presentado por los bachilleres - unsa
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS
ESCUELA DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
“ELABORACIÓN DE CUPCAKES A PARTIR DE HARINA DE MASHUA
(Tropaeolum tuberosum), UTILIZANDO COMO AGENTES FERMENTADORES
LEUDANTES QUÍMICOS”
Presentado por los bachilleres:
MEDINA CONDO ELIZABETH BEATRIZ
USCCA THAQUIMA YENNIFER KASANDRA
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
AREQUIPA – PERÚ
2018
DEDICATORIAS
En primer lugar comenzare agradeciendo a
Dios por brindarme sabiduría, amor, paz y
tranquilidad, regalándome múltiples
bendiciones entre ellos mi familia hermosa
que los llevo dentro mi corazón.
Hago reconocimiento a mis padres Vicente
Medina y Ivis Condo, por su apoyo
incondicional, siempre confiando en mi
capacidad, estuvieron pendientes en cada
paso siempre dando aliento y fortaleza.
Este trabajo es dedicado con mucho amor a
mi hermana Michellet y mi hermano
Andrew, soy fuente de inspiración hacia
ellos, para que de igual forma en un futuro
compartamos este sueño loco.
Me reconozco a mí misma porque saque mi
mayor potencial y no me rendí ante las
adversidades porque durante el camino fui
perseverante, constante, segura, arriesgada
para lograr terminar este proyecto.
Elizabeth Beatriz Medina Condo
En primer lugar a Dios quien ha estado, está
y estará siempre dándome fe, fortaleza y
sabiduría para hacer lo que tenga planeado
en esta vida.
Encomienda a Jehová tu camino, Y confía
en él; y él hará. (Salmos 37:5)
En segundo lugar dedicado a mis padres
Concepción Uscca y Felicitas Thaquima ,
las fortalezas que Dios me dio , se han
esforzado en darme una educación,
agradecida por su apoyo incondicional.
Para mis cuatro hermanos: Joel, Ronica,
Josué y María quienes confiaron en mi
capacidad, con sus palabras de aliento
hacen realidad esta meta .A mis Cuñadas
Ayde Quispe y Doris Flores, sobrinos:
Adriano , Nahomi y Luana , mi familia es
mi más hermosa bendición y mayor
motivación.
Yennifer Kasandra Uscca Thaquima
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar dar nuestro profundo agradecimiento a Dios por su guía y ayuda
durante el transcurso de este trabajo, siempre abriendo puertas para cada uno de los
procesos, aprendiendo de cada error, agradecidas por la fortaleza, confianza y
seguridad para culminar este trabajo.
Agradecer a nuestros padres, por el apoyo emocional, económico por la confianza que
depositaron en nosotros comprendiendo nuestras metas e ideales comunes.
A los ingenieros que nos transmitieron sus conocimientos para nuestra formación
académica, forman parte de lo que somos ahora, de nuestra formación profesional.
Al Dr Hugo Lastarrea Tapia por sus valiosos consejos, aportes en el desarrollo del
trabajo de investigación y por los conocimientos brindados para la elaboración de
nuestro trabajo.
Agradecer también a la Ing. Teresa Tejada por su aporte en la redacción de formato,
por su paciencia y preocupación.
ÍNDICE
Contenido
CAPITULO I ..................................................................................................................... 1
GENERALIDADES .......................................................................................................... 1
1.1. Introducción ............................................................................................................. 1
1.2. Hipotesis ................................................................................................................... 2
1.3. Objetivos .................................................................................................................. 3
1.3.1 Objetivo general ............................................................................................. 3
1.3.2. Objetivos específicos ...................................................................................... 3
1.4. Justificación ............................................................................................................. 3
1.4.1. Aspecto general ............................................................................................... 3
1.4.2. Aspecto tecnológico ........................................................................................ 4
1.4.3. Aspecto social .................................................................................................. 4
1.4.4. Aspecto económico ......................................................................................... 5
CAPITULO II .................................................................................................................... 6
MARCO TEORICO ......................................................................................................... 6
2.1. Mashua ..................................................................................................................... 6
2.1.1. Generalidades ................................................................................................. 6
2.1.2. Denominaciones .............................................................................................. 7
2.1.3. Clasificación .................................................................................................... 7
2.1.4. Variedades ....................................................................................................... 8
2.1.5. Valor Nutricional ............................................................................................ 9
2.1.5.1. Glucosinolatos en la mashua .......................................................... 10
2.1.6. Usos de la mashua ........................................................................................ 11
2.1.7. Beneficios de la mashua ............................................................................... 12
2.2. Enfoque teórico ...................................................................................................... 13
2.2.1. Obtención de la harina ................................................................................. 13
2.2.2. Análisis de la calidad de la harina .............................................................. 15
2.2.2.1. Contenido de la proteína ............................................................... 15
2.2.2.2. Contenido de humedad .................................................................. 15
2.2.2.3. Contenido de cenizas ...................................................................... 16
2.2.2.4. Color de la harina........................................................................... 16
2.2.3. Generalidades en la elaboración de cupcakes ............................................ 17
2.2.3.1. Definición de cupcake .................................................................... 17
2.2.3.2. Características de la calidad de los cupcakes .............................. 17
2.2.3.3. Queques enriquecidos .................................................................... 19
2.2.3.4 Requisitos ........................................................................................ 20
2.2.3.5. Ingredientes para la elaboración de cupcakes ......................... 21
2.2.3.6. Material de envase.......................................................................... 29
2.2.3.7. Control de calidad de los alimentos ............................................ 31
CAPITULO III ................................................................................................................ 40
MATERIALES Y METODOS ....................................................................................... 40
3. Lugar de ejecución ................................................................................................ 40
3.1. Materiales ............................................................................................................... 41
3.1.1. Materia prima ............................................................................................... 41
3.1.2. Insumos ......................................................................................................... 41
3.1.3. Equipos .......................................................................................................... 42
3.1.4. Material de laboratorio.................................................................. 42
3.1.5. Reactivos ....................................................................................................... 43
a. Reactivos para determinación proteínas .............................................. 43
b. Reactivos para la determinación del Índice peróxido ........................ 44
3.1.6. Material para evaluación sensorial ............................................................. 44
3.1.7. Otros .............................................................................................................. 45
3.2. Métodos .................................................................................................................. 46
3.2.1. Obtención de la harina de mashua ............................................................. 46
3.2.2. Caracterización de la harina de mashua .................................................... 49
3.2.3. Producción de cupcakes ............................................................................... 51
3.2.3.1. Formulación .................................................................................... 51
3.2.3.2. Diseño experimental ....................................................................... 52
3.2.3.3. Procedimiento para la elaboración de cupcakes ......................... 54
3.2.4. Evaluación de los cupcake ........................................................................... 58
3.2.4.1. Evaluación fisicoquímica ............................................................... 58
3.2.4.2. Evaluación el volumen especifico .................................................. 58
3.2.4.3. Evaluación del color ....................................................................... 58
3.2.4.4. Macrofotografía de alveolos .......................................................... 59
3.2.4.5. Evaluación sensorial ...................................................................... 59
3.2.5. Evaluación del cupcake optimo ................................................................... 61
3.2.5.1. Análisis químico proximal ............................................................. 61
3.2.5.2. Análisis fisicoquímico ..................................................................... 61
3.2.5.3. Evaluación sensorial....................................................................... 62
3.2.5.4. Análisis microbiológico .................................................................. 62
3.2.6. Evaluación del tipo de empaque ................................................................. 62
3.2.7. Vida útil del cupcake optimo ....................................................................... 63
CAPITULO IV ................................................................................................................ 67
RESULTADOS Y DISCUSION ..................................................................................... 67
4. RESULTADOS Y DISCUSION ........................................................................... 67
4.1. Evaluación de harina de mashua ......................................................................... 67
4.1.1. Análisis químico proximal de harina de mashua ...................................... 67
4.1.2. Análisis fisicoquímico ................................................................................... 69
4.1.2.1. Acidez y pH de harina de mashua ................................................ 69
4.1.3. Colorimetría de harina de mashua ............................................................. 70
4.2. Evaluación de cupcakes ........................................................................................ 72
4.2.1. Análisis fisicoquímicos de cupcakes de mashua ....................................... 72
4.2.1.1. Humedad ......................................................................................... 72
4.2.1.2. Acidez .............................................................................................. 73
4.2.1.3. pH .................................................................................................... 75
4.2.1.4. Volumen especifico ......................................................................... 76
4.2.1.5. Determinación de color .................................................................. 79
4.3. Análisis microscópico de alveolos para cupcakes de mashua ........................... 82
4.4. Evaluación sensorial .............................................................................................. 83
4.5. Evaluación de cupcake optimo ............................................................................. 89
4.5.1. Análisis proximal de cupcake optimo de mashua...................................... 89
4.5.2. Análisis físico químico .................................................................................. 90
4.5.2.1. Humedad ......................................................................................... 90
4.5.2.2. Acidez .............................................................................................. 92
4.5.2.3. pH .................................................................................................... 93
4.5.2.4. Evaluación sensorial....................................................................... 94
4.5.3. Análisis microbiológico ................................................................................ 95
4.5.3.1. Análisis microbiológico de mohos ................................................. 95
4.5.4.1. Evaluación de la pérdida de peso .................................................. 96
4.5.4.2. Evaluación de la humedad ............................................................. 97
4.6. Vida útil del cupcake optimo .............................................................................. 100
4.6.1. Determinación índice de peróxido ............................................................ 100
4.6.2. Determinación de vida útil......................................................................... 103
CONCLUSIONES ......................................................................................................... 106
RECOMENDACIONES ............................................................................................... 107
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 108
ANEXOS ........................................................................................................................ 116
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 : Clasificación taxonómica de la Mashua .......................................................... 8
Cuadro 2: Composición proximal de la Mashua (100g) .................................................. 10
Cuadro 3: Composición proximal del cupcake (100g) ..................................................... 18
Cuadro 4: Composición de micronutrientes del cupcake (mg/100g).............................. 19
Cuadro 5: Requisitos fisicoquímicos según la NTP 206.002.1981 .................................. 20
Cuadro 6: Formula básica de cupcakes a base de harina de Mashua (tropaeolum
tuberosum) con distintos tipos de leudantes químicos. ...................................................... 51
Cuadro 7: Escala de aceptación ......................................................................................... 60
Cuadro 8: Composición Química Proximal de Harina de Mashua (100g) .................... 67
Cuadro 9: % DE Acidez y pH de la harina de mashua ................................................... 69
Cuadro 10: Determinación de color de la harina de mashua mediante Atlas de Colores
................................................................................................................................................70
Cuadro 11: Porcentaje de humedad de cupcakes de mashua según el agente leudante
utilizado después de un día de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ........ 72
Cuadro 12: Valores para la determinación de color para las diferentes formulaciones
de cupcakes ........................................................................................................................... 79
Cuadro 13: Composición Química Proximal de Cupcake de Mashua (OPTIMO)
(100g) en Base Húmeda. ...................................................................................................... 89
Cuadro 14: Análisis microbiológico del cupcake óptimo, durante los 0, 7, 14,21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ............................................................. 95
Cuadro 15: Valores de índice de peróxido por un periodo de 14 días a temperaturas de
15°C , 25°C , 35°C. ............................................................................................................. 100
Cuadro 16: Calculo de la ecuación de Arrhenius........................................................... 103
Cuadro 17: Calculo de la velocidad de deterioro a 20°C .............................................. 104
Cuadro 18: Cálculo de la vida en anaquel a 20°C de cupcake de mashua .................. 105
Cuadro 19:Datos de deshidratación de mashua por un tiempo de 4 horas ................. 116
Cuadro 20 :Resultado de análisis granulométrico de la harina de mashua ................ 119
Cuadro 21:Variación del % Acidez de los Cupcakes de mashua durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ........................................................... 120
Cuadro 22:Variación del pH de los Cupcakes de mashua durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ........................................................... 120
Cuadro 23: Valores obtenidos para Volumen específico de cupcakes de mashua ...... 121
Cuadro 24:Resultados promedio de características sensoriales de los distintos tipos de
leudantes químicos utilizados en la elaboración de cupcakes ........................................ 122
Cuadro 25: Porcentaje de humedad del cupcake Control y Optimo durante 21 días de
almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C) .......................................................... 123
Cuadro 26:Porcentaje de acidez del cupcake Control y Optimo durante 21 días de
almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C) .......................................................... 123
Cuadro 27:Porcentaje de pH del cupcake Control y Optimo durante 21 días de
almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C) .......................................................... 124
Cuadro 28:: Resultados de la evaluación sensorial de cupcake optimo realizadas a
varones y mujeres .............................................................................................................. 124
Cuadro 29: Variación del % de pérdida de peso del cupcake óptimo, envasados en
poliepropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a temperatura
ambiente (22°C) .................................................................................................................. 125
Cuadro 30:Variación del % de humedad de cupcakes Control y Optimo, envasados
en polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a temperatura
ambiente (22°C) .................................................................................................................. 125
Cuadro 31:Análisis de Varianza para ACIDEZ - Suma de Cuadrados Tipo III ........ 129
Cuadro 32:Pruebas de Múltiple Rangos para ACIDEZ por LEUDANTE QUIMICO
..............................................................................................................................................130
Cuadro 33:Análisis de Varianza para pH - Suma de Cuadrados Tipo III .................. 132
Cuadro 34:Pruebas de Múltiple Rangos para pH por LEUDANTE QUIMICO ....... 133
Cuadro 35:Análisis de Varianza para PROMEDIO - Suma de Cuadrados Tipo III.135
Cuadro 36:Pruebas de Múltiple Rangos para PROMEDIO por LEUDANTES
QUIMICOS ........................................................................................................................ 135
Cuadro 37: Pruebas de Múltiple Rangos para PROMEDIO por
CARACTERISTICAS ....................................................................................................... 137
Cuadro 38:Análisis de Varianza para PERDIDA DE PESO - Suma N°16de
Cuadrados Tipo III ............................................................................................................ 141
Cuadro 39:Pruebas de Múltiple Rangos para PERDIDA DE PESO por ENVASES 142
Cuadro 40:Pruebas de Múltiple Rangos para PERDIDA DE PESO por DÍAS ......... 143
Cuadro 41:Análisis de Varianza para HUMEDAD - Suma de Cuadrados Tipo III .. 144
Cuadro 42:Pruebas de Múltiple Rangos para HUMEDAD por ................................... 144
Cuadro 43:Pruebas de Múltiple Rangos para HUMEDAD por DÍAS ........................ 145
Cuadro 44: Servicios requeridos para la investigación ................................................. 185
Cuadro 45:Formulación para la elaboración de queques ............................................. 186
Cuadro 46:Precio de venta del producto final................................................................ 188
Cuadro 47: Materiales secundarios ................................................................................. 188
Cuadro 48:Resumen de costos directos ........................................................................... 189
Cuadro 49: Resumen de los costos indirectos ................................................................. 189
Cuadro 50:Balance económico final ................................................................................ 190
Cuadro 51: Métodos de análisis y muestreo ................................................................... 191
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Obtención de Harina de Mashua (Tropaeolum tuberosum) ..................... 48
Figura 2: Diagrama de flujo para la elaboración de cupcakes .................................. 56
Figura 3: Diseño experimental para la elaboración de Cupcakes a base de harina de
Mashua (Tropaeolum tuberosum) ................................................................................... 57
Figura 4:: Esquema experimental de burbujas para la elaboración de cupcakes de
harina de mashua con diferentes leudantes químicos. ................................................ 66
Figura 5: Porcentaje de partículas retenidas de harina de mashua en función de la
abertura de tamiz ............................................................................................................ 71
Figura 6: Variación del % Acidez de los Cupcakes de mashua durante 21
días de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ............................................ 73
Figura 7: Variación del pH de los Cupcakes de mashua durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ........................................................ 75
Figura 8: Valores obtenidos para Volumen específico de cupcakes de mashua ....... 76
Figura 9 : Macrofotografía de alveolos de cupcakes de mashua con distintos
leudantes químicos. Aumento 16X ................................................................................. 82
Figura 10: Resultados promedio de características sensoriales de los distintos tipos
de leudantes químicos utilizados en la elaboración de cupcakes de mashua ............. 84
Figura 11: Variación del %Humedad de los cupcakes de mashua control y óptimo
durante 21 días de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ........................ 90
Figura 12: Variación del %Acidez de los cupcakes de mashua control y óptimo
durante 21 días de2almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ....................... 92
Figura 13: Variación del pH de los cupcakes de mashua control y óptimo durante
21 días de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C) ....................................... 93
Figura 14: Porcentaje de aceptación del cupcake de mashua optimo realizada a
hombres y mujeres .......................................................................................................... 94
Figura 15: Variación de peso del cupcake de mashua óptimo, envasados en
polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a temperatura
ambiente (22°C) ............................................................................................................... 96
Figura 16: Variación del % de humedad del cupcake de mashua óptimo, envasados
en polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a
temperatura ambiente (22°C) ........................................................................................ 98
Figura 17: Índice de peróxido en función del tiempo del cupcake de mashua óptimo
.........................................................................................................................................102
Figura 18: Tendencia de la ecuación de Arrhenius para la determinación de vida en
anaquel de cupcake de mashua óptimo ....................................................................... 104
Figura 19: Reduccion de humedad libre a través del tiempo de la mashua ........... 117
Figura 20: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua sin leudante
químico. Aumento 16X ................................................................................................. 126
Figura 21: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Crémor Tártaro Aumento 16X .................................................................... 126
Figura 22: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Pirofosfato Acido de Sodio . Aumento 16X ................................................. 127
Figura 23: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Fosfato Monocálcico Aumento 16X ............................................................ 127
Figura 24:Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con mezcla de
leudantes químicos: Pirofosfato Acido de Sodio, Bicarbonato de Sodio y almidón de
maíz. Aumento 16X ....................................................................................................... 128
Figura 25 . Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(15°C) .............................................................................................................................. 220
Figura 26. Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(25°C) .............................................................................................................................. 220
Figura 27. Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(35°C) .............................................................................................................................. 221
Figura 28. Log K en función de 1/T ° ........................................................................ 222
ANEXOS
Anexo 1: Datos de deshidratación de mashua ........................................................... 116
Anexo 2: Balance de materia para la obtención de harina de mashua ................... 118
Anexo 3: Resultados de análisis granulométrico de la harina de mashua .............. 119
Anexo 4: Resultados de análisis físico químico de cupcakes de mashua ................. 120
Anexo 5: Volumen especifico de cupcakes de mashua .............................................. 121
Anexo 6: Evaluación sensorial de cupcakes de mashua ............................................ 122
Anexo 7: Resultados de la determinación de humedad del cupcake óptimo ......... 123
Anexo 8: Resultados de análisis físico químico del cupcake óptimo ........................ 123
Anexo 9: Resultados de la evaluación sensorial de cupcake optimo ........................ 124
Anexo 10:Resultado de la evaluación de tipo de envase para el cupcake optimo y
cupcake control. ............................................................................................................. 125
Anexo 11:Macrografías de alveolos de los cupcakes de mashua ............................. 126
Anexo 12: Analisis estadistico para cupcakes de mashua......................................... 129
Anexo 13: Informe de análisis químico proximal de la harina de mashua ............ 147
Anexo 14: Informe de análisis químico proximal del cupcake de mashua optimo149
Anexo 15: Informe de índice de peróxido del cupcake de mashua óptimo ............. 151
Anexo 16: Informe de análisis microbiológico del cupcake de mashua optimo..... 153
Anexo 17: Constancia de deshidratado . Universidad Nacional de Jorge Basadre
Grohmann de Tacna ..................................................................................................... 157
Anexo 18: Norma Técnica Peruana para la determinación de acidez.................... 158
Anexo 19: Método para la determinación de ph en harinas..................................... 165
Anexo 20: Método para la determinación de acidez y acidez de cupcakes de
mashua ........................................................................................................................... 166
Anexo 21: Fichas de evaluación sensorial para cupcakes de mashua ..................... 173
Anexo 22: Resultados de la evaluación sensorial de cupcakes de mashua ............. 176
Anexo 23: Determinación de color mediante el atlas de los colores ........................ 179
Anexo 24: Evaluación económica del proyecto .......................................................... 185
Anexo 25: Métodos de análisis y muestreo de harina de trigo ................................. 191
Anexo 26: Fichas técnicas (pirofosfato acido de sodio, fosfato monocalcico) ......... 193
Anexo 27: Fotografías de evidencia para la obtención de harina y elaboración de
cupcakes de mashua ...................................................................................................... 195
Anexo 28: Agentes leudantes a base de fosfatos ........................................................ 198
Anexo 29: Boleta electrónica de leudantes químicos ................................................ 200
Anexo 30: Macrografías de alveolos de cupcakes de mashua ................................. 201
Anexo 31: Procedimiento para la determinación del volumen específico ............... 201
Anexo 32:Norma sanitaria ,Elaboración y expendio de productos de panificación ,
galletería y pastelería . RM N°1020-210/MINSA ....................................................... 202
Anexo 33: Norma Técnica Peruana ITINTEC 205.027 (1986) ............................... 204
Anexo 34: Norma técnica peruana 206.002:1981 ...................................................... 206
Anexo 35: Consumo Per cápita de productos de Panadería y Pastelería............... 217
Anexo 36. Calculo de vida útil del cupcake de mashua óptimo. ............................. 220
RESUMEN
El presente trabajo tuvo como objetivo la Optimización para la elaboración de
cupcake con harina de mashua utilizando diferentes leudantes químicos.
La primera parte de la investigación trata de una evaluación y caracterización de la
harina de mashua. En la segunda parte de la investigación se evaluó el leudante químico
utilizado a 2.5% en base al peso de la harina ; fosfato monocálcico , crémor tártaro y
pirofosfato acido de sodio , mezcla de leudantes ( pirofosfato acido de sodio 42% ,
bicarbonato de sodio 30% y almidón de maíz 28%) comparando con un cupcake control
( sin leudante químico ).
Se realizaron pruebas sensoriales a panelistas seminternados ;evaluándose atributos
de calidad (textura , color de corteza , color de miga , simetría ,sabor , aceptabilidad ) y
aceptabilidad( me gusta , no me gusta) respectivamente , se realizó análisis y evaluaciones
respectivas al cupcake de mashua óptimo.
Se obtuvo como resultado final un cupcake de mashua utilizando la mezcla de
leudantes (pirofosfato acido de sodio, bicarbonato de sodio y almidón de maíz) como
fermentador adecuado. Su tiempo de vida útil fue de 89 días a una temperatura de 20°C en
un envase de polipropileno.
Palabras Claves:
Mashua, cupcake, leudante químico, deshidratación, análisis proximal,
fisicoquímicas, y vida útil.
ii
ABSTRACT
The objective of the present work was Optimization for the preparation of cupcake
with mashua flour using different chemical leavening.
The first part of the investigation deals with an evaluation and characterization of
mashua flour. In the second part of the investigation, the leavening chemical used at 2.5%
was evaluated based on the weight of the flour; monocalcium phosphate, cream of tartar and
pyrophosphate sodium acid, mixture of leavening agents (sodium acid pyrophosphate 42%,
sodium bicarbonate 30% and corn starch 28%) compared to a cupcake control (without
chemical leavening).
Sensory tests were performed on semi-structured panelists, evaluating attributes of
quality (texture, bark color, crumb color, symmetry, taste, acceptability) and acceptability
(I like, I do not like) respectively, analysis and respective evaluations were made to the
cupcake optimal mashua.
The final result was a mashua cupcake using the mixture of leavening agents (sodium
acid pyrophosphate, sodium bicarbonate and corn starch) as a suitable fermenter.
Its shellife was 89 days at a temperature of 20 ° C in a polypropylene container.
Keywords:
Mashua, cupcake, chemical leavening, dehydration, proximal analysis, physicochemical,
and shelf life.
1
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1. Introducción
Los cultivos andinos de tubérculos tienen un gran potencial de transformación en
productos procesados, sin embargo, en la actualidad, los países productores están
subutilizando este potencial, pudiéndose obtener productos con características
excepcionales. (Espinosa, Vaca, Abad, y Crissman ,1996).
La mashua es una planta de origen andino, usada desde tiempos ancestrales para la
alimentación, por su riqueza nutricional basada en almidón, azucares, vitamina C y
proteínas. (Grau,2003).
La mashua (Tropaeolum tuberosum), es uno de los tubérculos más importantes
después de la papa, olluco y oca; se cultiva en los valles húmedos de la zona andina de Perú,
Colombia, Argentina, Ecuador y Bolivia. (Nacional Research Council, 1989).
Actualmente los cupcakes se encuentran entre los productos de panificación con
mayor popularidad a nivel mundial. (Zolezzi, 2013.
La calidad de los pasteles, biscochos, y otros productos de panificación pueden verse
muy afectada con el sistema de fermentación correcto, puede afectar el color y el sabor del
producto horneado. Además, el sistema de levadura elegido está influenciado por las
condiciones del proceso del panadero. Ciertamente, es posible que el panadero fabrique su
propio polvo de hornear. Hay ventajas y desventajas para comprar polvo de hornear
2
terminado o hacerlo. Comprar un polvo de hornear terminado limita la cantidad de
ingredientes para pesar y agregar en el piso de producción. Cuando los panaderos hacen los
suyos, pueden adaptar los ingredientes para que funcionen mejor en su fórmula y proceso.
Además, se puede saltear un polvo de hornear en conjunto, y se pueden agregar
componentes de fermentación individuales o se puede usar una mezcla o concentrado
completo. (O´Donell, 2015)
De esta manera este trabajo representa la oportunidad de poner en práctica los
conocimientos adquiridos y experiencia adquirida, y con lo explicado en párrafos anteriores,
se ha diseñado un nuevo producto de panificación, con el uso correcto de leudantes, con un
buen sabor y con un mejoramiento nutricional. Es así que la presente investigación se titula,
“ELABORACION DE CUPCAKES A PARTIR DE HARINA DE MASHUA
(Tropaeolum tuberosum), UTILIZANDO COMO AGENTES FERMENTADORES
LEUDANTES QUIMICOS “tiene como objetivo principal la determinación del leudante
óptimo para la elaboración de cupcake con harina a de mashua (Tropaeolum tuberosum).
1.2. Hipotesis
Es posible obtener cupcakes a partir de Mashua (Tropaeolum tuberosum) utilizando
agentes leudantes químicos y determinar la mejor formulación mediante prueba hedónica.
3
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo general
Optimización para la elaboración de cupcake con harina de mashua utilizando
diferentes leudantes químicos.
1.3.2. Objetivos específicos
Caracterizar física y químicamente la harina de mashua.
Determinar el leudante óptimo para la elaboración de cupcake de mashua
mediante la prueba de aceptabilidad
Caracterizar física y químicamente el cupcake de mashua óptimo.
Determinar el envase óptimo para el almacenamiento del cupcake.
Determinar la vida útil mediante la ecuación de Arrhenius.
1.4. Justificación
1.4.1. Aspecto general
La mashua es importante por su potencial rendimiento, asociado al alto contenido de
glucosinatos, de esta manera sus proteínas tiene una composición balanceada de
suplementos de gran importancia nutritiva, poseen una versatilidad muy grande para la
transformación ya sea primaria como industrial ofreciendo amplias posibilidades de
producción, consumo y nutrición humana.
4
Permitiendo no solo rescatar un alimento autóctono del país ,sino obtener un
producto nutritivo del cual se puede obtener sus propiedades nutritivas y características de
color ,sabor y textura .
1.4.2. Aspecto tecnológico
La harina de mashua es un alimento que no se utiliza para la alimentación debido a
su desconocimiento tecnológico es por eso que se determinó un adecuado proceso
tecnológico en la elaboración de cupcakes a partir de harina de mashua.
1.4.3. Aspecto social
Actualmente se está perdiendo el cultivo de tubérculos andinos, su consumo está
siendo sustituido por otros alimentos, de ahí el interés de recuperar los patrones dietéticos
que en el pasado fueron mejores.
Tratar de valorizar y rescatar la producción, cultivo y consumo de productos
nacionales; de esta forma nace el interés de priorizar lo nuestro y de la misma forma ayudar
a nuestro medio ambiente produciendo este producto de manera natural.
Y estamos seguros que llegar al poblador urbano con productos procesados
industrialmente se podrá balancear la dieta familiar.
5
1.4.4. Aspecto económico
Por el ritmo de vida acelerado que se lleva en estos tiempos se prioriza la producción
de cultivos alterados químicamente afectando nuestra salud de los consumidores de manera
progresiva y se pierde el interés de los productos cultivados naturalmente por nuestros
agricultores disminuyendo la producción y por ende su consumo.
Es necesario el aprovechamiento de estos recursos agrícolas para el autoconsumo y
la generación de ingresos, permitiendo participar a las familias campesinas en la economía
del mercado.
6
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
1. Mashua
2.1.1. Generalidades
La mashua es una planta de origen andino, usada desde tiempos ancestrales para la
alimentación, por su riqueza nutricional basada en almidón, azucares, vitamina C y
proteínas. (Grau, 2003).
La mashua (Tropaeolum tuberosum), es uno de los tubérculos más importantes
después de la papa, olluco y oca; se cultiva en los valles húmedos de la zona andina de Perú,
Colombia, Argentina, Ecuador y Bolivia (Nacional Research Council, 1989).
La planta hereditaria es de la Meseta Peruano-Boliviano. (Meza et al., 1997). Entre
los tubérculos andinos, la mashua (Tropaeolum tuberosum) es de mayor rendimiento, se
encuentra entre 9 y 70 TM/ha. (Caicedo, 1999). Crece en alturas de 3000 a 4000 msnm, pero
la planta produce sus mejores cosechas y alto rendimiento entre 3500 y 3800 msnm.
(Hernández y León, 1992).
Los tubérculos de Tropaeolum tuberosum tienen mejor resistencia a las heladas y
mayor facilidad de crecimiento. La mashua al poseer propiedades bactericidas, nematicidas,
fungicidas, insecticidas, y repelente de insectos,se siembra intercalada con otros tubérculos
más susceptibles como la papa, oca, y melloco ya que la mashua posee gran resistencia a las
plagas. (Travis, 1999).
7
2.1.2. Denominaciones
Nombre botánico : Tropaeolum tuberosum
Familia : Tropaeolacea
Nombres comunes:
Quechua : mashua, añu, apiñu, apiña-mama
Aymara : isau, issanu, kkayacha
Español : mashua ( mafua, mauja, maxua).
Perú : mashuar, añu, anyu
Colombia : cubios, navios, navo
Bolivia : isaño, isañu, apilla
Inglés : mashua, anu.
(National Research Council, 1989)
2.1.3. Clasificación
Tropaeolum es el género más grande de la familia Tropaeolaceae, que incluye a 86
especies distribuidas por toda Sudamérica (Sparre , Anderson ,1991) .La clasificación
taxonómica se encuentra detallada en la Cuadro N°1 a continuación:
8
Cuadro 1 : Clasificación taxonómica de la Mashua
Reino Vegetal
División Espermatofita
Subdivisión Angiospermas
Clase Dicotiledóneas
Super orden Dicifloras
Orden Geraniínea
Familia Tropaeolaceae
Genero Tropaeolum
Especie Tuberosum
Nombre científico Tropaeolumtuberosum
Fuente: (FAO, Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y
alimentación, 2008)
2.1.4. Variedades
Existen más de 100 variedades que han sido reconocidos (National Research
Council, 1989).El Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias tiene
registradas 50 variedades de mashua en sus laboratorios (INIAP, 2010).
No existen estudios profundos sobre la variación en Tropaeolum tuberosum,
algunos autores los clasifican de acuerdo al color, tipo y distribución de colores (Meza et
al., 1997).
9
(Espinosa, 1977) citado por (Delgado, 1978) menciona que, a los clones de mashua
lo diferencian de acuerdo al color del tubérculo en idioma quechua:
Occe añu: Plomizo
Yana añu :Negruzco
Puca añu : Rojizo
Muru añu: Morado
Chchecce añu :Gris
Zapallo añu:Amarillo
Yurac añu :Blanco
Existe gran variabilidad de ecotipos en cuanto a la forma y coloración, siendo los
más cultivados los ecotipos “Kello”, “Yana Ñawi”, “Zapallo Amarillo” y en menor
proporción el “Cheqchi” (Cáceda y Rossel1991);(Echegaray, 1998).
2.1.5. Valor Nutricional
La mashua es muy nutritiva y contiene cerca de 20% de sólido y proteína alrededor
de 16% en materia seca, y que podría ser usada como alimento de cerdos y terneros, y que
podría volverse un alimento valioso y barato debido a su alto rendimiento. Sin embargo la
proteína es altamente variable, dependiendo mucho de la variedad .(National Research
Council,1989).
La mashua contiene una cantidad elevada de aminoácidos esenciales como lisina,
aminoácido limitante en muchos cereales y leguminosas (Espinoza et al., 2002).
10
La mashua cuyo nombre botánico es Tropaeolum tuberosum .Radon y Pavon,
presenta la composición química que se indica en el Cuadro N°2.
Cuadro 2: Composición proximal de la Mashua (100g)
COMPOSICION RANGO
Energía (kcal.) 35-52
Humedad (%) 79.2-93.8
Proteína (g.) 1.1-2.7
Carbohidratos (g.) 7.0-10.5
Fibra (g.) 0.5-1.5
cenizas (g) 0.6-1.1
grasa (g) 0.5-0.9
Azucares (g) 5.37-9.33
potasio (mg) 1.28-1.76
fosforo (mg) 0.61-0.83
calcio (mg) 10-13
Hierro (mg) 0.8-1.1
Vitamina A (mg) 09-12
Tiamina (mg) 0.1
Riboflavina (mg) 0.12
Niacina (mg) 0.67
Vitamina C (mg) 77.5
B-caroteno equivalente (µg.) 10
Fuente:
(1) Tapia et al (2007)
(2) Collazos et al. (1993)
(3) Meza et al. (1997)
(4) King (1986), citado por Ramallo (1999)
(5) National Reserach Council (1989)
2.1.5.1. Glucosinolatos en la mashua
Es así que los resultados de diferentes investigaciones demuestran que la mashua es
una fuente importante de glucosinolatos aromáticos, muy superior a casi todas o todas las
demás especies vegetales comestibles. Esto resulta sumamente importante debido al alto
valor medicinal y quimiopreventivo de esta especie.
11
Por presencia de isotiocianatos la mashua, tiene un sabor acre y picante, pero luego
de la cocción se torna dulce. La mashua tiene un contenido alto de almidón, es así que varios
estudios resumidos por Mithen et al., (2000) y Fahey et al., (2001) han reportado que el
consumo de alimentos que contengan glucosinolatos en su composición pueden reducir el
riesgo de, por ejemplo, cáncer rectal y cáncer de colon.
Hablando específicamente de mashua, en Perú, se cree que la variedad morada tiene
propiedades contra el cáncer (conocimiento popular) y de hecho (Noratto et al.,2004), al
estudiar el potencial anticancerígeno de la mashua, reportó que los extractos de mashua
suprimen la proliferación de células tumorales mostrando que extractos ricos en
isotiocianatos( picor característico ) poseen actividad anticancerígena sobre células
experimentales de colon y próstata.
2.1.6. Usos de la mashua
La mashua se cultiva con el objeto de aprovechar los tubérculos como alimento, con
fines medicinales y ornamentales.( Chacón,1960).
En la alimentación se la utiliza para sopas, mermeladas, coladas dulces.
Ancestralmente se la consumía cocida o en locros, también se la hacía chicha, que eran
utilizadas como alimento y medicina.(Estrella,1986). El uso de harinas de tubérculos se
presenta como una gran ventaja en la industria alimentaria, debido a que puede ser utilizado
para la formulación de 10 productos de panificación, sopas deshidratadas, formulaciones
para comida de lactantes snacks, entre otros (Ammar, Hegazy y Bedeir,2009).
12
Por su valor diurético y nutritivo es consumida con agrado por adultos y niños del
área rural sancochada en una pachamanca, o en el horno, adquiere un sabor especial
semejante al camote. (Salas ,1998).
Actualmente la mashua es muy escasa debido a que tiene poco valor comercial, ya
que no es muy apetecido por el hombre porque tiene un sabor picante cuando está cruda,
debido a los isotiocianatos (aceite de mostaza); en cocido pierde esta característica.
(Hernández y León, 1992).
2.1.7. Beneficios de la mashua
Investigaciones y pruebas realizadas acerca de los usos y beneficios de la mashua
mencionan que tiene un alto valor nutritivo: en proteínas, carbohidratos, fibra y calorías.
Contiene todos los aminoácidos esenciales, excepto histidina, es rica en vitamina, siendo
importante en la alimentación de los pobladores alto andinos. (Natura Book,2010)
Los tubérculos se consumen cocidos, como ingredientes en sopas, mermeladas. Los
brotes tiernos y las flores se comen cocidos como verduras. Tiene propiedades medicinales,
los tubérculos son usados como antibacteriales, insecticidas, nematicidas. Se utiliza como
ingrediente para algunos antibióticos. Las poblaciones indígenas y de escasos recursos
utilizan la mashua casera para el tratamiento de la próstata, ya que tiene la propiedad de
reducir los niveles de testosterona. Se le atribuye propiedades curativas para el hígado y
riñones. Es pobre en yodo. (Natura Book ,2010).
13
Algunos investigadores sostienen que la presencia de glucosinatos en la mashua
tiene efectos beneficiosos sobre el sistema inmunológico y que podrían proteger al
organismo humano contra el cáncer. (Brack y Suquilanda,2004).
2. Enfoque teórico
2.2.1. Obtención de la harina
La producción y almacenamiento de las raíces y tubérculos es una necesidad, debido
a que en las zonas andinas, los cultivos son estacionales. De acuerdo a Fairle y Morales
(1999), a continuación se resumen las operaciones básicas en la producción de harina de
raíces y tubérculos.
Para la selección se debe considerar materia prima fresca, es decir tubérculos sanos,
libres de cualquier daño o cualquier tipo de descomposición microbiana. Una vez
seleccionado el tubérculo se procede con el proceso lavado por medio del cual se elimina
cualquier sustancia adherida a la superficie así como otros residuos contaminantes.
En tubérculos como la oca, melloco, mashua y zanahoria blanca sólo se realiza el
proceso de rectificado mas no pelado. El cual tiene como objetivo eliminar los ojos
profundos y las partes dañadas. (Fairle y Morales,1999).
Para el escaldado o blanqueado, según (Fairle y Morales ,1999) esta operación
consiste en someter la materia prima a un baño de agua a 92°C por 4 a 8 minutos, con la
finalidad de:
Terminar la limpieza del producto.
14
Inhibir la acción de las enzimas que provocan el pardeamiento.
Fijar y conservar el color.
Mejorar las condiciones del material para la deshidratación puesto que con
esta operación se rompen las paredes celulares del material vegetal, lo que facilita
el proceso de evaporación.
Elimina olores y sabores desagradables.
Disminuye la carga microbiana.
Con el objetivo de mejorar la conservación de los alimentos manteniendo sus
propiedades nutricionales y reduciendo el espacio que estos ocupan, la deshidratación es un
proceso basado en la eliminación de la humedad sin afectar su color, aroma, sabor original
y principalmente calidad alimentaria. Su proceso se fundamenta en el retiro de agua
contenida en las fibras orgánicas del alimento, dependiendo de varios factores de los cuales
los más importantes son:
Aspectos del alimento:
Cantidad de agua contenida
Tamaño del alimento
Entrecruzamiento de la trama material
Espesor
Permeabilidad o capilaridad
Aspectos del proceso:
Velocidad
Sequedad
15
Constante temperatura
Renovación del aire de la solera del horno utilizado
De esta manera, el proceso controla las corrientes de aire caliente manteniendo una
dirección y sostenimiento a diversas temperaturas y velocidad para extraer la humedad del
alimento.
2.2.2. Análisis de la calidad de la harina
2.2.2.1. Contenido de la proteína
Tanto la calidad como la cantidad de la proteína son importantes cuando queremos
determinar el uso apropiado para una harina.
La cantidad de proteína cruda de una harina está relacionada con el nitrógeno total,
mientras la evaluación de su calidad se relaciona, especialmente, con las características
fisicoquímicas de los componentes del gluten. (Repo, 1998).
2.2.2.2. Contenido de humedad
El contenido de humedad de la harina es una característica muy importante en
relación a un almacenamiento muy seguro. Según la norma del instituto de investigación
tecnológica e industrial ITINTEC (1981), la harina no debe tener más del 15 % de humedad.
La determinación de la humedad se hace calculando la pérdida de peso de la harina cuando
se calienta a 100°C por cinco horas en el vacío o a 130°C durante una hora en la presión
atmosférica. (Repo, 1998).
16
2.2.2.3. Contenido de cenizas
La prueba de ceniza se utiliza para medir el grado de extracción de la harina porque
el endospermo puro contiene muy pocas cenizas, mientras el salvado, capa aleurona y
germen contiene mucho más. Esta prueba se ha utilizado durante mucho tiempo como una
medida importante de la calidad de la harina. (Repo ,1998).
2.2.2.4. Color de la harina
El color es una percepción humana de la luz reflejada por un objeto. Se trata de
una apreciación, que depende de cómo nuestros ojos detectan la luz reflejada y de cómo
nuestro cerebro la procesa. (Heredia, 2009)
En la industria alimentaria, el color es un parámetro en base al cual se realizan
clasificaciones de productos, se evalúan materias primas, se hace control de procesos y se
miden indirectamente otros parámetros, como cenizas en harinas, curado, oxidación o
degradación de un producto. (Salas et al., 1993)
El sistema visual humano tiene una gran habilidad para discriminar entre colores
pero una pobre memoria visual, por lo que la valoración del color ayudada por patrones
como los mencionados, mejora las valoraciones visuales (Heredia, 2009)
17
2.2.3. Generalidades en la elaboración de cupcakes
2.2.3.1. Definición de cupcake
Los cupcakes (pastel o queque de taza) son pequeños queques individuales hechos a
base de harina, margarina o mantequilla, huevo y azúcar, y cuya denominación parte del
tamaño en partes iguales de cada ingrediente y la forma de distribuirlos en moldes pequeños
el cuál ahorra mucho tiempo en la cocina, presentan una base cilíndrica y una superficie más
ancha, con forma de hongo.
La parte de abajo suele estar envuelta con papel especial de repostería o aluminio,
y aunque su tamaño puede variar presentan un diámetro inferior al de la palma de la mano
de una persona adulta. (Bardón et al., 2010).
El cupcake es un postre rico en minerales como calcio, fosforo y hierro los cuales
son aportados por las harinas, son de consumo masivo al que se le puede adicionar
componentes que aumenten sus propiedades nutritivas y saludables o simplemente que
mejoren sus características organolépticas. (Mijan, 2007).
2.2.3.2 Características de la calidad de los cupcakes
Los cuatro ingredientes básicos (harina, grasa, azúcar y huevos) son los que
determinan su valor energético y nutricional. Son alimentos que aportan hidratos de
carbono complejos, fibra, vitaminas y minerales y otros nutrientes de gran valor
nutricional, además de ser una buena fuente de energía.
18
En general, y en comparación con el pan común, todos estos productos (bollería
y pastelería industrial) son mucho más calóricos, contienen menos fibra dietética (salvo
si se elaboran con harina integral, con preparados prebióticos o con elevado contenido
de frutos secos); más proteínas de alto valor biológico, debido a la adicción de huevo o
leche; más grasa y generalmente de peor calidad (grasas saturadas y trans); menos
almidón y más azúcares.
La cantidad de vitaminas y minerales es muy variable de unos productos a otros y
depende de los ingredientes empleados en su elaboración. (Mijan, 2007).
Cuadro 3: Composición proximal del cupcake con harina de trigo (100g)
COMPONENTES CANTIDAD
AGUA(g) 24.23
CALORIAS(g) 377
PROTEINA(g) 4.54
LIPIDOS(g) 15.85
CARBOHIDRATOS(g) 53.96
FIIBRA(g) 1
Fuente: (USDA ,2009)
19
Cuadro 4: Composición de micronutrientes del cupcake con harina de
trigo (mg/100g)
COMPONENTES CANTIDAD
Potasio(mg) 115
Calcio(mg) 46
Fosforo(mg) 105
Magnesio(mg) 10
Sodio 339
Hierro(mg) 1.26
Vitamina C(mg) 0.9
Tiamina(mg) 0.161
Riboflavina(mg) 0.166
Niacina(mg) 1.330
Fuente:(USDA ,2009)
2.2.3.3 Queques enriquecidos
Ingredientes a utilizar deben encontrarse en las proporciones requeridas para aportar
una cantidad significativa y por tanto para poder ejercer su efecto beneficioso a partir de las
cantidades de producto que se consumen normalmente.
En estos casos, es especialmente importante cuidar que el enriquecimiento sea
significativo y el ingrediente biodisponible, pues de lo contrario no ofrecen ninguna ventaja
al consumidor y pueden inducirle a error en su elección. (Bardón et al., 2010).
20
2.2.3.4 Requisitos
Según la Norma técnica peruana NTP. 206.002:1981(revisada el 2011), los
requisitos para los bizcochos son los siguientes:
a) Requisitos fisicoquímicos
Cuadro 5: Requisitos fisicoquímicos según la NTP 206.002.1981
REQUISITOS FISICO-
QUIMICOS
MAXIMO VALOR
PERMITIDO
HUMEDAD 40%
ACIDEZ(como ácido
láctico )
0.7%
CENIZAS 3%
Fuente: NTP 206.002.1981
b) Requisitos microbiológicos
Deberán estar exentos de microorganismos patógenos.
21
2.2.3.5 Ingredientes para la elaboración de cupcakes
2.2.3.5.1 Harina
Estas harinas especiales para pasteles son muy blancas, como resultado de intensos
procesos blanqueadores, el contenido en proteínas es bajo, cerca del 6%, y en consecuencia
los pasteles producidos con estas harinas son más blandos (Scade, 1981).
Según la Legislación peruana, harina es el producto resultante de la molienda del
grano de trigo (Triticum aestivum L.) con o sin separación parcial de la cáscara (ITINTEC,
1982).
El contenidos de cenizas para las mejores harinas pasteleras es de 0.34 a 0.38% y
contenido de proteínas de 7.0 a 9.0%. Para pasteles de alto contenido de azúcar se
recomiendan contenidos proteicos de 7.5 a 8.5% y para pasteles más pesados 8.5 a 9.5%.Los
pasteles de menor riqueza soportan el empleo de harinas con mayor contenido de cenizas y
proteínas (Matz, 1997).
A productos obtenidos de la molienda de otros granos (cereales y menestras),
tubérculos y raíces le corresponde la denominación de "harina" seguida del nombre del
vegetal de que provienen. Son denominadas sucedáneas según ITINTEC (1976).
2.2.3.5.2 Azúcar
El azúcar es uno de los principales ingredientes usados en pastelería. El sabor y
características finales del producto son altamente influenciados por este ingrediente y
22
generalmente al hablar de pastelería hablamos de productos dulces. (Bennion y Bamford
,1977).
Los pasteles con una elevada proporción de solidos solubles, primordialmente el
azúcar, tienen mejores cualidades para mantenerse frescos, que los pasteles que contienen
bajo contenido de solidos solubles. (Scade, 1981).
El azúcar otorga firmeza al producto, durante el horneado. El azúcar se disuelve en
el agua de la masa hasta formar una solución altamente concentrada. Cuando el producto se
enfría después del horneo, esta solución solidifica, no volviendo a su forma primitiva de
cristales, sino que se trata de un material duro y amorfo que le da al alimento una textura un
tanto crujiente. (Dendy,2001).
El azúcar también tiene capacidad de colorear los productos horneados debido a las
distintas reacciones químicas, durante la fase de cocción. Los productos azucarados pueden
combinarse con las proteínas procedentes de ingrediente como la leche para dar un atractivo
color oscuro así como a agradables características de flavor y de aroma de los productos
recientemente horneados("Reacción de Maillard").Estas reacciones ocurren
predominantemente en la superficie del producto en donde las temperaturas son más altas.
La extensión del color producido depende de la cantidad de azúcar añadida, composición
química del alimento y de la temperatura del horno durante la cocción. (Dendy, 2001).
23
2.2.3.5.3 Huevo
En la mayoría de los productos de pastelería, los huevos son ingredientes importantes
para su composición.
Su uso en productos de panificación aumenta el valor nutritivo. A pesar de contener
aproximadamente 75% de agua. (Matz, 1997).
Al poseer una cantidad considerable de proteínas se puede batir fácilmente para
formar una espuma, en este proceso las proteínas se desnaturalizan formando una estructura
aireada relativamente estable capaz de sostener a otros ingredientes. En los batidos para
pastel, las proteínas del huevo se extienden durante el mezclado para formar una red
compleja en combinación con el gluten de la harina, al que aportan un soporte estructural.
Durante el calentamiento en el horno se coagula la red de proteínas y así contribuye a
impartir rigidez a la miga del pastel ayudando a mantener el volumen alcanzado. Esta acción
es de vital importancia en pasteles tipo espuma, donde el porcentaje relativamente bajo de
harina junto con su gluten débil, sería de otra manera inadecuado para que el pastel alcance
un volumen satisfactorio en el horno. El huevo ejerce una acción enlazante mejorando la
estructura de las celdillas del pastel, produciendo una miga uniforme y de buena textura.
(Juarez,2012).
En las cupcakes, la yema permite obtener una buena miga, permitiendo mayor
emulsión al aumentar el volumen del batido, lo que repercutirá en un mayor
esponjamiento.También las partes ricas en huevo se conservan blandas durante más tiempo.
(Dendy,2001).
24
La importancia del huevo como ingrediente en productos de pastelería se debe a su
contribución al valor nutritivo así como a su influencia sobre la mejora de la apariencia y
calidad del consumo del producto final. En la elaboración de los cupcakes, el huevo tiene
una acción ligante con otros ingredientes y un efecto emulgente que contribuye a
incrementar la mantecosidad del producto.
También el huevo tiene un efecto leudante ya que es capaz de retener aire cuando se
bate. Este aire se expandirá durante la cocción, que al estar retenido en la fina estructura que
forma la proteína del huevo (albúmina) y las de la harina, no puede escapar y de esa forma
permanece dentro de las celdillas para contribuir al esponjamiento del producto final.
(Dendy, 2001).
2.2.3.5.4 Grasa
Las grasas se utilizan en pastelería principalmente por la suavidad que imparten a
los productos. El efecto suavizante se debe a la capacidad de la grasa para lubricar la
estructura del producto horneado por dispersarse en forma de películas y glóbulos en el
batido pastelero, inhibiendo así la formación de redes tridimensionales muy rígidas de
gluten, y lubricando los geles de almidón. (Bennion, 1977).
La plasticidad de la grasa es un factor de gran importancia para establecer el poder
lubricante. Entre más suave sea, por ejemplo: lardo, son mejores sus características
lubricantes en relación a las grasas más duras. Por otra parte, las grasas líquidas (aceites)
exhiben poca capacidad lubricante, debido a que su falta de plasticidad tiende a favorecer
su dispersión en forma de glóbulos, y no de películas. (Pyler ,1988).
25
2.2.3.5.5 Leche
En la producción de pasteles, la leche mejora el color de la corteza, el grano, la
flexibilidad y la fuerza de la estructura, siendo el color y la estructura los de efecto más
pronunciado al realizar cambios en este ingrediente. Se ha encontrado que la adición de
leche descremada en polvo a batidos de pasteles tiene un efecto en el tamaño del grano,
estabilidad de la espuma y emulsificación en los batidos, disminución de las pérdidas de
humedad en el horneo, y sobre todo en una mejora en el color de la corteza. Uno de los
principales constituyentes de la leche es la lactosa que tiene un efecto muy marcado y una
función notable en los pasteles. (Matz ,1997).
En la elaboración de cupcakes, la leche se comporta de la misma manera que el agua
(es decir, como solvente, ayuda a distribuir los sabores y se vaporiza durante la cocción
colaborando con la textura final del producto).
La lactosa en la leche se carameliza y crea color en la superficie, a su vez, ayuda en
el desarrollo de una corteza firme. La grasa y las proteínas de la leche y de otros productos
lácteos contribuyen con sabor y volumen. El ácido láctico de la leche aumenta la estabilidad
del gluten. El resultado es un producto con una textura interior fina. Moreno E, 2006 citado
por (Ronquillo, 2012).
26
2.2.3.5.6 Aditivos
a. Agentes Leudantes
Los leudantes químicos se usan para proporcionar su textura a galletas, pasteles y
otros productos. Ellos producen gas de la reacción que se genera cuando el bióxido de
carbono y un ácido leudante son mezclados juntos y entran en contacto con el agua. El gas
forma burbujas que son atrapadas en el batido y luego se expanden durante el horneo para
formar los hoyos que son retenidos en el producto terminado.
a.1. Bicarbonato de sodio: Es la fuente más común de bióxido de carbono, es bajo
en costo, de alta pureza, fácil de manejar, y no deja sabor residual. La harina y los otros
ingredientes son ligeramente ácidos, de los de acción rápida son menos comunes modo que
el bicarbonato liberará algo de bióxido de carbón al ser agregado solo, pero producirá más
gas agregando más ácidos. Polvo de hornear contiene baking, soda y uno o más ácidos
leudantes y un relleno.
a.2. Fosfato monocalcico: La aplicación más importante del fosfato monocálcico en
alimentos es como componente ácido en el polvo de hornear, el cual puede ser definido
como una mezcla de materiales que al estar contenida en una masa, es capaz de desprender
gas bajo ciertas condiciones de humedad y temperatura. Por su expansión, el gas sirve para
incrementar el volumen del total de la mezcla de tal forma que se produce un producto
poroso una vez horneado.
La práctica general es la de usar mezcla de ácido de fermentación (fosfato
monocálcico) y Bicarbonato de Sodio como la fuente de Bióxido de Carbono. Si se utiliza
27
solamente éste, el producto final queda con un pH alto, de color amarillento y no tan
esponjado. Actualmente se utilizan agentes de fermentación de trabajo lento de tal forma
que el desprendimiento de gas está controlado para dar una cantidad de gas antes del
horneado y el resto bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura.
a.3. Pirofosfato Acido de Sodio:
El pirofosfato ácido de sodio, o pirofosfato disódico, es una sal comestible fosfórica
que ayuda a elaborar los leudantes utilizados para la cocción, tales como la levadura en
polvo. El pirofosfato ácido de sodio es un ingrediente de los polvos para hornear, la harina
leudante y la polenta. Se encuentra en las tortas preparadas comercialmente, budín, gofres,
panqueques y mezcla de mollete. (Clarke, 2017).
a.4. Crémor tártaro
Crémor tártaro (bitartrato de potasio o tartrato ácido de potasio) El crémor tártaro,
un ácido que se obtiene de las uvas fermentadas, se usa normalmente en conjunción con el
bicarbonato de sodio o sosa para hacer los llamados panes de sosa. Se puede mezclar el
bicarbonato de sodio o sosa con leche agria o también con suero de leche, también sirve para
impedir la cristalización del azúcar, aumentar el volumen de las masas y estabilizar claras
de huevo. En el polvo para hornear corrige el sabor del bicarbonato de sodio. El crémor
tártaro es una sal sin sodio utilizado en la cocina, especialmente en las pastelerías y
panaderías.
Los ácidos leudantes son segregados en forma de polvo como sales que no
reaccionan hasta que son disueltos en agua.
28
El relleno (almidón) estabiliza el producto manteniendo el bicarbonato y el ácido
separados y lo estandariza a la fuerza que se desea.
Ácidos leudantes: Son seleccionados en base a su reactividad que tan rápido
reaccionan y a que temperaturas. La reactividad depende mayormente de la solubilidad, que
depende de la composición química, tamaño de particular y tratamientos.
Polvos de acción simple contienen un sólo ácido leudante, y puede ser de acción
lenta o rápida. Los de acción lenta son los más comunes y utilizan un ácido leudante de
acción lenta como el Fosfato de Aluminio y Sodio que reacciona muy poco antes de ser
calentado en el horno los de acción rápida son menos comunes pero usan ácidos de acción
rápida como crema tártara para producir gas a baja temperatura.
Polvos de doble acción contienen una mezcla de ácidos de acción rápida como el
Fosfato Monocalcico y uno de acción lenta como el Pirofosfato Acido de Sodio. Estos
reaccionan parcialmente a bajas temperaturas y parcialmente a altas temperaturas para
proveer de un leudado uniforme a través de todo el proceso. Bicarbonato de potasio y
bicarbonato de amonio son fuentes de bióxido que algunas veces son utilizadas en lugar de
bicarbonato de sodio. El bicarbonato de potasio puede ser usado para aplicaciones bajas en
sodio. El bicarbonato de amonio puede ser utilizado para productos de baja humedad como
galletas.
Sabor es influenciado por la selección del ácido leudante y el radio entre el ácido y
el bicarbonato. El Pirofosfato Acido de Sodio y Glucano DeltaLactona tienen un sabor
29
ligeramente acido, pero el sabor del Pirofosfato Acido de Sodio puede ser enmascarado al
usar suficiente bicarbonato, y adicionando una fuente de iones calcio, azúcar, sabores.
Textura es también influenciada por el ácido leudante. El calcio y el aluminio de los
ácidos leudantes permiten un buen desarrollo del gluten para volumen y textura mientras
que los sulfatos y fosfatos interfieren con el desarrollo del gluten y reducen la retención de
gas. La Glucano DeltaLactona también permite un buen desarrollo del gluten y proporciona
una aceptable textura de la miga en los productos que usan levadura.
Color de Miga es influenciado por el pH del producto final. Un pH bajo nos ofrece
una miga blanca. Un pH alto tendrá una miga obscura debido al alto nivel de bicarbonato
de sodio, esto es algo deseable en los productos con chocolate.
Biscuits y muffins requieran un leudado rápido en el horno debido a su corto tiempo
de horneo. Se usa comúnmente el polvo para hornear de doble acción con Fosfato
Monocalcico como ácido rápido y el Fosfato de Aluminio y Sodio como ácido leudante
lento.
2.2.3.6 Material de envase
A. Polietileno(PE)
El polietileno de baja densidad es la película plástica de uso más corriente en el
envasado. Es resistente, transparente y tiene una permeabilidad relativamente baja al vapor
de agua.
30
El polietileno de alta densidad es dos veces más Impermeable al vapor de agua y a
los gases que el polietileno de baja densidad, y ofrece también mayor resistencia al paso de
olores y aroma. (Heiss ,1978)
B. Polipropileno(PP)
Se obtiene con un proceso similar al HDPE, con una polimerización del etileno
gaseoso a baja presión, se dan de tres tipos: Polipropileno no orientado, orientado y lacado.
El polipropileno no orientado es el material adecuado para las bolsas del pan de molde. Se
obtiene por extrusión plana, tiene bajo peso específico (0.89) los cual da un mayor
rendimiento de m2 por Kg. Comparativamente con otros materiales, presenta alta resistencia
mecánica al corte o perforación, elevada impermeabilidad al vapor de agua, alta resistencia
a la temperatura por su punto de fusión (170 °C) lo cual permite auto clavado.
(Matckovich,2009).
C. Polietilen tereftalato(PET)
Es un polímero plástico que se obtiene mediante un proceso de polimerización de
ácido tereftálico y monoetilenglicol. Es un polímero lineal, con un alto grado de cristalinidad
y termoplástico en su comportamiento, Jo cual lo hace apto para ser transformado mediante
procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado. (Heiss, 1978).
Presenta como características más relevantes:
Cristalinidad y transparencia, aunque admite cargas dé colorantes
Buen comportamiento frente a esfuerzos permanentes
Alta resistencia al desgaste
31
Muy buen coeficiente de deslizamiento
Buena resistencia química
Buenas propiedades térmicas
Muy buena barrera a C02, aceptable barrera a 02 y humedad.
Compatible con otros materiales barrera que mejoran en su conjunto la calidad
barrera de los envases y por lo tanto permiten su uso en marcados específicos.
Totalmente reciclable
2.2.3.7 Control de calidad de los alimentos
2.2.3.7.1 Análisis físico
Los daños físicos pueden contribuir a la pérdida de vida útil de un alimento, entre
ellos se encuentran aquellos causados por el mal manejo durante la cosecha, proceso,
almacenamiento y distribución. (Labuza, 1982).
2.2.3.7.2 Evaluación sensorial
Etimológicamente "sensorial" proviene del latín que significa sentido, existiendo
otras definiciones como por ejemplo, la División de Evaluación Sensorial del Instituto de
Tecnólogos de Alimentos (1975) dice que "el análisis sensorial" es la rama de la ciencia
utilizada para obtener, medir, analizar e interpretar las reacciones a determinadas
características de los alimentos y materiales, logrando el análisis sensorial: de la vista (forma
y color), oído (sonido), olfato (olor), gusto (sabor) y tacto (textura).
32
La calidad de los alimentos se define por el grupo de características que diferencian
ciertas unidades individuales de un producto, cada una de estas unidades determina la
aceptación, considerando esta aceptación como el nivel de tolerancia aceptable por el
consumidor. (Zamora ,2007).
Así mismo, las características sensoriales para dichas pruebas son:
a) Aspecto: conjunto de propiedades visuales del producto, sean internos o
externos por medio de la vista, se refiere a: color, forma, tamaño, superficie, limpieza, entre
otras.
b) Olor: surge cuando se estimula al olfato, se perciben por los receptores
olfativos: tipicidad, calidad intensidad del olor propio del producto, limpieza o pureza del
olor, armonía y balance entre sus componentes.
c) Sabor: integra percepciones gustativas y olfativas, tipicidad, calidad e
intensidad del sabor propio del producto, limpieza o pureza del olor, armonía y balance entre
sus componentes, gustos básicos como dulce, salado, ácido, amargo, umami, metálicos,
equilibrio entre los gustos básicos presentes entre otros.
d) Textura: conjunto de propiedades mecánicas, geométricas y de superficie de
un producto perceptible por los mecano-receptores, los receptores táctiles, visuales y
auditivos.
33
2.2.3.7.3 Granulometría
La granulometría o tamaño de partícula, es considerado un componente de calidad
de la harina, solo si se reconoce como un grado de fineza en partículas. El método utilizado
dentro de la planta para determinar la granulometría es el tamizado. El tamaño de partícula
está relacionado con la absorción de agua, tamaños de partícula finos aceleran la velocidad
de hidratación de la harina. (Rivera, 1996).
Durante el procesamiento de alimentos, ocurre deterioro del tejido por causas
relacionadas con varios constituyentes químicos del alimento dentro del ambiente de los
fluidos celulares. Estos componentes pueden reaccionar con factores externos para inducir
el deterioro del alimento y disminuir la vida útil del alimento (Labuza, 1982).
2.2.3.7.4 Análisis físico químicos
a. Índice de peróxido
Los tres agentes que originan los cambios más drásticos en la estructura de la grasa
son el oxígeno del aire, la elevada temperatura y la humedad presente en el alimento. Estos
agentes son los que producirán deterioro en la materia grasa como son el deterioro oxidativo,
deterioro térmico y deterioro hidrolítico. Los tres tipos de oxidación no son independientes
sino que están interrelacionados. En efecto, la existencia de una elevada temperatura tiene
gran incidencia en los productos de oxidación. De la misma forma, los ácidos grasos libres
originados en hidrólisis son más susceptibles a sufrir alteración oxidativa y térmica que
cuando están esterificados en el glicerol. (Masson, 1998).
34
a.1. Métodos de estimación de vida útil
Según Labuza (1999) asegura que la vida útil de un alimento puede ser estimada
mediante: Valores de literatura, tiempo de distribución de un alimento similar, pruebas
extremas de distribución, quejas del consumidor y pruebas aceleradas.
Ecuación de Arrhenius
Puesto que la constante de velocidad de reacción es función de la temperatura, esta
dependencia es descrita por la ecuación de Arrhenius. El modelo de Arrhenius describe la
relación de la constante de velocidad de reacción con la temperatura según la ecuación (1).
K=Ae(-Ea/RT) (1)
Al aplicar logaritmos a la ecuación (1) se obtiene la ecuación de una línea recta con
pendiente Ea/R, tal como se expresa en la ecuación (2); el término Ea puede evaluarse para
conocer el valor de la energía de activación Labuza (1984).
lgK = lgA - Ea/R . 1/T (2)
Dónde:
k constante de velocidad de reacción.
A factor de frecuencia.
Ea energía de activación.
R constante de los gases ideales.
T temperatura absoluta (K).
35
b. Análisis proximal
Entendemos por Análisis Básico (proximal ), la determinación conjunta de un grupo
de sustancias estrechamente emparentadas .Comprende la determinación del contenido de
agua , proteína , grasa (extracto etéreo ), cenizas y fibra ; las sustancias extractibles no
nitrogenadas se determinan por calculo restando la suma de estos cinco componentes al
100% para subrayar que se trata de grupos de sustancias más o menos próximas y no de
compuestos individuales , los análisis suelen usar el término bruta y/o cruda detrás de
proteína ,grasa o fibra .
Como todas las determinaciones son empíricas es preciso indicar y seguir con
precisión las condiciones del analista .Los resultados obtenidos en las determinaciones de
cenizas y contenido de agua están muy influidos por la temperatura y el tiempo de
calentamiento.
Cualquier error cometidos en las determinaciones de los cinco componentes citados
aumenta la cifra de las sustancias extraíbles no nitrogenadas.
2.2.3.7.5 Análisis microbiológico
Los microorganismos son la causa más frecuente de alteración de los alimentos y el
principal motivo de toxiinfecciones. Dentro de este amplio grupo se incluyen mohos,
levaduras y células bacterianas.
Los mohos son hongos microscópicos aerobios que generalmente dañan el alimento
y pueden producir toxinas que causan enfermedades. A diferencia de las bacterias, los
36
mohos pueden crecer en alimentos que tienen alta acidez y baja humedad. Por lo general, se
desarrollan bajo temperaturas templadas, también pueden crecer a temperaturas de
refrigeración (5°C o menos). Algunos mohos causan reacciones alérgicas y problemas
respiratorios, unos pocos pueden producir micotoxinas que se encuentran principalmente en
granos y nueces. (Araya ,2012).
Las levaduras son otro tipo de hongo unicelular anaerobio facultativo que ocasionan
daño en los alimentos, pero que no causan enfermedades. Se encuentran comúnmente en
granos, frutas y otros alimentos que contienen azúcar.
El intervalo de temperatura de crecimiento de las levaduras es, en general, semejante
al de los mohos, con un óptimo alrededor de 25 a 35°C y un máximo de 35 a 47°C. El
crecimiento de las levaduras se ve favorecido por un pH ácido próximo a 4 – 4,5. (Fraser
,2010).
2.2.3.7.6. Análisis del color
La clasificación de los colores del Atlas se basa en el espectro puro simple de la luz
blanca .La nomenclatura por su parte, se adapta igualmente a la sucesión espectral,
basándose en tres colores fundamentales que ella nos muestra, pues todos los de más
posibles son mezclas de las radicaciones correspondientes a ellos .Dichos colores
fundamentales o simples están designados en el Atlas con las letras S (scarlet-escarlata) ,
G (Green – verde ) y U(Ultramarine-Ultramar).
En todo color deben distinguirse tres cualidades o factores que son necesarios y
suficientes para definirlo .Ningún otro lado es necesario para determinar y definir cualquier
37
color que veamos en cuerpo alguno ,si bien pueda acceso reamente convenirnos añadir
indicación sobre el estado material de la superficie que lo presenta , en cuanto a ella sea
mate ,lustrosa ,rugosa ,etc. .Pero estas circunstancias son ajenas al color mismo ; e importar
notar el hecho de que colores muy oscuros o muy vigorosos no podrán encontrarse en
superficies no lustrosas .
Dichas cualidades o factores son:
TINTE
VALOR DE LUMINOSIDAD(o valor lumínico o simplemente VALOR)
GRADO DE CROMICIDAD (grado cromático o simplemente GRADO).
El tinte
El tinte es la cualidad que nos permite diferenciar unos colores de otros de modo
genérico, distinguiéndolos mediante palabras como VERDES, amarillas, violeta etc.
Independientemente de si son claros u oscuros , vividos o apagados .Cada una de
esas palabras y sus análogas designan una familia de colores .Así por ejemplo la palabra
“Escarlata” designa una familia de colores derivados del color rojo espectral saturado ,al
cual se asemeja el conocido pigmento bermelion .Cualquier sección homogénea que
aislemos en cualquier espectro es un color .
El valor
El valor de luminosidad (o simplemente valor ) concierne a la propiedad que
distingue a un color de otro más claro o más oscuro , independientemente de que pertenezca
o no al mismo tinte .Así, por ejemplo determinado color usualmente llamado “azul marino”
es seguramente de tinte muy distinto al de un color “nogal” ; pero ellos pueden ser tales que
38
no podríamos decir que el uno sea más claro o más oscuro que el otro ; y también podemos
tener un color neutro que se halle en la misma circunstancia .
En este caso decimos que los tres colores tienen mismo valor. En cambio, puede
haber un color “celeste” del mismo tinte que el “azul marino”, pero que sin duda será más
claro que este .Habrá, pues, en estos, igualdad de tinte pero diferencia de valor.
La escala de los colores neutros que va de negro a blanco constituye el cartabón para
medir las luminosidades o valores de todos los demás colores.
El grado
El grado de cromicidad se refiere a la propiedad que nos hace apreciar en un color
que su tinte es más o menos pronunciado o atenuado, independientemente de si dicho color
es más claro o más oscuro.
El grado puede ser tan débil que se confunda con un gris enteramente neutro o llegar
al máximo materialmente obtenible y del cual son tipos todos los colores saturados .Estos
mismos y los que se aproximan a ellos por su potencia cromática pueden ser ,de una manera
general , denominada colores vividos .
El grado 12° expresa la mayor cromaticidad, la mayor pureza del tinte, alcanzado en
un color, dado su valor de luminosidad .A los colores así dispuestos en la columna extrema
de la derecha de cada lamina los denominados colores francos; y llamaremos isocromos, a
todos los colores del ATLAS que tienen el mismo grado de cromicidad; esto es a los que
hallan en columnas numeradas con el mismo grado. (Villalobos ,1954).
39
Método de determinar y cifrar un color dado
Los colores se designan con letras y números, siempre en el orden de tinte, valor y grado.
El valor lumínico se escribirá siempre con primera cifra y después el grado cromático, leyendo
este como numero ordinal .Así un símbolo S -5/4° se leerá “ese, cinco, cuartos”.
40
CAPITULO III
MATERIALES Y MÉTODOS
3. Lugar de ejecución
El presente trabajo de investigación se realizó en los siguientes lugares:
El análisis proximal de la materia prima se realizó en los laboratorios de ensayo
de LABINSERV-UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN - AREQUIPA
El deshidratado de mashua para calcular la curva de secado se realizó en los
laboratorios de la Escuela de Ingeniería de Industrias Alimentarias UNIVERSIDAD
NACIONAL DE JORGE BASADRE GROHMANN- TACNA
La elaboración de cupcakes se realizó en el Laboratorio de panificación, de la
Facultad de Ingeniería de Procesos, escuela de Ingeniería de Industrias Alimentarias –
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN - AREQUIPA
Los análisis microbiológicos del producto final se realizaron en el laboratorio
de ensayo y control de calidad de la UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA -
AREQUIPA
Los análisis de microscopia se realizaron en los laboratorios de Ingeniería de
materiales – UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN – AREQUIPA
Los análisis de índice de peróxido del producto final se realizaron en el
laboratorio de ensayos de LABINSERV-UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN
AGUSTIN – AREQUIPA
41
1. Materiales
3.1.1. Materia prima
Para la investigación se utilizó como materia prima la mashua.
La mashua (Tropaeolum tuberosum) variedad morada, se adquirió en el mercado
mayorista “El Antiplano” – Arequipa.
3.1.2. Insumos
Para la producción de cupcakes, se utilizó los siguientes insumos:
Leche entera, fabricado y comercializado por la empresa Gloria.
Aceite vegetal de la marca Cocinero, fabricado y comercializado por la
empresa ALICORP.
Azúcar blanca marca Cartavio.
Huevos adquiridos en el supermercado plaza vea (Arequipa)
Agentes leudantes (Fosfato mono cálcico, Pirofosfato acido de sodio, crémor
tártaro) comercializado por la empresa LINROS INTERINSUMOS SAC.
Almidón de maíz –Marca DURYEA.
Sal
42
3.1.3. Equipos
Analizador de humedad MA SARTORIUS Versión especial conforme a las
normas FDA/HACCP.
Balanza Analítica digital marca METLER TOLEDO, capacidad 200 g. +
0.0001 g.
Bandejas de acero inoxidable
Batidora
Horno eléctrico rotatorio marca MAQUINDUSTRIA; capacidad de 6
bandejas de producto; 2 HP de potencia; corriente trifásica; 240V.
Deshidratador de cajones IC106 D marca DIDACTA
Molino
Rebanadora de tubérculos
pH metro: marca “checjer by Hanna”
Serie de tamices Tyler A.S.T.M.E. malla N°60 (250 mm); malla N°70
(202 mm); malla N°80 (180 mm); malla N°120 (125 mm); respectivamente
Tamizador marca H. W. Kessel S.A.
3.1.4. Material de laboratorio
Asa de Khole
Baguetas
Balones 250ml
Bureta 50 ml
Crisoles
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Embudo Buchner
Espátulas
Gradillas
Matraces Erlenmeyer 250ml-500ml
Moldes
Mortero
Papel aluminio
Papel filtro
Pinceles de limpieza
Pipetas 1ml, 5ml y 10ml
Probetas 50 ml, 500ml, 1000ml.
Recipientes de platico de 500ml
Soporte universal
Termómetro
Vaso precipitado 50ml, 100ml, 250ml y 500ml
3.1.5. Reactivos
a. Reactivos para determinación proteínas
Ácido bórico al 4% (p/v).
Ácido sulfúrico 96% (d=1.84).
Agar OGA
Agua destilada
Catalizador Kjeldahl.
44
HCl 0.25N.
Hexano Q.P
Hidróxido de sodio (NaOH al 0,1%)
Hidróxido de Sodio Na (OH), solución 35% (p/v).
Indicador mixto, especial para titulaciones de amoníaco.
Indicadores: fenolftaleína, azul de metileno, rojo de metileno.
Oxtetracidina-glucosa.
Solución de ácido bórico 7,44g NaOH4,00 g (pH=10)
Solución de biftalto de potasio 0,05M (pH=4)
Solución de peróxido de hidrogeno al 50%
Soluciones saturadas nitrato de plata y sulfato de potasio comerciales.
b. Reactivos para la determinación del Índice peróxido
Cloroformo
Ácido Acético
Tiosulfato de Sodio
Yoduro de Potasio
Almidón
*Todos estos reactivos Químicamente Puros
3.1.6. Material para evaluación sensorial
Bandejas
Cartilla de evaluaciones
Lapiceros
Platos descartables
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Vasos descartables
Agua destilada
3.1.7. Otros
Alcohol 97%(MERK)
Algodón
Bolsas de polietileno de alta densidad
Espátulas
Papel aluminio
Papel filtro
Plásticos de baja densidad
Regla
Moldes de acero inoxidable para cupcakes
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2. Métodos
3.2.1. Obtención de la harina de mashua
El proceso de obtención de harina de Mashua se inicia con la recepción de la
materia prima.
a) Recepción
Se recepciona la Mashua proveniente del mercado mayorista “El Altiplano” –
Arequipa
b) Selección
La selección se efectúa de forma manual y visual, con la finalidad de eliminar los
tubérculos que presentan malas características, tales como perforaciones por insectos,
golpes y manchas verdes.
c) Lavado
Se realizó con agua potable mediante aspersión y una escobilla para remover las
impurezas adheridas al tubérculo.
d) Cortado
La mashua se rebanó con una rebanadora de tubérculos en rodajas de 3 mm de
espesor.
e) Escaldado
Las rebanadas de Mashua después del cortado se escaldaron con una solución de
Acido. Cítrico al 0.4% con una proporción de 5 kilos de mashua en 10 litros de la solución
a 90˚C por 4 minutos con el propósito de eliminar el sabor picante del tubérculo.
47
f) Enfriamiento
Las rebanadas después del escaldado se enfriaron en corriente de agua , con el fin
de detener su cocción.
g) Secado
Las rebanadas de mashua ya enfriadas se procedió a secar, esta operación se realizó
en un deshidratador industrial por 4 horas a 70°C hasta obtener un secado uniforme.
h) Molienda
Las rebanadas de mashua ya secadas se sometieron a una molienda, la cual se realizó
en molinos de rodillos para obtener una harina fina
i) Tamizado
La harina de mashua ya obtenida de la molienda se procedió a tamizar, en las mallas
Tyler de diferentes medidas hasta obtener un espesor de 150 µm, obteniendo una harina fina
usual para el uso de pastelería.
j) Envasado
La harina de Mashua se envasó en bolsas de polietileno de alta densidad de dos
kilos para su mejor conservación.
48
Mashua
Mashua en mal estado
Con agua mediante aspersión
Rebanadora de tuberculos Espesor :3mm
Solucion de Acido Cítrico sl 0.4% Tiempo:4minutos Temperatura :90°C
Corriente de Agua
Deshidratador Temperatura :70°C Tiempo : 4 horas
Molino de rodillos
Mallas Tyler :150 um
Bolsa Polietileno
Figura 1: Obtención de Harina de Mashua (Tropaeolum tuberosum) Fuente: Elaboración propia
ENVASADO
TAMIZADO
MOLIENDA
SECADO
ENFRIADO
ESCALDADO
CORTADO
LAVADO
SELECCIÓN
RECEPCION DE MATERIA PRIMA
49
3.2.2. Caracterización de la harina de mashua
Se determinó los siguientes análisis:
a) Determinación de humedad, ceniza, grasa y fibra
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San
Agustín; utilizando las técnicas descritas en las normas técnicas peruanas; NTP-209.008,
para humedad; NTP-209.005, para cenizas; NTP-209.093, para grasa y NTP-209.074,para
fibra
b) Determinación de proteínas y carbohidratos
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San
Agustín; utilizando el método 2.067 de la AOAC, para proteínas y método 31.043 de la
AOAC, para carbohidratos.
c) Determinación de energía
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San
Agustín; por cálculo de acuerdo a las anteriores determinaciones.
d) Determinación de acidez y pH
Acidez: NTP 205 .039 .1975 (revisada el 2011)
pH: Se determinó mediante el potenciómetro
50
e) Determinación de Color
La clasificación de color se realizó mediante el ATLAS DE LOS COLORES, según
Villalobos (1947)
f) Granulometría
Se realizará con la finalidad de determinar la distribución del tamaño de partículas
de la harina de Mashua con el juego de tamices de la serie Tyler Brown con diferentes
intervalos de diámetro. Se adicionará al primer Tamiz 100g de muestra a caracterizar y se
tamizará por 10 min. Se procederá al pesado de la harina retenida en los diferentes tamices
y el resultado se expresará en porcentaje. (Cerezal, Urtuvia, Ramiréz, Romero, y Arcos,
2011).
51
3.2.3. Producción de cupcakes
3.2.3.1. Formulación
Cuadro 6: Formula básica de cupcakes a base de harina de Mashua
(tropaeolum tuberosum) con distintos tipos de leudantes químicos.
% Cantidad Unidad Ingredientes
15.7 100 Gramos Harina de Mashua
18.3 116.67 Gramos Aceite
21.0 133.33 Gramos Azúcar
26.2 166.67 Gramos Huevos
0.4 2.5 Gramos Leudante Químico*
18.3 116.67 Gramos Leche entera
Fuente: (Bretherton ,2011)
*El cuadro 6 indica la formulación para la elaboración de 5 queques a partir
de la harina de mashua, el ingrediente que difiere son 4 leudantes químicos,
más una mezcla de leudantes. El porcentaje es correspondiente al peso de
la harina de mashua a utilizar. Los leudantes a utilizar son los siguientes:
Leudantes químicos a utilizar
Fosfato monocálcico al 2.5%.
Crémor Tártaro al 2.5%.
Pirofosfato Acido de Sodio al 2.5%.
Mezcla de leudantes constituida por: Pirofosfato Acido de Sodio 42%,
Bicarbonato de sodio 30% y Almidón de maíz 28%
Fuente: Cipres Alimentos SRL
52
3.2.3.2. Diseño experimental
Para determinar el leudante óptimo para la elaboración de cupcake, y sí cumplir con
el objetivo de esta investigación se realizó las siguientes etapas que se detallan a
continuación:
1. Elaboración de los cupcakes
Los cupcakes se elaborarán considerando diferentes leudantes químicos.
2. Evaluación de los cupcakes
Una vez obtenidos los 5 cupcakes se procedió a su evaluación de análisis físico
químico, humedad, volumen especifico, color, macrografías de alveolos y evaluación
sensorial.
3. Evaluación del cupcake optimo
Con el fin de comprobar si el cupcake óptimo, cumplía con las especificaciones
estipuladas en las normas técnicas peruanas para este tipo de producto, se procedió a evaluar
el % Humedad, % Acidez, pH y análisis de recuento de mohos los días (1, 7, 14, 21), los
cuales serán comparados con las mismas evaluaciones que se realizarán al cupcake control
(sin leudante químico).
4. Evaluación de envases
Los cupcakes con la formulación óptima fueron envasados en tres tipos diferentes
de envases: bolsas de polietileno, bolsas de polipropileno (ambas de densidad #2) y potes
termoformados PET; con el fin de determinar cuál es el menos permeable y conserva mejor
53
sus características físicas. Es así, que estos durante 21 días se evaluaron el porcentaje de
humedad y peso de los cupcakes.
5. Estimación del tiempo de vida útil
Se determinó mediante la ecuación de Arrhenius, utilizando valores de índice de
peróxido a tres temperaturas (15°C, 25°C, 35°C)
54
3.2.3.3. Procedimiento para la elaboración de cupcakes
El proceso de elaboración de cupcakes se inicia después de la obtención de la harina
de mashua.
a) Pesado
En esta operación se pesaron los insumos según las formulaciones de cada ensayo.
Operación que se realizó en una balanza de marca PRECISA.
b) Mezclado
Esta operación empezó con la mezcla homogénea de los insumos: harina de mashua
y leudante, cerniendo cuatro veces.
c) Batido
Este proceso se realizó en dos tiempos: primeramente se batió los huevos y azúcar
a velocidad media durante cinco minutos hasta que nos quede una mezcla cremosa y blanca
, luego incorporamos el aceite batiendo tres minutos más , seguidamente se agregó la mezcla
seca ( harina de mashua , agente leudante ) pero intercalando con la leche entera , batiendo
a velocidad más baja de la batidora durante dos minutos y así obtener una masa homogénea.
d) Moldeado
La masa homogénea se depositó en moldes de aluminio recubiertos de pirotines #7
de 40 g c/u. Esta operación se realizó de manera manual.
d) Horneado
La masa homogénea ya depositada en los moldes, se colocó en latas, luego se
procedió a hornear a una temperatura de 160°C durante 25 minutos.
55
e) Enfriado
Después que los cupcakes de mashua fueron horneados se enfriaron durante 45
minutos.
f) Envasado
Una vez ya enfriados los cupcakes de mashua se embolsaron en bolsas de
polipropileno.
56
Insumos
harinade mashua leudante quimico
1 tiempo:8 minutos 2 tiempo:2 minutos
Pirotines#7 Peso=40 gramos
Temperatura:160° Tiempo:25minutos
Tiempo: 45 minutos
Bolsas Polipropileno
Figura 2: Diagrama de flujo para la elaboración de cupcakes Fuente: Elaboración Propia 2017
RECEPCION DE HARINA DE MASHUA
ENVASADO
ENFRIADO
HORNEADO
MOLDEADO
BATIDO
MEZCLADO
PESADO
BLANCO SIN LEUDANTE
CREMOR TÁRTARO 2.5%
FOSFATO
MONOCALCICO2.5%
PIROFOSFATO ACIDO DE
SODIO 2.5%
MEZCLA DE LEUDANTES
QUIMICOS 2.5%
ADICION DE LEUDANTES QUIMICOS
PIROFOSFATOACIDODESODIO 42% BICARBOTADODE SODIO30% ALMIDON DE MAIÍZ28%
CUPCAKES
57
pH (1,7,14 ,21
días)
ANALISIS QUIMICO
PROXIMAL
pH
(1,7,14 ,21 días)
ACIDEZ
(1,7,14 ,21 días)
HUMEDAD
(1,7,14 ,21 días)
ANALISIS MICROBIOLOGICO
(1,7,14 ,21 días)
INDICEDE PEROXIDO (1,7 y 14 días) Vidautil
ANALISIS SENSORIAL(SI,NO) (Varones ,Mujeres)
EVALUACION DE TIPO DE ENVASE (Polietileno ,Polipropileno,PET)
Figura 3: Diseño experimental para la elaboración de Cupcakes a base de harina de Mashua
(Tropaeolum tuberosum)
Fuente: Elaboración Propia 2017
MATERIA PRIMA (MASHUA )
INTERPRETACION DERESULTADOS
BLANCO
SIN LEUDANTE
CREMOR TÁRTARO
2.5%
FOSFATO
MONOCALCICO 2.5%
PIROFOSFATO ACIDO DE
SODIO 2.5%
MEZCLA DE LEUDANTES
QUIMICOS 2.5%
OPERACIONES UNITARIAS: Recepcion
,Selección,Lavado,Cortado,Escaldado,Enfriado,Secado,Molienda,Tamizado y Envasado
HARINA DE MASHUA
ANALISIS QUIMICO PROXIMAL pH ACIDEZ COLOR
LEUDANTES QUIMICO S
HUMEDAD ACIDEZ (1,7,14,21 días) pH(1,7,14,21 días) VOLUMEN ESPECIFICO COLOR (ATLAS) ANALISIS MICROSCOPICO DEALVEOLOS(macrofotografía)
PIROFOSFATO ACIDO DESODIO 42% BICARBOTADO DE SODIO 30% ALMIDON DE MAIÍZ 28%
OPERACIONES UNITARIAS :Pesado ,Mezclado y homogenizado , Adicion de leudantes,Batido,Moldeado,Horneado,Enfriado y Envasado
EVALUACION SENSORIAL
(Simetría,Textura,Color de corteza, Colorde Miga ,Sabor,Aceptabilidad y Calidad General)
ELECCIÓN DEL CUPCAKE OPTIMO
EVALUACION
58
3.2.4. Evaluación de los cupcake
Las 5 formulaciones fueron evaluadas según los siguientes análisis:
3.2.4.1. Evaluación fisicoquímica
Se evaluaron en función de los requisitos de la norma técnica peruana NTP:
a) Acidez: Se determinó según el método indicado por la N.T.P. 206.013:1981
(Revisada el 2011): bizcochos, galletas, pastas y fideos.
b) pH: Se determinó mediante el potenciómetro . Método A.A.C.C 1991
3.2.4.2. Evaluación el volumen especifico
Para la determinación del Volumen Específico se evaluaron todas formulaciones de los
cupcakes en estudio por el método de desplazamiento de semilla de baja densidad (alpiste).
3.2.4.3. Evaluación del color
La clasificación de color se realizó mediante el ATLAS DE LOS COLORES. Según
Villalobos (1947)
59
3.2.4.4. Macrofotografía de alveolos
Se realizó la macrofotografía de alveolos de los 5 cupcakes para lo cual se realizó un
corte transversal, seguidamente se llevó al microscopio y se enfocó la imagen en un aumento de
16 X.
3.2.4.5. Evaluación sensorial
Los cupcakes fueron evaluados por 10 panelistas semientrenados en Universidad
Nacional de San Agustín (Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias).
a. Calidad
Con panel de 10 personas semientrenadas con una pauta de valores de 1 a 5 puntos,
según la AACC (1987), ponderando cada tributo con un factor determinado según la
importancia de la característica.
b. Aceptabilidad
Para determinar el nivel de agrado de los cupcakes de Mashua (Tropaeolum tuberosum)
que aleatoriamente se destinaran para tal fin, se le someterá a una prueba de aceptabilidad (prueba
hedónica) cuya escala estructurada será de 5 puntos y siendo las alternativas de respuesta las
siguientes: “me gusta mucho (5 puntos) “me gusta poco” (4 puntos) “me es indiferente” (3
puntos) “me disgusta un poco” (2 puntos) y “me disgusta mucho” (1 punto).
60
Cuadro 7: Escala de aceptación
PUNTAJE CALIFICACIÓN
1 Me disgusta mucho
2
Me disgusta un
poco
3 Me es indiferente
4 Me gusta poco
5 Me gusta mucho
Fuente: Elaboración Propia
c. Método estadístico
En ambas etapas de elaboración se conducirá mediante el análisis de varianza, haciendo
uso del STATGRAPHICS CENTURION XVI.I, los cuales nos ayudaran a determinar el
producto más aceptado y con mejores atributos.
61
3.2.5. Evaluación del cupcake optimo
3.2.5.1. Análisis químico proximal
Se evaluaron en función de los requisitos de la norma técnica peruana NTP:
a) Determinación de humedad
Este análisis se realizó en el laboratorio de la Escuela Profesional de Ingeniería de
Industrias Alimentaria – UNSA; utilizando el procedimiento descrito en la norma técnica
peruana N.T.P.206.011:1981 (Revisada el 2011) .
b) Determinación de cenizas y grasa
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San
Agustín; utilizando las técnicas descritas en las normas técnicas peruanas; NTP-209.005, para
cenizas y NTP-209.093, para grasa.
c) Determinación de proteínas
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San
Agustín; utilizando el método 2.067 de la AOAC.
3.2.5.2. Análisis fisicoquímico
a) Acidez: Se determinó según el método indicado por la N.T.P. 206.013:1981
(Revisada el 2011): bizcochos, galletas, pastas y fideos.
b) pH: Se determinó mediante el potenciómetro.
62
3.2.5.3. Evaluación sensorial
a)Aceptación: Se realizó con 20 panelistas Seminternados de la Escuela Profesional de
Ingeniería de Industrias Alimentarias 10 varones y 10 mujeres con una pauta de SI ME GUSTA
o NO ME GUSTA .
3.2.5.4. Análisis microbiológico
a) Determinación de mohos :
Se realizó en el Laboratorio de ensayos y control de calidad de la Universidad Católica
Santa María
3.2.6. Evaluación del tipo de empaque
Para la evaluación del tipo de empaque para una mejor conservación del cupcake
óptimo se realizara los siguientes análisis:
a) Evaluación de humedad: Se realizará utilizando el procedimiento descrito en la
norma técnica peruana N.T.P. 206.011:1981 (Revisada el2011) para bizcochos, galletas, pastas
y fideos.
b) Evaluación de control de peso: Este análisis se realizará por medio de una balanza
analítica PRECISA GRAVIMETRICS.
63
3.2.7. Vida útil del cupcake optimo
a) Determinación de Índice de peróxido
Para la estimación de la vida útil del cupcake óptimo es necesario realizar análisis de
Índice de peróxidos los cuales se hicieron de acuerdo al método de la NTP 209.006 con
temperaturas de 15°C, 25°C Y 35°C durante una frecuencia semanal por un periodo de 14 días.
Este análisis se realizó en el laboratorio de LABINVSERV de la Universidad San Agustín;
utilizando la técnica descrita en las norma técnica peruana; NTP 209.006:1968.
Se van a utilizar tres temperaturas diferentes con la finalidad de acelerar el deterioro del
producto en prueba según lo recomendado.
Para el cálculo del tiempo (ϴs) de vida útil, se basó en la ecuación:
Con los resultados de los análisis obtenidos para el parámetro de calidad (Indice de peróxidos) y
con el modelo matemático planteado por Labuza (1982), se calculara la velocidad con que se
deteriora en base a la alteración del parámetro de calidad con respecto al tiempo bajo
condiciones establecidas (temperatura).
𝑙𝑜𝑔𝐴 = 𝑙𝑜𝑔𝐴𝑜 + 𝐾𝛳𝑠 /2.302585 (I)
Dónde:
A = Valor del parámetro de calidad a un tiempo ϴs
Ao = Valor inicial del parámetro de calidad
64
ϴs = Tiempo de vida en anaquel
K = Constante de velocidad de deterioro
Para este efecto se utiliza la ayuda del ordenador y el programa regresión de Microsoft Excel.
A. Cálculos de las constantes (K) de velocidad de deterioro
Paso 1: Se realizan las gráficas correspondientes con los valores de índice de peróxido
vs los días de almacenamiento a temperaturas de 15, 25 y 35 °C .
Paso 2. De acuerdo a las gráficas anteriores de los valores de índice de peróxido vs los
días de almacenamiento, se obtiene en cada caso una ecuación de la recta, tres pendientes
“m” que serán igual a “k” (velocidad de deterioro) que corresponden a las temperaturas de
almacenamiento 15, 25 y 35 °C.
B. Calculo de la ecuación de Arrhenius por el método grafico
Paso 1.Con las velocidades de deterioro “K”, matemáticamente determinamos el log K, y
con los valores obtenidos se realiza el grafico de Arrhenius log K VS 1 /T (log K en el eje
de las ordenadas, 1/T en el eje de las abscisas)
Paso 2: De la gráfica anterior se obtendrá la ecuación de Arrhenius.
𝐿og𝐾 = 𝐿og𝐾𝑜 − (𝐸𝑎 /𝑅) 1/𝑇
C. Estimación del tiempo de Vida a una temperatura dada en función de un parámetro
de calidad.
Paso 1. Con la ecuación de Arrhenius obtenida por el método grafico , Se procede a
determinar log k para la temperatura de 20°C.
Paso 2. Tenemos la ecuación planteada por Labuza (1982).
65
𝑙𝑜𝑔𝐴 = 𝑙𝑜𝑔𝐴𝑜 + 𝐾𝛳𝑠 /2.302585
Despejando la ecuación en función de 𝛳𝑠 se obtiene la estimación del tiempo de vida
útil a la temperatura de 20 °C.
Dónde:
ϴs = (Log 𝐴 − 𝐿𝑜𝑔 𝐴𝑜) 2.302585
K
A: Valor límite del parámetro de calidad
Ao: Valor inicial del parámetro de calidad
Para la presente investigación nuestro parámetro de calidad fue el índice de peróxido
66
Recepcion MP
Selección
Lavado
Cortado
Escaldado
Enfriado
Secado
Molienda
Tamizado
Harina de
Mashua
Recepcion
Pesado
Mezclado
Batido
Moldeado
Horneado
Enfriado
Envasad0
Almacenamiento
Evaluacion
HM
CP
C1
C2
C3
C4
C4
CONTROLES
Mashua
Mashua en mal
estado
Lavado
correcto
Espesor:
3mm
t: 4 min T°:
90°C
T°:22°C
t: 4horas
T°:70°C
Malla Tyler:150
micras
HM: Harina de
mashua
CP: Cupcake Control (sin leudante químico)
C1: Cupcake con Crémor Tártaro 2.5%
C2: Cupcake con Fosfato Mono cálcico 2.5%
C3: Cupcake con Pirofosfato Acido de Sodio 2.5%
C4: Cupcake con Mezcla de Leudantes químicos
(Pirofosfato Acido de Sodio 42%,
Bicarbonato de Sodio 30% y almidón de maíz 28%)
Velocidad :1-4 Peso : 40
gramos C/U
T°: 160°C
t: :25min
ANALISIS Analisis
quimico
proximal
,analisis
fisico
quimico
Humedad ,Acidez ,
pH,Volumen Específico,
microscópia de alveolos
,Color,Evaluacion
Sensorial
OPTIMO : Analisis Quimico
proximal, Analisis microbiologico,
Indice de Peroxido (vida
util),Analisis Sensorial,Evaluación
tipo de Envase
Figura 4:: Esquema experimental de burbujas para la elaboración de cupcakes de harina de mashua con diferentes leudantes químicos. Fuente: Elaboración Propia 2017
67
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. Evaluación de harina de mashua
4.1.1. Análisis químico proximal de harina de mashua
Los resultados obtenidos de los controles realizados a la harina de mashua se
presentan en el siguiente cuadro.
Cuadro 8: Composición Química Proximal de Harina de Mashua (100g)
COMPONENTES CANTIDAD
HUMEDAD % 9.11
CENIZAS % 3.03
GRASA % 0.61
PROTEÍNAS(X6.25) % 7.56
FIBRA % 7.53
CARBOHIDRATOS % 72.16
ENERGÍA kcal/100g 339.43
Fuente: Elaboración Propia 2017
Los resultados mostrados en el Cuadro 8 muestra que la humedad de harina de mashua
fue de 9.11%, este valor cumple con la N.T.P. 205.027(1986) que establece que el máximo
permitido de humedad para harinas es de 15%.
68
Cabe señalar también que el valor de la proteína de la harina de mashua está dentro
de un rango que depende de la variedad de la mashua (7,22-13,99%) descrita por (Espin,et al
,2004). Además el contenido de proteína 7.56% de la harina de mashua es mayor al 7,0%
referido en el CODEX Alimentarius 152(1985).Comparando con la harina de oca de 4.96%
descrita por (Velázquez ,2011) la harina de mashua es mayor en contenido proteico.
Las harinas típicas de bizcochos son aquellas que poseen entre 7,5 y 8,5% de
proteínas de gluten extensible y poco tenaz, por lo tanto una harina galletera o micronizada
sería lo ideal. Calaveras (1996)
Respecto al contenido de ceniza se obtuvo 3.03%, este valor cumple con la N.T.P.
205.027:1986, para harina de trigo enriquecida.
El contenido de carbohidratos en la harina de mashua fue de 72.16%, valor cercano a
la harina de trigo que tiene alrededor de 70%de carbohidratos. Bilbao (2007).
Según Bernal (2000), menciona el proceso de panificación con tubérculos andinos el
contenido de proteína fue de 4.88%, grasa 3.62%, ceniza 1.96%, fibra 1.98% y carbohidrato
en 72.03%, por lo tanto podemos afirmar que los resultados de la presente investigación
realizada son superiores a lo que manifiesta el autor mencionado, a diferencia del contenido
de grasa que fue menor, esta variación probablemente sea derivado a la variedad de mashua.
También Bilbao (2007) menciona que el contenido de fibra de una harina de trigo
como máximo es de 1.5%, la harina de mashua tuvo un valor mayor de 7.53%.
69
4.1.2. Análisis fisicoquímico
4.1.2.1. Acidez y pH de harina de mashua
Cuadro 9: % DE Acidez y pH de la harina de mashua
COMPONENTES CANTIDAD
ACIDEZ % 0.05
PH 4.71
Fuente: Elaboración Propia. 2017
En el cuadro 9 se presentan los análisis para conocer el estado de conservación con
respecto al valor de acidez y pH de la harina de mashua, 0.05 % de ácido sulfúrico, 4,71
respectivamente, según Caya (2009) menciona que la harina de mashua “zapallo amarillo
“tiene un pH de 6.22, este valor es superior a la harina de mashua analizada
experimentalmente, esta variación es debido a la variedad de mashua utilizada.
Por otro lado, según Egan et al. (1981), el pH de las harinas debe oscilar entre 6,0 y
6,8 .
Respecto al valor de acidez, la harina de mashua cumple con La Norma Técnica
Peruana 204.045 (1985) donde indica que las harinas no deben exceder el 2 % de acidez, la
baja acidez reportada indica un buen estado de conservación del producto.
70
4.1.3. Colorimetría de harina de mashua
Cuadro 10: Determinación de color de la harina de mashua mediante Atlas de
Colores
MUESTRA TINTE VALOR DE
LUMINOSI
DAD
GRADOS DE
CROMICIDA
D
INTERPRETACION
HARINA DE
MASHUA
(VARIEDAD
MORADA )
UV
13
4
De acuerdo a su valor
de luminosidad es un
color claro.
De acuerdo a su valor
de cromicidad es un
color débil.
Por lo tanto es un color
UV -13/4°.
Se lee:
“u,ve,trece,cuartos”
Fuente: Elaboración Propia .2017
71
4.1.4. Granulometría
Fuente: Elaboración Propia .2017
Figura 5: Porcentaje de partículas retenidas de harina de mashua en
función de la abertura de tamiz
En la figura 5, la curva se puede observar que la mayor cantidad de harina retenida
corresponde a la malla 0.15 mm, mientras que la menor cantidad de harina retenida
corresponde a la malla 0.106 mm con 2.67%.
Según la FAO y OMS (2007) establece que las harinas que están destinadas para la
elaboración de diversos productos, el 98% de la harina deberá pasar por el tamiz N°70 de 212
micras, el 72% de la harina de mashua pasa por este tamiz.
ABERTURA DE TAMIZ (mm)
1,6 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
%P
AR
TIC
ULA
S R
ETEN
IDA
S
72
Tomando en consideración los requerimientos establecidos por el CODEX STAN
154-1985 para la harina de maíz integral, que establece que el 35% o menos deberán pasar
por un tamiz de 0.212 mm todo ello se toma como referencia la norma CODEX para el maíz
ya que no hay una norma específica para la harina de mashua, por lo tanto el tamiz de 0.212
mm cumple con la norma ya mencionada.
2. Evaluación de cupcakes
4.2.1. Análisis fisicoquímicos de cupcakes de mashua
4.2.1.1. Humedad
En el cuadro 11 se muestran los resultados de los análisis de humedad de los cupcakes
de mashua.
Cuadro 11: Porcentaje de humedad de cupcakes de mashua según el agente leudante
utilizado después de un día de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
% HUMEDAD
LEUDANTE QUÍMICO
TIEMPO
(DÍA)
BLANCO CRÉMOR
TARTARO
FOSFATO
MMONOCALCICO
PIROFOSFATO
ACIDO DE SODIO
MEZCLA
1 21.35 15.72 17.59 14.88 19.19
Fuente: Elaboración Propia 2017
En el cuadro 11 se observa la humedad de los distintos cupcakes de mashua, todas se
encuentran dentro de los límites máximos (40%) permitido por la NTP. 206.002:1981,
revisada el 2011.
73
La mayor humedad fue del cupcake sin leudante químico (21.35%) y menor humedad
(14.88%) que pertenece al cupcake con pirofosfato acido de sodio.
Kim Powell, especialista en desarrollo comercial, panadería Innophos, elaboró sobre
la influencia de los ingredientes de fermentación en la textura final. "Los SAPP (Pirofosfato
acido de sodio) darán una textura más suave y más húmeda, con una estructura de células
más abierta Gorton (2016), razón por la cual el cupcake de mashua con mezcla de leudantes
tiene mayor humedad.
4.2.1.2. Acidez
En la siguiente figura, se presentan la variación de acidez titulable .El porcentaje de
acidez esta expresado en Meq-ácido láctico.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Figura 6: Variación del % Acidez de los Cupcakes de mashua
durante 21 días de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
MEZCLA PIROFOSFATO A.S. FOSFATO M. CREMOR T. BLANCO
TIEMPO (DÍAS)
21 14
0,332
0,302
0,272
0,242
0,212
0,182
0,152
0,122
0,092
0,062
0,032
% A
CID
EZ
74
En la figura 6 se observa que al final del almacenamiento el mayor porcentaje de
acidez tuvo el cupcake de mashua con fosfato monocálcico 0.324% de ácido láctico, y menor
porcentaje el cupcake de mashua sin leudante químico de 0.054 % de ácido láctico.
El cupcake de mashua elaborado con la mezcla de leudantes tuvo una acidez de 0.101
% de ácido láctico valor cercano al cupcake de mashua control. Todos los cupcakes de
mashua cumplen el límite máximo permisible por la norma técnica peruana NTP
206.013,1981 (revisada el 2011), la cual nos informa que un bizcocho debe tener como
máximo 0.70% (expresada en ácido láctico).
Según Olmedo (2013) las masas batidas impulsadas con bicarbonatos
(Neutralizadores) son menos acidas que las impulsadas solo con levadura química, es así
entonces que los cupcakes de mashua con leudantes químicos presentan mayor acidez a
comparación del cupcake con mezcla de leudantes y sin leudante.
75
4.2.1.3. pH
Fuente: Elaboración propia .2017
Figura 7: Variación del pH de los Cupcakes de mashua durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
En la figura 7 de observa que la variación de la acidez es proporcionalmente inversa
a la del pH. Se observa que el cupcake elaborado con fosfato monocálcico tuvo 3.33 de pH,
el cupcake sin leudante tuvo mayor pH de 5.87.
Según Hazelton (2003) el bicarbonato de sodio también aumenta el pH de la masa.
Razón por la cual el pH del cupcake elaborado con la mezcla de leudantes es mayor en
comparación a los otros cupcakes.
MEZCLA PIROFOSFATO A.S FOSFATO M. CREMOR T. BLANCO
TIEMPO (DÍAS)
21 14
6,53
6,13
5,73
5,33
4,93
4,53
4,13
3,73
3,33
pH
76
2,3000
2,2000
2,1000
2,0000
1,9000
1,8000
1,7000
1,6000
1,5000
1,4000
1,3000
LEUDANTES QUÍMICOS
VOLUMEN ESPECIFICO (cc/g)
4.2.1.4. Volumen especifico
Se determinó el Volumen Específico por el método de desplazamiento de semilla de
baja densidad (alpiste). En la figura 8 se presenta el volumen específico de cada una de las
muestras.
Fuente: Elaboración propia .2017
Figura 8: Valores obtenidos para Volumen específico de cupcakes de
mashua
En la figura 8 se observa que el mayor volumen especifico fue 2.2051cc/g del cupcake
de mashua con mezcla de leudantes (pirofosfato acido de sodio, bicarbonato de sodio y
almidón de maíz), y el menor fue 1.3889 cc/g del cupcake de mashua sin leudante químico.
VO
LUM
EN E
SPEC
ÍFIC
O(c
c/g)
77
Según Harthon, et al (2008), el volumen de la miga es una de las características más
importantes en los productos de panificación, este parámetro se relaciona con un parámetro
ligero pero no denso, ya que existe una relación entre densidad y volumen de la miga.
Los agentes leudantes (denominados también agentes gasificantes) son aquellas
substancias capaces de producir, o incorporar gases, en productos que van a ser horneados
con el objeto de aumentar su volumen. Matz, (1972)
Según la revista PRAYON, Los fosfatos ácidos son agentes de levadura bien
conocidos en la masa. Reaccionan con bicarbonato sódico para producir una liberación
controlada de gas (*) que mejora el volumen, la apariencia y el sabor de todo tipo de tortas y
pasteles. El cupcake elaborado con la mezcla de leudantes tuvo el mayor volumen específico.
También O'Donnell, (2015) dice que para un muffin de campana con mayor volumen,
un polvo de hornear de doble acción con MCP (fosfato monocálcico) y SAPP (pirofosfato
acido de sodio) logra el efecto de fermentación deseado.
Todos los ácidos de fermentación tienen una tasa de reacción de masa (DRR)
característica o velocidad de reacción (ROR), que es el porcentaje de CO2 potencial
producido en un tiempo y temperatura determinados. Por ejemplo, si el DRR se informa en
dos minutos, entonces los ácidos con un DRR más bajo permitirían la retención de un mayor
porcentaje de gas para más adelante en el proceso, posiblemente tan tarde como en la etapa
final u horneada, y poca actividad durante la mezcla. Los ácidos con un DRR más alto
tendrían un menor porcentaje de gas producido en la etapa final, horneado y, en cambio,
tendrían más producción de CO2 durante la mezcla y / o el tiempo de piso. Los DRR a los
78
dos minutos para los ácidos de levadura comunes son los siguientes: MCP(Fosfato
monocalcico), 60%; SAPP(Pirofosfato acido de sodio), del 21 al 43%; CAPP, 25%; SALP,
20%; DCPD, 20%; y GDL(Glucano delta lactona ), 30%. En la figura 8 se observa que a
comparación del crémor tártaro los leudantes mencionados anteriormente MCP(Fosfato
monocalcico) Y SAPP(Pirofosfato acido de sodio ) tuvieron mayor efecto de volumen en los
cupcakes elaborados, y de acuerdo al DRR el SAPP(Pirofosfato acido de sodio ) tendrá mayor
volumen que el MCP(Fosfato Monocalcico).
79
4.2.1.5. Determinación de color
Cuadro 12: Valores para la determinación de color para las diferentes
formulaciones de cupcakes
MUESTRA TINTE VALOR DE
LUMINOSIDAD
GRADOS DE
CROMICIDAD
INTERPRETACION
BLANCO
SSO
5
2
De acuerdo a su valor de
luminosidad es un color oscuro.
De acuerdo a su valor de
cromicidad es un color muy
débil.
Por lo tanto es un color
SSO -5/2°.
Se lee:
“ese,ese,o,cinco,segundo”
FOSFATO
MONOCAL-
CICO
RUBI
4
12
De acuerdo a su valor de
luminosidad es un color oscuro.
De acuerdo a su valor de
cromicidad, se encuentra en el
grado 12° este valor expresa la
mayor pureza de tinte alcanzada
en un color .
Por lo tanto es un color R -
4/12°.Se lee: “ere, cuatro,
duodécimo”.
80
PIROFOSFA
TO ACIDO
DE SODIO
ESCARLA
TA
4
4
De acuerdo a su valor de
luminosidad es un color oscuro.
De acuerdo a su valor de
cromicidad es un color débil.
Por lo tanto es un color S -4/4°.
Se lee: “ese,cuatro,cuartos”
CREMOR
TARTARO
ESCARLA
TA
8
6
De acuerdo a su valor de
luminosidad es un color oscuro .
De acuerdo a su valor de
cromicidad es un color de grado
mediano.
Por lo tanto es un color S -8/6°.
Se lee: “ese,ocho,sextos”.
MEZCLA
ESCARLA
TA
7
4
De acuerdo a su valor de
luminosidad es un color oscuro.
De acuerdo a su valor de
cromicidad es un color débil.
Por lo tanto es un color S -7/4°.
Se lee: “ese,siete,cuartos”
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
De acuerdo al Cuadro 12 podemos decir que la muestra de pirofosfato acido de Sodio
,la muestra de crémor tártaro y la muestra de mezcla presenta el mismo valor de tinte
(Escarlata ) a diferencia de la muestra de fosfato monocálcico que presenta un valor de tinte
Rubí.
81
Según Mannie, (2007) El pH puede afectar el color del grano y la corteza. Cuanto
menor es el pH, más blanca aparece la miga. Con respecto a la corteza, tiene menos
pardeamiento con pH más bajo. A un pH más alto, la miga es más amarilla o cremosa en
apariencia y la corteza tiene el potencial de ser de un marrón más oscuro, las tortas de
chocolate a menudo usan exceso de bicarbonato de sodio, lo que aumenta el pH, por lo tanto,
tiene un color más oscuro. En el cuadro 12 observamos que el cupcake con fosfato
monocálcico es más claro en comparación a logas otros leudantes, esto se debe al pH menor
que tuvo según la Figura 7.
82
3. Análisis microscópico de alveolos para cupcakes de mashua
Fuente: Elaboración Propia .2017
Figura 9 : Macrofotografía de alveolos de cupcakes de mashua con
distintos leudantes químicos. Aumento 16X
En la figura 9 se observa las macrografías de los distintos cupcakes elaborados,
respecto a los alveolos, el cupcake elaborado con la mezcla de leudantes presentar alveolos
de mayor tamaño y uniformidad, el cupcake con pirofosfato acido de sodio presentan un
tamaño mayor en comparación de los otros leudantes, a excepción de la mezcla de leudantes.
También podemos observar los distintos colores que presentan, siendo el más oscuro el
cupcake sin leudante, y el más claro el cupcake con fosfato monocálcico.
Mezcla Fosfato Monocálcico
Pirofosfato A.S Crémor Tártaro Blanco
83
Los leudantes reaccionan para formar gas carbónico que es el encargado de airear la
masa Gross, (2013).
La esponjosidad está relacionada con el volumen, volúmenes muy grandes forman
alveolos grandes y esponjosos, mientras que volúmenes pequeños presentan masas
compactas y poco esponjosas Rossel et al, (2001)
Los SAPP (Pirofosfato acido de sodio) darán una textura más suave y más húmeda,
con una estructura de células más abierta, La adición de MCP (Fosfato monocalcico) ayuda
a crear una distribución fina de células de aire, mientras que SAPP tiende a dar una estructura
más abierta. Gorton, (2016)
4. Evaluación sensorial
Se preparó cupcakes de mashua utilizando distintos leudantes químicos de acuerdo a
nuestro diseño experimental , las muestras son cupcakes sin leudante, crémor tártaro, fosfato
monocálcico , pirofosfato acido de sodio , mezcla de leudantes(pirofosfato acido de sodio,
bicarbonato de sodio y almidón de maíz) por lo tanto se realizó la evaluación sensorial y
nuestras características fueron calidad (simetría , textura color de corteza , color de miga
,sabor) y aceptabilidad.
Los resultados de la evaluación sensorial de los tratamientos se presentan en el Anexo
6 .
84
Fuente: Microsoft Office Excel 2010.Elaboracion Propia .2017
Figura 10: Resultados promedio de características sensoriales de los
distintos tipos de leudantes químicos utilizados en la elaboración de
cupcakes de mashua
En la figura 10 se observa los resultados de los diferentes muestras de cupcakes;
blanco (sin leudante químico), crémor tártaro, pirofosfato acido de sodio, fosfato
monocálcico y mezcla de leudantes (pirofosfato acido de sodio, bicarbonato de sodio y
almidón de maíz) muestran claramente que ésta última es la que mejor respuesta sensorial
tiene con los panelistas.
Características externas:
Simetría: En el (ANEXO 21) ,muestran los resultados de la evaluación sensorial de
simetría, las muestras con crémor tártaro, mezcla de leudantes y fosfato monocalcico tiene
una calificación promedio de 3.0, 3.7 y 3.9 valor que se encuentra entre “hinchamiento
BLANCO MEZCLA DE LEUDANTES
2,90 3,70 2,30
ACIDO DE SODIO.
FOSFATO CREMOR MONOCALCICO. TARTARO.
3,00 3,90
1,80
1,50
3,20 3,80
CALIDAD GENERAL
SABOR
COLOR DE MIGA
COLOR DE CORTEZA
TEXTURA
SIMETRIA 4,00 4,10
4,10
2,40
3,30 3,00 2,70
1,80
2,00
2,20
2,40
4,00
3,60 3,30
3,60
6,40 4,70
2,70
2,90 6,00 6,60
4,00 5,40
3,50
4,10 2,90
29,00
27,00
25,00
23,00
21,00
19,00
17,00
15,00
13,00
11,00
9,00
7,00
5,00
3,00
1,00
85
oscuro”(3 puntos) y “levemente modificada brillante”(4 puntos) por lo tanto podemos
considerar como productos aceptables .
Respecto a la evaluación sensorial Pirofosfato Acido de Sodio y blanco obtuvieron
una calificación de 2.30 y 2.90 respectivamente valores que se encuentran entre “levemente
modificada por hinchamiento” (2 puntos) , “hinchamiento oscuro”(3 puntos ) por lo tanto se
considera como un producto poco aceptable en cuanto a simetría .
Textura:
En el (ANEXO 21) ,se reporta resultados de la evaluación sensorial de la textura
donde Blanco y Pirofosfato acido de Sodio tuvieron una calificación promedio de 3.2 y 3.8
respectivamente ; valores que se encuentran entre “ligeramente crujiente”(3 puntos ) y
“blanda ,algo irregular” (4 puntos) por lo tanto se considera como producto aceptable .
La mezcla de leudantes tiene una calificación de 4.0 valor que indica “blanda, algo
irregular” (4 puntos), se califica como producto aceptable.
El Crémor tártaro y fosfato monocalcico obtuvieron una calificación promedio de
4.10 valor que se encuentra entre “blanda, algo irregular” (4 puntos) y “delicada, blanda,
espesor uniforme” (5 puntos) por lo tanto se califica como un producto aceptable en cuanto
a la textura del cupcake.
Color de corteza:
En el (ANEXO 21) , muestra los resultados en la evaluación sensorial del color de la
corteza de los cupcakes donde se afirma que el blanco obtuvo una calificación promedio de
86
1.5 valor que se encuentra entre “color muy alterado”( 1 punto ) “morado alterado” (2 puntos)
por lo tanto podemos decir que el cupcake sin leudante químico es un producto no aceptable
en cuanto a color de la corteza del cupcake.
Mezcla y crémor tártaro obtuvieron una calificación promedio de 2.40 valor que se
encuentra entre “morado alterado” (2 puntos) y “morado pálido”(3 puntos) por lo tanto
podemos decir que es un producto poco aceptable en cuanto al atributo de color de corteza ;
mientras que el Pirofosfato acido de sodio una calificación promedio de 2.0 que índice
“morado alterado” (2 puntos) lo cual podemos decir que es producto poco aceptable .
El fosfato monocalcico obtuvo una calificación de 4.0 que indica “morado pálido” (3
puntos) lo cual se puede decir que es un producto aceptable en cuanto a color de corteza.
Características internas:
Color de miga:
En el (ANEXO 21), muestra los resultados del color de miga donde el blanco y
Pirofosfato acido de sodio obtuvieron una calificación promedio de 1.80 valor que se
encuentra entre “desagradable” (1 punto) y “morado, medianamente agradable” (2 puntos).
Podemos decir que es un producto no aceptable en cuanto al atributo color de miga del
cupcake.
La mezcla de leudantes y crémor tártaro obtuvieron una calificación promedio de 2.2
y 3.0 valores que se encuentran entre “morado, medianamente agradable” (2 puntos) y
“morado, agradable” (3 puntos) por lo tanto decimos que es un producto aceptable.
87
El fosfato monocalcico obtuvo una calificación promedio de 3.6 valor que se
encuentra entre “morado, agradable”(3 puntos) y “morado ,brillante, muy agradable” (4
puntos) ,se le califica como un producto altamente aceptable .
Sabor:
En el (ANEXO 21), muestra los resultados de la evaluación sensorial donde el
Pirofosfato acido de sodio y fosfato monocalcico obtuvieron una calificación promedio de
2.7 valor que se encuentra entre “algo agradable” (2 puntos) y “regular” (3 puntos) por lo
tanto decimos que es producto poco aceptable.
El blanco y la mezcla de leudantes obtuvieron una calificación promedio de 3.30
mientras que la del crémor tártaro fue de 3.60 valores que están entre “regular”(3 puntos ) y
“agradable” (4 puntos) por lo tanto se califica como un producto aceptable en cuanto al
atributo de sabor .
Aceptabilidad:
En el (ANEXO 21), muestra los resultados obtenidos en la evaluación sensorial donde
el blanco y la mezcla de leudantes tienen una calificación promedio de 6.4 y 6.6
respectivamente; valores que se encuentra entre “me gusta algo” (6 puntos) y “me gusta
medianamente”(7 puntos) ,se le califica como un producto aceptable.
El crémor tártaro tiene un promedio de 6.0 que corresponde a “me gusta algo” (6
puntos) , se le califica como un producto aceptable.
88
El pirofosfato acido de sodio con una calificación promedio de 4.7 valor que se
encuentra entre “me disgusta algo” (4 puntos) y “no me gusta ni me disgusta” (5 puntos), se
le califica como un producto no aceptable en cuanto a aceptabilidad del cupcake.
El pirofosfato acido de sodio tiene una calificación de 5.4 valor que se encuentra entre
“no me gusta ni me disgusta” (5 puntos) y “me gusta algo” (6 puntos), se le califica como un
producto aceptable.
Calidad General:
En el (ANEXO 21) ,muestra los resultados de la evaluación sensorial donde el
Pirofosfato acido de sodio y Fosfato Monocalcico obtuvieron una calificación promedio de
2.9 valor que se encuentra entre “me disgusta poco” (2 puntos) y “me es indiferente”(3
puntos) , se le califica como un producto no aceptable .
El Crémor tártaro obtuvo un promedio de 3.5 valor que esta entre “me es indiferente”
(3 puntos) y “me gusta un poco” (4 puntos), se le califica como un producto aceptable.
El blanco y mezcla obtuvo un promedio de 4 y 4.1 de acuerdo a la escala hedónica es
“me gusta un poco” (4 puntos), se le califica como un producto aceptable.
89
5. Evaluación de cupcake de mashua optimo
4.5.1. Análisis proximal de cupcake óptimo de mashua
Los resultados obtenidos de los controles realizados a la harina y cupcake óptimo de
mashua se presentan en los siguientes cuadros:
Cuadro 13: Composición Química Proximal de Cupcake de Mashua
(OPTIMO) (100g) en Base Húmeda.
COMPONENTES CANTIDAD
HUMEDAD % 19.19
CENIZAS % 2.43
GRASA % 20.89
PROTEÍNAS(X6.25) % 4.86
CARBOHIDRATOS % 52.63
ENERGÍA kcal/100g 244.59
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
En el cuadro 13 se observa una humedad de 19.19 % para el cupcake de mashua. Esta
humedad se encuentra dentro de los límites máximos (40%) permitido por la NTP.
206.002:1981, (revisada el 2011).
El contenido de proteína del cupcake optimo es de 4.86%, este valor se encuentra en
el rango establecido de 1,5 - 5.5 %, referido en el CODEX Alimentarius 074-1981 Rev. 1-
2006.
90
El contenido de cenizas para el cupcake de mashua fue de 2.44% , este valor cumple
con el límite máximo permisible por la norma sanitaria para la fabricación, elaboración y
expendio de productos de panificación ,galletería y pastelería RM N°1020-2010/MINSA para
bizcochos y similares con o sin relleno es de 3%.
Según Atoche y García (2017) reportan % de grasa de 23.30 a 24.54% en cupcakes
de diferentes formulaciones, elaborados con harina de trigo y cáscara de mango, el contenido
de grasa para el cupcake optimo es de 20.89%, el cual se encuentra dentro del rango reportado
por los autores mencionados.
4.5.2. Análisis físico químico
4.5.2.1. Humedad
En la figura 11, se muestran los resultados de los análisis de humedad de los
cupcakes.
Fuente: Elaboración Propia .2017
Figura 11: Variación del %Humedad de los cupcakes de mashua control
y óptimo durante 21 días de almacenamiento a temperatura ambiente
(22°C)
optimo control
Tiempo (Días)
21 14
17
18
19
20
21
22
Hu
me
dad
(%)
91
La humedad es un parámetro sumamente importante para los productos de
panificación y bollería, según la norma técnica peruana NTP 206.011, 1981 (revisada el 2011)
y la Norma Sanitaria para la Fabricación, Elaboración y Expendio de Productos de
Panificación, Galletería y Pastelería por RM No 1020-201 0/MINSA, la humedad máxima
permisible en este tipo de productos es 40%, por ende según el Figura 11 , se puede observar
que tanto el cupcake óptima como el cupcake control cumplieron con este requisito.
En el cuadro 25 (Anexo 7) notamos que al inicio del almacenamiento, el cupcake
control presentó una humedad de 21.35% y el cupcake óptimo una humedad de
19.19%.Paulatinamente este valor fue disminuyendo a medida que avanzaban los días de
almacenamiento.
Según Dendy, (2001) menciona que la pérdida de humedad en los pasteles ocurre
cuando se exponen en el ambiente, pero también dentro de la propia miga la humedad puede
reabsorberse entre los ingredientes. De esta forma su status cambia lentamente con el tiempo.
El almidón en particular experimenta estos cambios y contribuye a dar las
características de endurecimiento de la miga que se asocia con el envejecimiento.
92
4.5.2.2. Acidez
En la figura 12, se muestran los resultados de los análisis de acidez de los cupcakes
de mashua (optimo y control).
Fuente: Elaboración Propia 2017
Figura 12: Variación del %Acidez de los cupcakes de mashua control y
óptimo durante 21 días de2almacenamiento a temperatura ambiente
(22°C)
En la Cuadro 26 (Anexo 8) se observa que al inicio del almacenamiento los cupcakes,
presentaron una acidez de: 0.036% de ácido láctico para el cupcake control y 0.047 para el
cupcake óptimo, cumpliendo así el límite máximo permisible por la norma técnica peruana
NTP 206.013, 1981 (revisada el 2011), la cual nos informa que un bizcocho debe tener como
máximo 0.70% (expresada en ácido láctico).
Al observar la Figura 12, se demuestra que durante el transcurrir el tiempo de
almacenamiento de los cupcakes, el porcentaje de acidez fue aumentando, teniendo así dos
optimo control
Tiempo (Días)
21 14
0,102
0,092
0,082
0,072
0,062
0,052
0,042
0,032
% A
cid
ezz
93
curvas ascendentes, con pendientes positivas. En ninguno de los días de almacenamiento para
ambas formulaciones se reportó valores de acidez mayores a los estipulados por la norma
técnica peruana.
4.5.2.3. pH
En la figura 13, se muestran los resultados de los análisis de pH de los cupcakes de
mashua (optimo y control).
Figura 13: Variación del pH de los cupcakes de mashua control y óptimo
durante 21 días de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
En la figura 13 el pH de ambos cupcakes como se observa que disminuyen con el
pasar de los días; observando así en la figura las curvas con pendiente negativa. Es decir que
la variación de la acidez fue proporcionalmente inversa a la del pH.
OPTIMO CONTROL
Tiempo(Dias)
21 14
4,75
5,05
5,35
5,65
5,95
6,25
6,55
6,85
pH
94
4.5.2.4. Evaluación sensorial
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Figura 14: Porcentaje de aceptación del cupcake de mashua optimo
realizada a hombres y mujeres
En la figura 14 se observa el porcentaje de aceptación o rechazo del cupcake optimo,
respecto al sexo del panelista, el 95% de varones aceptan el producto y el 5% rechaza, a
diferencia de las mujeres el 80% acepta el producto y el 20 % lo rechaza, este rechazo es
debido a la pequeña acidez que presenta el cupcake. Por lo tanto se tiene mayor aceptación
del producto en los del sexo masculino.
200% 150% 100% 50% 0%
NO % 5%20%
VARONES
MUJERES
80% 95% SI %
95
4.5.3. Análisis microbiológico
4.5.3.1. Análisis microbiológico de mohos
En el cuadro 14 se presentan los resultados de los análisis microbiológicos realizados
al cupcake óptimo durante los días O, 7, 14, 21 de almacenamiento a temperatura ambiente
(22°C).
Cuadro 14: Análisis microbiológico del cupcake de mashua óptimo,
durante los 0, 7, 14,21 días de almacenamiento a temperatura ambiente
(22°C)
TIEMPO(días) UCF/g
0 <10
7 <10
14 10
21 44X103
Fuente: Elaboración propia, 2017
La N.T.P. 206.002, 1981(Revisada el 2011); establece que los cupcakes deben estar
exentos de microorganismos patógenos y la Norma Sanitaria para la Fabricación, Elaboración
y Expendio de Productos de Panificación, Galletería y Pastelería insta con respecto a Mohos
.
En la cuadro 14 se observa que a medida que transcurrían los días de almacenamiento
para el cupcake óptimo se encontraron mayor número de colonias de mohos; el producto
cumplió hasta el día 14 con lo estipulado por la RM No 1020-201 0/MINSA.
96
4.5.4. EVALUACIÓN DE TIPO DE ENVASE
4.5.4.1. Evaluación de la pérdida de peso
En la figura 15, se muestran los resultados del análisis de pérdida de peso del cupcake
óptimo, que fueron envasados en bolsa de Polietileno de densidad dos, bolsa de polietileno
de densidad dos y potes termoformados PET, durante 21 días de almacenamiento a
temperatura ambiente.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Figura 15: Variación de peso del cupcake de mashua óptimo, envasados
en polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a
temperatura ambiente (22°C)
En la Figura 15 se observa que en el transcurso de los días de almacenamiento, el
cupcake de mashua óptimo va disminuyendo su peso. Esto es debido a la pérdida de humedad.
Según Primo(1998), los cambios en el peso de los productos de panificación durante el
almacenamiento son consecuencia de la redistribución del agua dentro del
PET POLIETILENO POLIPROPILENO
Tiempo(Dias)
21 14
1,8000 1,6500
1,5000
1,3500
1,2000
1,0500
0,9000
0,7500
0,6000
0,4500
0,3000
0,1500
0,0000
Pe
rdid
a d
e p
eso
(gr
amo
s)
97
producto, así como las pérdida de agua por la evaporación al ambiente, esto ocurre a
diferentes velocidades dependiendo de las condiciones de almacenamiento del producto.
También podemos notar que el cupcake de mashua optimo envasados en potes PET,
fueron los que obtuvieron mayor pérdida de peso (1.642 gramos), puesto que su peso decrece
mucho más rápido en comparación a los demás envases. Caso contrario al cupcake de mashua
optimo envasado en la bolsa de polipropileno, en el cual su pérdida de peso fue menor
(0.8292gramos).
4.5.4.2. Evaluación de la humedad
En la Figura 16, se muestran los resultados del análisis de % de humedad del cupcake
de mashua óptimo, que fue envasado Bolsa de Polipropileno de densidad dos, bolsa de
polietileno de densidad dos y potes termoformados PET, durante 21 días de almacenamiento
a temperatura ambiente.
98
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Figura 16: Variación del % de humedad del cupcake de mashua óptimo,
envasados en polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
En la Figura 16 podemos observar que en el transcurso de los días de almacenamiento,
el cupcake de mashua óptimo va disminuyendo su humedad.
Los empaques se dividen en Primarios (bolsas) y Secundarios (cajas). Los Primarios
son los que hacen contacto directo con el producto y los Secundarios rodean o envuelven el
interior o primario. Matckovich, (2009)
En el caso de productos de panificación, el empaque utilizado es el Primario, más
específicamente las bolsas, pues una vez que el producto se enfría, es embolsado con la
finalidad de protegerlo contra la pérdida de humedad y contra la acción del medio ambiente.
PET POLIETILENO POLIPROPILENO
Tiempo(Dias)
21 14
19,9
19,5
19,1
18,7
18,3
17,9
17,5
17,1
16,7
16,3
15,9
15,5
Hu
me
dad
(%)
99
La bolsa sirve para mantener una atmósfera con presión de vapor equilibrado con la
presión de vapor del producto, mantener las características organolépticas del producto final.
Matckovich(2009).
Según Dendy (2001) menciona que los recubrimientos plásticos pueden prevenir la
pérdida de humedad, pero también dan lugar al desarrollo de mohos. La pérdida de humedad
desde el producto condensaría en la superficie interior de la película plástica que ocasiona
que se humedezca la superficie del dulce y comiencen los mohos a crecer.
En la figura 16 también se observa que el cupcake de mashua optimo en el envase
polipropileno tuvo menor perdida de humedad y según Beltrán Orozco (2007), en su
investigación Cinética de las características físicas de mantecadas bajas en grasa almacenadas
en dos tipos de material de empaque durante su vida de anaquel, observo que la menor pérdida
de humedad se registró también en el envase de polipropileno .Esto se debió a la menor
permeabilidad del polipropileno al vapor de agua en comparación con otras películas, puesto
que los materiales con barrera selectiva de humedad y de gases como el polipropileno,
protegen de la pérdida de humedad a los productos. Por lo tanto el envase adecuado para el
cupcake de mashua es el polipropileno.
100
6. Vida útil del cupcake optimo
4.6.1. Determinación índice de peróxido
En el cuadro 15 se muestran los valores de índice de peróxidos obtenido en la muestra
de cupcake de harina de mashua elaborado con la mezcla de leudantes (Pirofosfato,
bicarbonato de sodio y almidón de maíz), conservadas a tres temperaturas 15,25 y 35°C en
un periodo de tiempo de 14 días.
Cuadro 15: Valores de índice de peróxido por un periodo de 14 días a
temperaturas de 15°C, 25°C, 35°C. Cupcake de mashua óptimo.
DÍAS/TEMPERATURA 15°C 25°C 35°C
1 0.47 0.6 1.09
7 0.53 0.72 4.63
14 0.6 0.86 7.85
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
En el Cuadro 15 se puede observar que a medida que aumenta la temperatura y el
tiempo de almacenamiento el índice de peróxido presenta un leve incremento en el caso de
15° aumenta de 0.47 a 0.6 al igual a los 25° presenta un leve ascenso de 0.6 hasta 0.86.
Mientras que a 35°C presento un mayor incremento con un valor inicial de 1.09 a 7.85 meq/kg
a los 14 días.
Cabe resaltar que en estudios realizados por Craspite et al. (1999), señala que la
formación de peróxidos se incrementa notablemente con la temperatura.
101
Según Fenema (2000), indica que la rancidez hidrolítica, se da por la hidrolisis de las
grasas con la liberación de los ácidos grasos libres, lo cual ocasiona el producto un olor y
sabor desagradable por lo tanto puede malograr el producto totalmente .Altos contenidos de
humedad y temperatura aceleran esta reacción, es por eso que a 35°C se observa un mayor
incremento de índice de peróxido en el cupcake de mashua óptimo.
Por otro lado para estudiar la vida útil; según Labuza (1985) y Neter (1983) indican
que la cantidad mínima de temperatura para conducir un estudio de vida útil son tres, para
este estudio se utilizaron las temperaturas de 15°C, 25°C y 35°C.Siendo uno de los factores
que afectan la rapidez de deterioro de las grasas y aceites es la temperatura, observándose
que un incremento de la misma aumenta la velocidad de estas reacciones de deterioro Ziller
y Campell, (1996).
Se determinó mediante la gráfica que se presenta a continuación la tendencia y por lo
tanto las ecuaciones de cada recta para cada tratamiento del cuadro 15 (tres temperaturas).
Todas las muestras fueron almacenadas en bolsas de plástico (polipropileno) por un periodo
de 14 días.
102
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Figura 17: Índice de peróxido en función del tiempo del cupcake de
mashua óptimo
En la figura 17 se puede ver que en las temperaturas de 15 °C y 25°C el índice de
peróxidos tienen un leve ascenso que va de 0.47 meq/Kg grasa a 0.86 meq/Kg grasa durante
los 14 días de almacenamiento, valores que se encuentran por debajo del valor permitido
(5meq/Kg grasa ); pero los valores de índice de peróxido a la temperatura de 35°C son
notablemente altos que van desde 1.09meq/Kg grasa a 7.85 meq/Kg grasa durante los 14 días
de almacenamiento.
35°C 25°C 15°C
16 14 12 10 8
TIEMPO(DIAS)
6 4 2 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 V
alo
res
del in
dic
e d
e P
ero
xid
o (
mq
O2
/ K
g
gra
sa
)
103
4.6.2. Determinación de vida útil
En la Cuadro 16 se puede notar las ecuaciones obtenidas y se determinó que la
pendiente es igual a “K” (velocidad de deterioro). Se calcula las constantes de la ecuación de
Arrhenius linealizada para luego calcular los valores de log K y de 1/T.
Cuadro 16: Calculo de la ecuación de Arrhenius
Temperatura de
almacenamiento
m=K
1/T
lg K °C °K
15
288
0.0093
0.00347222
-2.03151705
25
298
0.00186
0.0033557
-2.73048706
35
308
0.4829
0.00324675
-0.31614279
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Luego de determinar los valores y realizar la gráfica correspondiente de tendencia
para la ecuación de Arrhenius (figura 17), se obtuvo la velocidad de deterioro (cuadro 16) y
por último calcular la vida útil del producto.
A continuación se muestra la tendencia que une las pendientes de las rectas obtenidas
en la figura 18.
104
Fuente: Elaboración Propia .2017
Figura 18: Tendencia de la ecuación de Arrhenius para la determinación
de vida en anaquel de cupcake de mashua óptimo.
Luego de determinar los valores y realizar la gráfica de tendencia para la ecuación de
Arrhenius (Figura 18) se pudo hallar la velocidad de deterioro, y por ultimo calcular la vida
útil del producto.
Cuadro 17: Calculo de la velocidad de deterioro a 20°C
T°=°C T°= °K LOG K K
20
293
-
2.100351536
0.007936855
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Título del eje
logk -3
-2
lg K
Lineal (lg K) log K = -7450.8x + 23.329
R² = 0.4573
-1
-1,5
0,0035 0,00345 0,0034 0,00335 0,0033 0,00325
0,0032
-0,5
1/T .
105
Posteriormente se muestra el cuadro de cálculo de la vida en anaquel del cupcake de
mashua elaborada con la mezcla de leudantes (pirofosfato acido de sodio, bicarbonato de
sodio y almidón de maíz) (Cuadro 18).
Cuadro 18: Cálculo de la vida en anaquel a 20°C de cupcake de mashua
óptimo.
Estimación de la Vida Útil
Item valor
numérico log IP0 = valor
inicial
Θ = tiempo de
Vida Útil (días) Mes Horas
Valor límite de Índice de peróxido
5
0.70
89.1526161 2.971753 2139.662785
Valor inicial de Índice de peróxido
0.47
0.392696953 Fuente: Elaboración Propia, 2017.
En el cuadro 18 para el estudio del cupcake de mashua a 20°C se calculó que el tiempo
de vida útil es 89 dias .
106
CONCLUSIONES
1. La composición química proximal de la harina de mashua para la elaboración
de cupcakes fue Proteína (7.56%), Humedad (9.11%), Cenizas (3.03%), Grasa
(0.61%), Fibra (7.53%) y Carbohidratos (72.16%) y Energía (339.43
kcal/100g).
2. Se determinó el leudante optimo a la mezcla de leudantes (pirofosfato acido
de sodio al 42%, bicarbonato de sodio al 30% y almidón de maíz al 28% en
una proporción de 2.5% respecto a la cantidad de harina) para el cupcake de
mashua de acuerdo a la evaluación sensorial, con un promedio con 3.8 en
aceptabilidad.
3. La composición física y químicamente del cupcake optimo: Proteína (4.86%),
Humedad (19.19%), Cenizas (2.43%), Grasa (20.89%), y Carbohidratos
(52.63%) y Energía (244.59 kcal/g).
4. El óptimo envase para una mejor conservación del cupcake óptimo de mashua
es el envase polipropileno, a los 21 días de almacenamiento registra, humedad
(17.25%), acidez (0.101 %) de ácido láctico, pH (4.75).
5. Mediante la ecuación de Arrhenius, el tiempo de vida útil para el cupcake de
mashua óptimo fue de 53 días a una temperatura de 20°C.
107
RECOMENDACIONES
1. Complementar el estudio de aporte realizando análisis microbiológico como
nueva opción para determinar la vida útil del cupcake óptimo
2. Llevar a cabo un estudio de factibilidad para la elaboración de cupcake con
formulación óptima.
3. Desarrollar nuevos productos horneados de tubérculos andinos con la mezcla
de leudantes (pirofosfato de sodio 42%, bicarbonato de sodio30% y almidón
de maíz 28%).
4. Desarrollar nuevos productos horneados con harina de mashua, dirigido a
sectores especiales, teniendo siempre en cuenta la aceptabilidad sensorial por
los interesados.
5. Determinación del valor nutritivo del cupcake óptimo de la harina de mashua.
6. Complementar la investigación realizando un estudio de glucosinatos en el
cupcake de mashua óptimo.
7. Determinar parámetros para cuantificar el ácido ascórbico durante el proceso
de obtención de harina de mashua
108
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116
ANEXOS
Anexo 1: Datos de deshidratación de mashua
Cuadro 19:Datos de deshidratación de mashua por un tiempo de 4 horas TIEMPO (min) PESO (GR)
0 114
2 113
4 112
6 109
8 109
10 107
12 107
14 106
16 105
18 103
20 99
25 98
30 94
35 91
40 85
45 81
50 78
55 75
60 72
65 68
70 64
80 57
90 53
100 48
110 44
120 41
130 46
140 36
150 35
160 32
170 31
180 29
190 27
200 26
210 26
220 26
260 25
300 25
340 25
380 25
117
Figura 19: Reduccion de humedad libre a través del tiempo de la mashua
400 350 300 250 200
TIEMPO(MIN)
150 100 50
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
HUMEDAD LIBRE vs TIEMPO H
UM
EDA
D L
IBR
E (K
G H
20
/KG
MA
SHU
A S
ECA
)
118
Anexo 2: Balance de materia para la obtención de harina de mashua
35.00 kg MASHUA
35.00 kg
(100%)
34.150 kg (97.57%)
SELECCION
LAVADO
0.850 kg (2.43%)
0.450 kg (1.28%)
33.70 kg (96.28%) CORTADO EN 0.32 kg (0.91%)
33.38 kg (95.37%) ESCALDADO 0 kg (0 %)
33.38 kg (95.37%) SECADO 29.8 kg (85.14%)
3.58 kg (10.23%) MOLIENDA 0.32 kg
3.26 kg (9.31%) TAMIZADO 0.18 kg (0.51%)
3.08 kg (8.8%) HARINA DE
119
Anexo 3: Resultados de análisis granulométrico de la harina de mashua
Cuadro 20 :Resultado de análisis granulométrico de la harina de mashua
NRO
DE
TAMIZ
TAMAÑO
(mm)
CANTIDAD
RETENIDO
(G)
(%)RETENIDO (%)
ACUMULADO
%FRACCION
QUE PASA
POR CADA
TAMIZ
%FRACCION
RETENIDA
POR CADA
TAMIZ
14 1.4 0 0.00 0.00 100.00 0.00
45 0.355 5 3.33 3.33 96.67 3.33
50 0.300 7 4.67 8.00 92.00 8.00
60 0.25 12 8.00 16.00 84.00 16.00
70 0.212 18 12.00 28.00 72.00 28.00
80 0.180 23 15.33 43.33 56.67 43.33
100 0.150 69 46.00 89.33 10.67 89.33
120 0.125 12 8.00 97.33 2.67 97.33
150 0.106 4 2.67 100.00 0.00 100.00
150 100.00
Fuente: Elaboración Propia .2017
120
Anexo 4: Resultados de análisis físico químico de cupcakes de mashua
Cuadro 21:Variación del % Acidez de los Cupcakes de mashua durante 21 días
de almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
% ACIDEZ
LEUDANTE QUÍMICO
TIEMPO
(DÍAS)
BLANCO
CRÉMOR
TARTARO
FOSFATO
MONOCALCICO
PIROFOSFATO
ACIDO DE SODIO
MEZCLA
1 0.036 0.072 0.180 0.216 0.047
7 0.036 0.090 0.216 0.234 0.054
14 0.036 0.144 0.270 0.234 0.090
21 0.054 0.198 0.324 0.281 0.101
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Cuadro 22:Variación del pH de los Cupcakes de mashua durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
pH
LEUDANTES QUIMICOS
TIEMPO (DÍAS) BLANCO CRÉMOR TARTARO FOSFATO MONOCALCICO PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO MEZCLA
1 6.61 4.38 4.05 5.55 5.36
7 6.60 4.41 4.10 5.53 5.39
14 6.10 3.95 3.45 4.88 4.84
21 5.87 3.63 3.33 4.80 4.75
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
121
Anexo 5: Volumen especifico de cupcakes de mashua
Cuadro 23: Valores obtenidos para Volumen específico de cupcakes de mashua
LEUDANTES QUIMICOS VOLUMEN ESPECIFICO
(cc/g)
BLANCO 1.3889
CREMOR TARTARO 1.5000
FOSFATO MONOCALCICO 1.5758
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO 1.6176
MEZCLA 2.2051
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
122
Anexo 6: Evaluación sensorial de cupcakes de mashua
Cuadro 24:Resultados promedio de características sensoriales de los distintos
tipos de leudantes químicos utilizados en la elaboración de cupcakes
CARACTERISTICAS FOSFATO
MONOCALCICO
CREMOR
TARTARO
PROFOSFATO
ACIDO DE SODIO
MEZCLA DE
LEUDANTES
BLANCO
SIMETRIA 3.90 3.00 2.30 3.70 2.90
TEXTURA 4.10 4.10 3.80 4.00 3.20
COLOR DE CORTEZA 4.00 2.40 2.00 2.40 1.50
COLOR DE MIGA 3.60 2.20 1.80 3.00 1.80
SABOR 2.70 3.60 2.70 3.30 3.30
ACEPTABILIDAD 5.40 6.00 4.70 6.60 6.40
CALIDAD GENERAL 2.90 3.50 2.90 3.70 4.00
PROMEDIO 3.80 3.54 2.89 3.81 3.30
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
123
Anexo 7: Resultados de la determinación de humedad del cupcake óptimo
Cuadro 25: Porcentaje de humedad del cupcake Control y Optimo durante 21
días de almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C)
HUMEDAD (%)
TIEMPO (Días) CONTROL OPTIMO
1 21.35 19.19
7 20.23 18.88
14 19.65 17.62
21 18.99 17.25
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Anexo 8: Resultados de análisis físico químico del cupcake óptimo
Cuadro 26:Porcentaje de acidez del cupcake Control y Optimo durante 21
días de almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C)
ACIDEZ (%)
TIEMPO (Días) CONTROL OPTIMO
1 0.036 0.047
7 0.036 0.054
14 0.036 0.090
21 0.054 0.101
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
124
Cuadro 27:Porcentaje de pH del cupcake Control y Optimo durante 21 días de
almacenamiento a Temperatura ambiente (22°C)
pH
TIEMPO (Días) CONTROL OPTIMO
1 6.61 5.36
7 6.60 5.39
14 6.10 4.84
21 5.87 4.75
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Anexo 9: Resultados de la evaluación sensorial de cupcake optimo
Cuadro 28:: Resultados de la evaluación sensorial de cupcake optimo
realizadas a varones y mujeres
ACEPTACION
SEXO SI NO
VARONES 19 1
MUJERES 16 4
Fuente: Elaboración propia.2017
125
Anexo 10:Resultado de la evaluación de tipo de envase para el cupcake optimo y
cupcake control.
Cuadro 29: Variación del % de pérdida de peso del cupcake óptimo, envasados
en poliepropileno, polietileno y PET, durante 21 días de almacenamiento a
temperatura ambiente (22°C)
VARIACION DE PERDIDA DE PESOS(Gramos)
7 0.3236 0.6081 0.9446
14 0.6776 0.9649 1.0940
21 0.8294 1.2242 1.6424
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Cuadro 30:Variación del % de humedad de cupcakes Control y Optimo,
envasados en polipropileno, polietileno y PET, durante 21 días de
almacenamiento a temperatura ambiente (22°C)
VARIACION DE HUMEDAD ()
TIEMPO (Dias) CONTROL OPTIMO
POLIPROPILENO POLIETILENO PET POLIPROPILENO POLIETILENO PET
1 21.35 21.46 19.62 19.19 19.71 19.78
7 20.23 19.83 19.04 18.88 18.95 18.46
14 19.65 18.17 18.25 17.62 17.85 17.54
21 18.99 18.00 17.14 17.25 16.09 16.46
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
TIEMPO
(Dias)
OPTIMO
POLIPROPILENO POLIETILENO PET
1 0 0 0
126
Anexo 11:Macrografías de alveolos de los cupcakes de mashua
A. CUPCAKE DE MASHUA SIN LEUDANTE QUIMICO
Figura 20: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua sin leudante químico.
Aumento 16X
B. CUPCAKE DE MASHUA CON LEUDANTE QUIMICO :
CREMOR TARTARO
Figura 21: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Crémor Tártaro Aumento 16X
127
C. CUPCAKE DE MASHUA CON LEUDANTE QUIMICO :
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
Figura 22: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Pirofosfato Acido de Sodio . Aumento 16X
D. CUPCAKE DE MASHUA CON LEUDANTE QUIMICO :
FOSFATO MONOCALCICO
Figura 23: Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con leudante
químico: Fosfato Monocálcico Aumento 16X
128
E. CUPCAKE CON MEZCLA DE LEUDANTES QUIMICOS
Figura 24:Macrofotografía de alveolos de cupcake de mashua con mezcla de
leudantes químicos: Pirofosfato Acido de Sodio, Bicarbonato de Sodio y
almidón de maíz. Aumento 16X
129
Anexo 12: Analisis estadistico para cupcakes de mashua
Analisis fisicoquimico( acidez y pH) de cupcakes de mashua
A. Acidez
Cuadro 31:Análisis de Varianza para ACIDEZ - Suma de Cuadrados
Tipo III
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS
PRINCIPALES
A:LEUDANTE
QUIMICO
0.144934 4 0.0362335 61.13 0.0000
B:TIEMPO 0.0191897 3 0.00639658 10.79 0.0010
RESIDUOS 0.007113 12 0.00059275
TOTAL (CORREGIDO) 0.171237 19
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Fuente: STATGRAPHICS Centurion XVI.I. Elaboración propia .2017
Se observa el análisis de varianza para la variable acidez ; donde se estableció
que si existen diferencias significativas entre los días y leudantes , en los
cupcakes de mashua , al 5% de significancia.Por lo tanto influye la variable
evaluada.
130
Cuadro 32:Pruebas de Múltiple Rangos para ACIDEZ por LEUDANTE
QUIMICO
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
LEUDANTE
QUIMICO
Casos Media LS Sigma LS Grupos
Homogéneos
BLANCO 4 0.0405 0.0121732 X
MEZCLA 4 0.073 0.0121732 XX
CREMOR TARTARO 4 0.126 0.0121732 X
PIROFOSFATO
ACIDO DE SODIO
4 0.24125 0.0121732 X
FOSFATO
MONOCALCICO
4 0.2475 0.0121732 X
131
Contraste Sig
.
Diferencia +/- Límites
BLANCO - CREMOR TARTARO * -0.0855 0.0549651
BLANCO - FOSFATO
MONOCALCICO
* -0.207 0.0549651
BLANCO – MEZCLA -0.0325 0.0549651
BLANCO - PIROFOSFATO ACIDO
DE SODIO
* -0.20075 0.0549651
CREMOR TARTARO - FOSFATO
MONOCALCICO
* -0.1215 0.0549651
CREMOR TARTARO – MEZCLA 0.053 0.0549651
CREMOR TARTARO -
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
* -0.11525 0.0549651
FOSFATO MONOCALCICO –
MEZCLA
* 0.1745 0.0549651
FOSFATO MONOCALCICO -
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
0.00625 0.0549651
MEZCLA - PIROFOSFATO ACIDO
DE SODIO
* -0.16825 0.0549651
* indica una diferencia significativa.
Fuente: STATGRAPHICS Centurion XVI.I. Elaboración propia .2017
132
B. pH
Cuadro 33:Análisis de Varianza para pH - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-
F
Valor-P
EFECTOS
PRINCIPALES
A:LEUDANTE
QUIMICO
16.309 4 4.07726 1433.55 0.0000
B:TIEMPO 2.10642 3 0.70214 246.87 0.0000
RESIDUOS 0.03413 12 0.00284417
TOTAL
(CORREGIDO)
18.4496 19
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Fuente: STATGRAPHICS Centurion XVI.I. Elaboración propia .2017
Se observa el análisis de varianza para la variable pH ; donde se estableció que
si existen diferencias significativas entre los días y leudantes , en los cupcakes
de mashua , al 5% de significancia.Por lo tanto influye la variable evaluada.
133
Cuadro 34: Pruebas de Múltiple Rangos para pH por LEUDANTE
QUIMICO
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
LEUDANTE
QUIMICO
Casos Media LS Sigma LS Grupos
Homogéneos
FOSFATO
MONOCALCICO
4 3.7325 0.0266654 X
CREMOR TARTARO 4 4.0925 0.0266654 X
MEZCLA 4 5.085 0.0266654 X
PIROFOSFATO
ACIDO DE SODIO
4 5.19 0.0266654 X
BLANCO 4 6.295 0.0266654 X
134
Contraste Sig. Diferenci
a
+/-
Límites
BLANCO - CREMOR TARTARO * 2.2025 0.120401
BLANCO - FOSFATO
MONOCALCICO
* 2.5625 0.120401
BLANCO – MEZCLA * 1.21 0.120401
BLANCO - PIROFOSFATO ACIDO
DE SODIO
* 1.105 0.120401
CREMOR TARTARO - FOSFATO
MONOCALCICO
* 0.36 0.120401
CREMOR TARTARO – MEZCLA * -0.9925 0.120401
CREMOR TARTARO -
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
* -1.0975 0.120401
FOSFATO MONOCALCICO –
MEZCLA
* -1.3525 0.120401
FOSFATO MONOCALCICO -
PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
* -1.4575 0.120401
MEZCLA - PIROFOSFATO ACIDO
DE SODIO
-0.105 0.120401
* indica una diferencia significativa.
Fuente: STATGRAPHICS Centurion XVI.I. Elaboración propia .2017
135
C. Evaluación Sensorial de cupcakes de mashua
Cuadro 35:Análisis de Varianza para PROMEDIO - Suma de Cuadrados Tipo
III
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS
PRINCIPALES
A:LEUDANTES
QUIMICOS
4.22114 4 1.05529 3.13 0.0330
B:CARACTERISTICAS 39.4154 6 6.56924 19.52 0.0000
RESIDUOS 8.07886 24 0.336619
TOTAL (CORREGIDO) 51.7154 34
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Cuadro 36:Pruebas de Múltiple Rangos para PROMEDIO por LEUDANTES
QUIMICOS
Método: 95.0 porcentaje LSD
LEUDANTES
QUIMICOS
Casos Media LS Sigma LS Grupos
Homogéneos
LILA 7 2.88571 0.219291 X
ROJO 7 3.3 0.219291 XX
VERDE 7 3.54286 0.219291 X
FUCSIA 7 3.8 0.219291 X
AZUL 7 3.81429 0.219291 X
136
Contraste Sig. Diferencia +/- Límites
AZUL - FUCSIA 0.0142857 0.640066
AZUL – LILA * 0.928571 0.640066
AZUL – ROJO 0.514286 0.640066
AZUL - VERDE 0.271429 0.640066
FUCSIA - LILA * 0.914286 0.640066
FUCSIA - ROJO 0.5 0.640066
FUCSIA - VERDE 0.257143 0.640066
LILA – ROJO -0.414286 0.640066
LILA - VERDE * -0.657143 0.640066
ROJO - VERDE -0.242857 0.640066
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
El análisis estadístico mostrado y evaluado indica que existe diferencia significativa a un 95% de
confianza entre los diferentes tratamientos evaluados, además de notar claramente que esta diferencia
también se establece en los bloques (características).
En base a las pruebas complementarias de Tukey, se observa claramente que el tratamiento con mezcla
de leudantes es el que destaca claramente como el mejor tratamiento a diferencia de los otros
tratamientos, Por ello, se elige este tratamiento como el mejor tratamiento, es decir, el cupcake de
mashua con mezcla de leudante en su formulación, lo cual permitió continuar con la investigación.
Leyenda:
Color de pirotin :
1. Azul :Cupcake con mezcla de leudante
2. Verde :Cupcake con Crémor tártaro
3. Fucsia :Cupcake con Fosfato monocalcico
4. Lila :Cupcake con pirofosfato acido de sodio
5. Rojo: Cupcake sin leudante químico
137
Cuadro 37: Pruebas de Múltiple Rangos para PROMEDIO por
CARACTERISTICAS
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
CARACTERISTICAS Casos Media
LS
Sigma
LS
Grupos
Homogéneos
3 5 2.46 0.25946
8
X
4 5 2.48 0.25946
8
X
5 5 3.12 0.25946
8
XX
1 5 3.16 0.25946
8
XX
7 5 3.4 0.25946
8
XX
2 5 3.84 0.25946
8
X
6 5 5.82 0.25946
8
X
138
Contrast
e
Sig. Diferenci
a
+/-
Límites
1 - 2 -0.68 1.17857
1 - 3 0.7 1.17857
1 - 4 0.68 1.17857
1 - 5 0.04 1.17857
1 - 6 * -2.66 1.17857
1 - 7 -0.24 1.17857
2 - 3 * 1.38 1.17857
2 - 4 * 1.36 1.17857
2 - 5 0.72 1.17857
2 - 6 * -1.98 1.17857
2 - 7 0.44 1.17857
3 - 4 -0.02 1.17857
3 - 5 -0.66 1.17857
3 - 6 * -3.36 1.17857
3 - 7 -0.94 1.17857
4 - 5 -0.64 1.17857
4 - 6 * -3.34 1.17857
4 - 7 -0.92 1.17857
5 - 6 * -2.7 1.17857
5 - 7 -0.28 1.17857
6 - 7 * 2.42 1.17857
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
139
Análisis de Varianza para aceptabilidad - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 24.08 4 6.02 1.94 0.1194
RESIDUOS 139.3 45 3.09556
TOTAL (CORREGIDO)
163.38 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones no presentan diferencia
significativa por lo tanto no influyen en la variable evaluada.
Análisis de Varianza para calidad P - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 12.12 4 3.03 2.71 0.0417
RESIDUOS 50.3 45 1.11778
TOTAL (CORREGIDO)
62.42 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones si presentan diferencia
significativa por lo tanto influyen en la variable evaluada(calidad). Y con el nivel del 5 % de
significancia se puede afirmar que el cupcake con mezcla de leudantes presenta una mejor
aceptación ya que presenta el mayor promedio .
Análisis de Varianza para simetria - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 16.72 4 4.18 2.69 0.0431
RESIDUOS 70.0 45 1.55556
TOTAL (CORREGIDO)
86.72 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones si presentan diferencia
significativa por lo tanto influyen en la variable evaluada (simetría). Y con el nivel del 5 % de
significancia se puede afirmar que el cupcake con fosfato mono cálcico presenta una mejor
aceptación ya que presenta el mayor promedio.
140
Análisis de Varianza para textura - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor- P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 5.72 4 1.43 0.79 0.5351
RESIDUOS 81.0 45 1.8
TOTAL (CORREGIDO)
86.72 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones no presentan diferencia
significativa por lo tanto no influyen en la variable evaluada (textura ).
Análisis de Varianza para corteza - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 35.12 4 8.78 6.05 0.0006
RESIDUOS 65.3 45 1.45111
TOTAL (CORREGIDO)
100.42 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones si presentan diferencia
significativa por lo tanto influyen en la variable evaluada (corteza ). Y con el nivel del 5 % de
significancia se puede afirmar que el cupcake con fosfato mono cálcico presenta una mejor
aceptación ya que presenta el mayor promedio.
Análisis de Varianza para color de miga - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 25.28 4 6.32 6.29 0.0004
RESIDUOS 45.2 45 1.00444
TOTAL (CORREGIDO)
70.48 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones si presentan diferencia
significativa por lo tanto influyen en la variable evaluada (miga ). Y con el nivel del 5 % de
significancia se puede afirmar que el cupcake con fosfato mono cálcico presenta una mejor
aceptación ya que presenta el mayor promedio. seguida del caupcake de mashua con mezcla de
leudante .
141
Análisis de Varianza para sabor - Suma de Cuadrados Tipo III
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor- P
EFECTOS PRINCIPALES
A:leudante 6.48 4 1.62 1.06 0.3875
RESIDUOS 68.8 45 1.52889
TOTAL (CORREGIDO)
75.28 49
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
Con un nivel de 5% de significancia, se concluye que las formulaciones no presentan diferencia
significativa por lo tanto no influyen en la variable evaluada (sabor).
D. Análisis estadístico del tipo de envase para el cupcake optimo y
cupcake control
Pérdida de peso
Cuadro 38:Análisis de Varianza para PERDIDA DE PESO - Suma N°16de
Cuadrados Tipo III
FUENTE SUMA DE
CUADRADOS
GL CUADRADO
MEDIO
RAZÓ
N-F
VALO
R-P
EFECTOS
PRINCIPALES
A:ENVASES 0.428283 2 0.214142 6.89 0.0279
B:DÍAS 2.4701 3 0.823368 26.50 0.0007
RESIDUOS 0.186429 6 0.0310716
TOTAL
(CORREGIDO)
3.08482 11
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Se observa el análisis de varianza para la variable Peso; donde se estableció que
si existen diferencias significativas entre los días y entre los envases, en los
cupcakes envasado en polietileno, polipropileno y pet, al 5% de significancia.
142
Cuadro 39:Pruebas de Múltiple Rangos para PERDIDA DE PESO
por ENVASES
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
ENVASES Casos Media LS Sigma LS Grupos
Homogéneos
POLIPROPILEN
O
4 0.45765 0.0881357 X
POLIETILENO 4 0.6993 0.0881357 XX
PET 4 0.92025 0.0881357 X
Contraste Sig. Diferencia +/- Límites
PET – POLIETILENO 0.22095 0.382441
PET – POLIPROPILENO * 0.4626 0.382441
POLIETILENO –
POLIPROPILENO
0.24165 0.382441
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
143
Cuadro 40:Pruebas de Múltiple Rangos para PERDIDA DE PESO por
DÍAS
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
DÍAS Casos Media
LS
Sigma
LS
Grupos
Homogéneos
1 3 0 0.10177 X
7 3 0.625433 0.10177 X
14 3 0.912167 0.10177 XX
21 3 1.232 0.10177 X
Contrast
e
Sig. Diferencia +/-
Límites
1 – 7 * -0.625433 0.496582
1 – 14 * -0.912167 0.496582
1 – 21 * -1.232 0.496582
7 – 14 -0.286733 0.496582
7 – 21 * -0.606567 0.496582
14 – 21 -0.319833 0.496582
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
144
Humedad
Cuadro 41:Análisis de Varianza para HUMEDAD - Suma de Cuadrados
Tipo III
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-
F
Valor-P
EFECTOS
PRINCIPALES
A:ENVASES 0.0612667 2 0.0306333 0.18 0.8423
B:DÍAS 14.9915 3 4.99717 28.80 0.0006
RESIDUOS 1.041 6 0.1735
TOTAL
(CORREGIDO)
16.0938 11
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Se observa el análisis de varianza para la variable Humedad; donde se estableció
que si existen diferencias significativas entre los días y no entre los envases, en
los cupcakes envasado en polietileno, polipropileno y pet, al 5% de
significancia.
Cuadro 42:Pruebas de Múltiple Rangos para HUMEDAD por
ENVASES
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
ENVASES Casos Media LS Sigma LS Grupos
Homogéneos
PET 4 18.06 0.208267 X
POLIETILENO 4 18.15 0.208267 X
POLIPROPILEN
O
4 18.235 0.208267 X
145
Contraste Sig. Diferenci
a
+/-
Límites
PET – POLIETILENO -0.09 0.903716
PET – POLIPROPILENO -0.175 0.903716
POLIETILENO –
POLIPROPILENO
-0.085 0.903716
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
Cuadro 43:Pruebas de Múltiple Rangos para HUMEDAD por DÍAS
Método: 95.0 porcentaje Tukey HSD
DÍAS Casos Media
LS
Sigma
LS
Grupos
Homogéneos
21 3 16.6 0.24048
6
X
14 3 17.67 0.24048
6
XX
7 3 18.7633 0.24048
6
XX
1 3 19.56 0.24048
6
X
146
Contrast
e
Sig. Diferenci
a
+/-
Límites
1 – 7 0.796667 1.17344
1 – 14 * 1.89 1.17344
1 – 21 * 2.96 1.17344
7 – 14 1.09333 1.17344
7 – 21 * 2.16333 1.17344
14 - 21 1.07 1.17344
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Elaboración Propia, 2017
147
Anexo 13: Informe de análisis químico proximal de la harina de mashua
148
149
Anexo 14: Informe de análisis químico proximal del cupcake de mashua optimo
150
151
Anexo 15: Informe de índice de peróxido del cupcake de mashua óptimo
o
152
153
Anexo 16: Informe de análisis microbiológico del cupcake de mashua optimo
154
155
156
157
Anexo 17: Constancia de deshidratado . Universidad Nacional de Jorge Basadre
Grohmann de Tacna
158
Anexo 18: Norma Técnica Peruana para la determinación de acidez
159
160
161
162
163
164
Calculo de acidez de la harina de mashua :
%acidez (ácido sulfúrico) = 0.6𝑥0.098 𝑥 85
100−9.11
%acidez (ácido sulfúrico) = 0.054
165
Anexo 19: Método para la determinación de ph en harinas
166
Anexo 20: Método para la determinación de acidez y acidez de cupcakes de mashua
pH :
Acide :
167
168
169
170
171
172
Calculo de acidez de cupcake de mashua
Ejemplo : cupcake de mashua Blanco (sin leudante quimico)
%acidez (Ácido Láctico) = 𝑉𝑥𝑁𝑥0.090𝑋100
X 50
𝑚 5
%acidez (Ácido Láctico) = 0.1𝑥0.01𝑥0.090𝑋100
X 50
2.5 5
%acidez (Ácido Láctico) = 0.036
173
Anexo 21: Fichas de evaluación sensorial para cupcakes de mashua
174
175
176
Anexo 22: Resultados de la evaluación sensorial de cupcakes de mashua
Cupcakes de mashua
177
178
Cupcake de mashua optimo
Anexo 23: Determinación de color mediante el atlas de los colores
Procedimiento para la determinación de color en la harina de mashua y los diferentes
cupcakes:
En un pequeño envase de 2cm X 2 cm, se coloca la muestra.
La clasificación de color se realizó mediante el ATLAS DEL COLOR
Con la muestra se determina el tinte.
Luego se determina, en el eje X (valor de cromicidad) y eje Y (valor de
luminosidad).
Teniendo los valores de cromicidad y valor de luminosidad, mediante la intersección
se determina el color correspondiente.
Metodo de determinar y cifrar un color dado
Los colores se designan con letras y números, siempre en el orden de tinte ,valor y
grado .
El valor lumínico se escribirá siempre con primera cifra y después el grado cromático,
leyendo este como numero ordinal .Así un símbolo S -5/4° se leerá
“ese,cinco,cuartos”.
MUESTRA: BLANCO
179
180
MUESTRA:FOSFATO MONOCALCICO
181
MUESTRA:PIROFOSFATO ACIDO DE SODIO
182
MUESTRA:CREMOR TARTARO
183
MUESTRA:MEZCLA
184
MUESTRA:HARINA DE MASHUA
185
Anexo 24: Evaluación económica del proyecto
1. GENERALIDADES
La evaluación económica consiste en reportar los gastos realizados para la elaboración
del presente trabajo.
2. INVERSIONES EFECTUADAS
Se realiza los cálculos según los gastos realizados tanto de manera directa como
indirecta.
2.1. COSTOS DIRECTOS
2.1.1. Pago de servicios
En el cuadro 44 se muestra los gastos en los servicios de Laboratorio según el tipo de
análisis.
Cuadro 44: Servicios requeridos para la investigación
SERVICIOS COSTOS (S/.)
ANALISIS PROXIMAL 270
DETERMINACION DE INDICE DE
PEROXIDO
400
ANALISIS MICROBIOLOGICO 150
TOTAL 820
Fuente: Elaboración propia ,2017
186
2.1.2. MATERIAS PRIMAS E INSUMOS UTILIZADOS
Para elaborar 800 g. de producto se necesita las siguientes cantidades especificadas en
el cuadro 45
:Formulación para la elaboración de queques
Cantidad Unidad Ingredientes
100 Gramos Harina de Mashua
116.67 Mililitros Aceite
133.33 Gramos Azúcar
166.67 Gramos Huevos
2.5 Gramos Leudante Químico*
116.67 Mililitros Leche entera
Calculo del precio por unidad de cupcakes de harina de mashua
El costo de la cupcake con harina de mashua se determina de acuerdo al
gasto de insumos requeridos con el leudante óptimo
Para la elaboración de cupcakes se emplearon 250g de harina de mashua
obteniendo 37 cupcakes de 40 gramos.
187
Cuadro 45: Formulación óptima para la elaboración de cupcakes
COMPONENTE
CANTIDAD(G)
PRECIO
UNITARIO (S/.)
TOTAL(S/.)
HARINA DE
MASHUA
100
25
2.5
ACEITE 116.67 6.5 0.76
AZÚCAR 133.33 3.5 0.47
HUEVOS 166.67 1 1.00
LEUDANTE
QUÍMICO*
2.5
33.3
0.08
LECHE ENTERA 116.67 3.5 0.41
633.59 5.21
PIROTINES 15 4 0.5
ENVASES 15 10 2.5
8.21
COSTO DE
PRODUCCION
0.55
Fuente: Elaboración propia, 2017
Por cada 100 gramos de harina de mashua utilizada para la elaboración de
cupcake se obtienen 15 cupcakes de 40 gr cada uno .
En el cuadro 46 Se detalla el precio de venta del producto final
Incluyendo el IGV.
188
Cuadro 46:Precio de venta del producto final
RUBRO CUPCAKE DE 40 G
COSTO UNITARIO 0.55
UTILIDAD 0.20
VALOR VENTA 0.75≈0.8
IGV(18%) 0.14
PRECIO FINAL 0.94
Fuente: Elaboración propia, 2017
2.1.3. Otros materiales.
Cuadro 47: Materiales secundarios
MATERIALES CANTIDAD COSTO(S/.)
BOLSAS DE
POLIPROPILENO
20 1
BOLSAS POLIETILENO 20 2
PAPEL FILTRO 1 3
AGUA DESTILADA 2L 2
VASOS 20 2
MARCADOR 1 2
12
Fuente: Elaboración propia,2017
2.1.4. Resumen de costos directos
Los costos directos en la elaboración de la experimentación se encuentran en el cuadro
48, el cual muestra un monto inicial.
189
Cuadro 48:Resumen de costos directos
RUBRO COSTOS(S/.)
PAGO DE SERVICIOS 820
MATERIA PRIMA 5.2
OTROS MATERIALES 12
837.2
Los costos indirectos para la experimentación se presenta en el cuadro 49.
Cuadro 49: Resumen de los costos indirectos
RUBRO COSTOS(S/.)
ELABORACION INFORME 60
INVESTIGACION BIBLIOGRAFIA
(IMPRESIONES ,FOTOCOPIAS
,SOLICITUDES)
90
UTILES DE ESCRITORIO 50
TRANSPORTE 100
340
En el cuadro 50 se muestra la suma de todos los gastos realizados en la elaboración de
cupcakes elaborados con harina de mashua en su formulación.
190
Cuadro 50:Balance económico final
RUBRO COSTO(S/.)
COSTOS DIRECTOS 837.2
COSTOS INDIRECTOS 340
1177.2
191
Anexo 25: Métodos de análisis y muestreo de harina de trigo
Cuadro 51: Métodos de análisis y muestreo
FACTOR/DESCRIPCION LIMITE METODO DE ANALISIS
CENIZA A GUSTO DEL AOAC 923.03
COMPRADOR ISO21.71:198º
METTODOS ICC
N°104/1(1990)
ACIDEZ DE LA GRASA Max 70 mg por q100 g de METODO ISO
harina respecto a la materia 7305(1986)-AOAC 939.05
seca expresada como acido
sulfúrico. Se necesitara no
mas de 50 mg se hidróxido
de potasio para neutralizar
los acidos grasos libres en
100 g de harina,respecto a
la materia seca
PROTEINA (Nx5.7) Min. 7.0% referido al peso ICC 105/1-Metodo de
del producto seco determiancion d ela
proteima bruta en cereales
para alimentos de consumo
humano y piensos
,utilizando catalizador de
selenio/cobre (Metodo de
tipo I ) – ISO 1871:1975
192
SUSTANCIAS
NUTRITIVAS
(vitaminas ,minerales ,
aminoácidos )
De conformidad con la
legislación del país en que
se vende el producto
No se ha definido ningún
método
TAMAÑO DE
PARTICULAS
(Granulosidad)
El 98% o mas d ela harina
deberá pasar a travez de un
tamiz (N°70) de 212
micras
AOAC 965.22
193
Anexo 26: Fichas técnicas (pirofosfato acido de sodio, fosfato monocalcico)
194
195
Anexo 27: Fotografías de evidencia para la obtención de harina y elaboración de
cupcakes de mashua .
1. RECEPCION DE MASHUA
2.PESADO DE MASHUA EN
MAL ESTADO
3. REBANADO DE MASHUA
4. DESHIDRATADO DE
MASHUA
5 .MASHUA DESHIDRATADA 6 .HARINA DE MASHUA
7. ANALISIS
GRANULOMETRICO A LA
HARINA DE MASHUA
8 .HORNEADO DE CUPCAKES
9 .MOLDEADO 10. P E M H196
11.CUPCAKE CON LEUDANTE
PIROFOSFATO ACIDO SE SODIO
12. CUPCAKE CON LEUDANTE
FOSFATO MONOCALCICO
13. MEDICION DE PH 14. DETERMINACION DE
HUMEDAD
15. DETERMINACION DE
ACIDEZ
16. CABINA DE
EVALUACION SENSORIAL 197
198
Anexo 28: Agentes leudantes a base de fosfatos
199
Velocidad de levado
200
Anexo 29: Boleta electrónica de leudantes químicos
201
Anexo 30: Macrografías de alveolos de cupcakes de mashua
Anexo 31: Procedimiento para la determinación del volumen específico
Procedimiento para la determinación del volumen específico
El cupcake es pesado.
Se colocó el cupcake en un recipiente geométrico que contiene alpiste
Luego se procede a desplazar todas aquellas semillas que fueron
desplazadas por el cupcake.
Mediante una probeta medimos la cantidad de volumen que ocupo el
cupcake
Este procedimiento se realiza por triplicado.
Cálculo:
Volumen especifico = volumen del cupcake(ml)
masa (g)
202
Anexo 32:Norma sanitaria ,Elaboración y expendio de productos de panificación ,
galletería y pastelería . RM N°1020-210/MINSA
Requerimiento de mohos
203
204
Anexo 33: Norma Técnica Peruana ITINTEC 205.027 (1986)
205
206
Anexo 34: Norma técnica peruana 206.002:1981
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
Anexo 35: Consumo Per cápita de productos de Panadería y Pastelería
Fuente: INEI .Encuesta nacional de presupuestos familiares 2008-2009
218
Consumo promedio per cápita anual de pan (Kilogramo por persona), de galletas
(Kilogramo por persona), de pasteles y tortas (Kilogramo por persona)
Departamento Indicador Unidad 2009
Total Nacional Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 26.72
Total Nacional Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.75
Total Nacional Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.65
Amazonas Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 31.27
Amazonas Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.84
Amazonas Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.72
Áncash Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 34.73
Áncash Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.91
Áncash Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 0.71
Apurímac Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 23.98
Apurímac Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.7
Apurímac Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.11
Arequipa Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 32.7
Arequipa Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.44
Arequipa Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.74
Ayacucho Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 31.02
Ayacucho Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.48
Ayacucho Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 0.56
Cajamarca Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 56.53
Cajamarca Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 0.91
Cajamarca Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.07
Cusco Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 36.17
Cusco Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.84
Cusco Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.69
Huancavelica Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 25.34
Huancavelica Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 2.23
Huancavelica Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.18
Huánuco Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 37.21
Huánuco Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.35
Huánuco Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.03
Ica Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 24.9
Ica Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 2.05
Ica Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.03
219
Junín Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 31.96
Junín Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 2.02
Junín Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.64
La Libertad Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 32.22
La Libertad Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.79
La Libertad Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.66
Lambayeque Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 31.5
Lambayeque Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.23
Lambayeque Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.25
Lima Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 23.57
Lima Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.88
Lima Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.81
Loreto Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 24.51
Loreto Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 0.93
Loreto Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.2
Madre de Dios Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 15.11
Madre de Dios Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 2.35
Madre de Dios Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.56
Moquegua Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 43.85
Moquegua Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.2
Moquegua Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 0.94
Pasco Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 37.96
Pasco Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 3.36
Pasco Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.73
Piura Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 20.55
Piura Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.54
Piura Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.28
Puno Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 36.47
Puno Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 2.24
Puno Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 2.83
San Martín Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 13.84
San Martín Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.85
San Martín Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 1.25
Tacna Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 39.53
Tacna Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.67
Tacna Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 2.17
Tumbes Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 25.83
Tumbes Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.63
Tumbes Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 0.8
Ucayali Consumo promedio per cápita anual de pan Kilogramo por persona 15.45
Ucayali Consumo promedio per cápita anual de galletas Kilogramo por persona 1.12
Ucayali Consumo promedio per cápita anual de pasteles y tortas Kilogramo por persona 0.7
Fuente: INEI - Sistema de Información Regional para la Toma de Decisiones-Encuesta
Nacional de Presupuestos Familiares 2008-2009
220
Anexo 36. Calculo de vida útil del cupcake de mashua óptimo.
A. Calculo de las constantes (K) de velocidad de deterioro
Paso 1. Se realizan las gráficas correspondientes con los valores de índice de peróxido vs
los días de almacenamiento a temperaturas de almacenamiento de 15,25 y 35°C.
Figura 25 . Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(15°C)
Figura 26. Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(25°C)
Tiempo de almacenamiento( Dias)
20 15 10
15°C
Lineal (15°C)
0,4
0,2
IP = 0.0093x + 0.459 R² = 0.998
0,8
0,6
15°C
Tiempo de almacenamiento( Dias)
20 15 10
25°C
Lineal (25°C)
0,6
0,4
0,2
IP = 0.0186x + 0.5781 R² = 0.998
0,8
25°C
Val
ore
s d
el In
dic
e d
e P
ero
xid
o (
mq
O
2 /
K Tg ít.
) ulo
del
eje
V
alo
res
del
Ind
ice
de
Per
oxi
do
(m
q O
2
. /
Kg.
)
221
Figura 27. Valores de índice de peróxido en función del tiempo de almacenamiento
(35°C)
Paso 2. De acuerdo a las gráficas anteriores se obtiene en cada caso una ecuación de la
recta, tres pendientes “m” que serán igual “k”(velocidad de deterioro) que corresponden a
las temperaturas de almacenamiento 15 , 25 y 35 °C
Cuadro: Calculo de la constante de velocidad de deterioro ( K )
TEMPERATURA(°C) Ecuación de la recta M= k(velocidad de
deterioro)
15 IP = 0.0093x + 0.459 0.0093
25 IP = 0.0186x + 0.5781 0.0186
35 IP = 0.4829x + 0.6605 0.4829
B. Cálculo de forma logarítmica de la ecuación de Arrhenius (Metodo grafico)
Paso 1. Con los valores obtenidos anteriormente, se realiza el gráfico de Arrhenius donde
muestra el logaritmo de las constantes cinéticas ( log k en el eje de las ordenadas) graficado con
respecto al inverso de la temperatura (1/T ,en el eje de las abcisas), se determina
Tiempo de almacenamiento( Dias)
20 15 10
Lineal (35°C)
IP = 0.4829x + 0.6605 R² = 0.9993 10
35°C V
alo
res
del
Ind
ice
. de P
ero
xid
o (
mq
O2
/ K
g.)
222
el log k(constante de velocidad de deterioro) , utilizado para analizar el efecto de la
temperatura en las tasas de rapidez de las reacciones químicas.
Temperatura de
almacenamiento
m=K 1/T lg K
°C °K
15 288 0.0093 0.00347222 -2.03151705
25 298 0.00186 0.0033557 -2.73048706
35 308 0.4829 0.00324675 -0.31614279
Figura 28. Log K en función de 1/T °
De la Figura 28 se obtendrá la ecuación de Arrhenius linealizada.
𝐿og𝐾 = 𝐿og𝐾𝑜 − (𝐸𝑎 /𝑅) 1/𝑇 (II)
Logk = -7450.8(1/T) + 23.329
Título del eje
-2
logk -3
lg K
Lineal (lg K) log K = -7450.8x + 23.329
R² = 0.4573
-1
-1,5
0,0035 0,00345 0,0034 0,00335 0,0033 0,00325 0,0032 -0,5
1/T
.
223
Paso 3: Teniendo la Ecuacion de Arrenius reemplazaremos los valores de 1 /T los cuales
son las inversas de las temperaturas de almacenamiento (15 , 25 y 35 °C) en unidades kelvin
y determinaremos lg k(constante de velocidad de deterioro) para cada una de las
temperaturas de almacenamiento .
Cálculo de Lg K(constante de velocidad de deterioro) a las diferentes temperaturas
de almacenamiento (15 , 25 y 35 °C)
T de
almacenamiento
°C °K 1/T Logk
15
288
0.00347222 -
2.541833333
25
298
0.0033557 -
1.673684564
35
308
0.00324675 -
0.861909091
C. Estimación del tiempo de Vida útil a una temperatura dada
Paso 1. Se procede a determinar lg k (constante de velocidad de deterioro) para la
temperatura de 20°C de almacenamiento
224
T°=°C T°= °K LOG K K
20 293 -
2.100351536
0.007936855
Paso 2.
Tenemos la ecuación planteado por Labuza (1982):
𝑙𝑜𝑔𝐴 = 𝑙𝑜𝑔𝐴𝑜 + 𝐾𝛳𝑠 /2.302585
Despejando la Ecuación en función de θs se obtiene la Estimación del tiempo de vida útil a una
temperatura pre establecida.
Donde :
A: Valor limite de calidad
ϴs = (log 𝐴 − log 𝐴𝑜)2.302585
k
A0 :Valor inicial del parámetro de calidad
K:constante de la velocidad e deterioro
Estimación de la Vida Útil
Item
valor numérico log IP0 = valor
inicial
Θ = tiempo
de Vida Útil (días) Mes Horas
Valor límite
de Índice de
peróxido
5
0.70
89.1526161
2.971753
2139.662785
Valor inicial de Índice de peróxido
0.47
0.392696953
Paso 3. Finalmente procedemos a reemplazar valores en la ecuación antes mencionada
para obtener el tiempo de vida θs(días) :
ϴs = (log 𝐴 − log 𝐴𝑜)2.302585
k
ϴs = (0.70 − 0.392696953)2.302585
0.007936855
ϴs =89 dias
225