- 0,00622732 [3,06317. 3,07562]

Sigma: [0,032267. 0,0411475]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

2,9

2,95

3

3,05

3,1

3,15

pH

Time Sequence Plot Normal Probability Plot

2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: pH

Count = 132

Average = 3,06939



Minimum = 3,0

Maximum = 3,14

Range = 0,14



Histogram

2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH

0

10

20

30

40

fre

qu

en

cy


2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH


Mean: 3,06939 +/- 0,00622732 [3,06317. 3,07562]

Sigma: [0,032267. 0,0411475]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

2,9

2,95

3

3,05

3,1

3,15

pH

Time Sequence Plot Normal Probability Plot

2,9 2,95 3 3,05 3,1 3,15

pH

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge




Test P-Value

Levene's 3,18437 0,00116619

Test P-Value

Levene's 0,6515 0,583419

126


ANOVA Table for pH by Temperatura


Between groups 0,00124242 3 0,000414141 0,31 0,8169

Within groups 0,170109 128 0,00132898

Total (Corr.) 0,171352 131

Kruskal-Wallis Test for pH by Tiempo

Tiempo Sample Size Average Rank

0 12 69,1667

4 12 64,0833

11 12 78,6667

18 12 54,8333

25 12 51,9583

32 12 70,625

39 12 61,0417

46 12 116,333

53 12 121,458

61 12 22,3333

67 12 21,0

Test statistic = 83,7718 P-Value = 0,0

Multiple Range Tests for pH by Tiempo



67 12 3,03 X

61 12 3,03 X

25 12 3,0575 X

18 12 3,06 X

4 12 3,0625 X

39 12 3,065 X

0 12 3,06667 X

32 12 3,07417 X

11 12 3,07917 X

46 12 3,11583 X

53 12 3,1225 X

127

F.3. Acidez titulable



Data variable: %Acidez

Count = 132

Average = 0,501818



Minimum = 0,48

Maximum = 0,52

Range = 0,04



Histogram

0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez

0

20

40

60

80

100

fre

qu

en

cy


0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez


Mean: 0,501818 +/- 0,00129093 [0,500527. 0,503109]

Sigma: [0,006689. 0,00852993]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

0,47

0,48

0,49

0,5

0,51

0,52

0,53

%A

cid

ez


0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: %Acidez

Count = 132

Average = 0,501818



Minimum = 0,48

Maximum = 0,52

Range = 0,04



Histogram

0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez

0

20

40

60

80

100

fre

qu

en

cy


0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez


Mean: 0,501818 +/- 0,00129093 [0,500527. 0,503109]

Sigma: [0,006689. 0,00852993]

Diagnostics



0 30 60 90 120 150

Row

0,47

0,48

0,49

0,5

0,51

0,52

0,53

%A

cid

ez


0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53

%Acidez

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge




Test P-Value

Levene's 6,688 3,26422E-8


ANOVA Table for %Acidez by Temperatura


Between groups 0,000212121 3 0,0000707071 1,27 0,2891

Within groups 0,00715152 128 0,0000558712

Total (Corr.) 0,00736364 131

Kruskal-Wallis Test for %Acidez by Tiempo


0 12 25,1667

4 12 33,1667

11 12 59,5

18 12 59,5

25 12 63,9583

32 12 101,0

39 12 106,625

46 12 72,875

53 12 72,875

61 12 72,875

67 12 63,9583

Test statistic = 70,6578 P-Value = 3,309E-11

Test P-Value

Levene's 1,85822 0,139969

128

Multiple Range Tests for %Acidez by Tiempo



0 12 0,493333 X

4 12 0,494167 X

18 12 0,5 X

11 12 0,5 X

67 12 0,500833 X

25 12 0,500833 X

61 12 0,5025 X

53 12 0,5025 X

46 12 0,5025 X

32 12 0,510833 X

39 12 0,5125 X

F.4. Calidad sensorial



Data variable: Calidad Sensorial

Count = 220

Average = 5,52045


Minimum = 0,65

Maximum = 7,5

Range = 6,85



Histogram

0 2 4 6 8

Calidad Sensorial

0

10

20

30

40

50

60

fre

qu

en

cy


0 2 4 6 8

Calidad Sensorial


Mean: 5,52045 +/- 0,260053 [5,2604. 5,78051]

Sigma: [1,78973. 2,15933]

Diagnostics



0 40 80 120 160 200 240

Row

0

2

4

6

8

Ca

lid

ad

Se

ns

ori

al


0 2 4 6 8

Calidad Sensorial

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge


Data variable: Calidad Sensorial

Count = 220

Average = 5,52045


Minimum = 0,65

Maximum = 7,5

Range = 6,85



Histogram

0 2 4 6 8

Calidad Sensorial

0

10

20

30

40

50

60

fre

qu

en

cy


0 2 4 6 8

Calidad Sensorial


Mean: 5,52045 +/- 0,260053 [5,2604. 5,78051]

Sigma: [1,78973. 2,15933]

Diagnostics



0 40 80 120 160 200 240

Row

0

2

4

6

8

Ca

lid

ad

Se

ns

ori

al


0 2 4 6 8

Calidad Sensorial

0,1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

pe

rce

nta

ge




Test P-Value

Levene's 3,69595 0,000142049

Test P-Value

Levene's 18,4079 1,13314E-10

129


Kruskal-Wallis Test for Calidad Sensorial by Temperatura

Temperatura Sample Size Average Rank

25 55 152,536

30 55 124,673

35 55 108,827

42 55 55,9636


Multiple Range Tests for Calidad Sensorial by Temperatura


Temperatura Count Mean Homogeneous Groups

42 55 3,31364 X

35 55 5,77636 X

30 55 6,13909 X

25 55 6,85273 X

Kruskal-Wallis Test for Calidad Sensorial by Tiempo


0 20 199,0

4 20 180,55

11 20 155,175

18 20 134,95

25 20 109,825

32 20 100,2

39 20 84,65

46 20 74,975

53 20 66,95

61 20 58,725

67 20 50,5


Multiple Range Tests for Calidad Sensorial by Tiempo



67 20 3,83 X

61 20 4,0725 XX

53 20 4,3425 XX

46 20 4,6225 XXX

39 20 4,94 XX

32 20 5,3975 XX

25 20 5,645 XX

18 20 6,3575 XX

11 20 6,7425 XX

4 20 7,275 XX

0 20 7,5 X

mejoramiento de la formulación de una · pdf filev agradecimientos a dios por darme la...

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