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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
ELABORACIÓN DE GEL ENERGÉTICO A PARTIR DE CACAO (Theobroma cacao L) EN POLVO Y CAFÉ (Coffea arabica L)
PARA DEPORTISTAS TRABAJO EXPERIMENTAL
Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de
INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
AUTOR
MEDINA NARVÁEZ BORIS ALFREDO
TUTOR
EL SALOUS AHMED
MILAGRO – ECUADOR
2020
PORTADA
APROBACIÓN DEL TUTOR
3
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
4
Dedicatoria
El presente trabajo de titulación está dedicado
principalmente a Dios por regalarme la vida y la
sabiduría para culminar este escalón.
A mis abuelitos por ser parte fundamental en mi vida,
quienes me ha brindado su apoyo emocional y
económico para poder seguir adelante y así cumplir
cada una mis metas.
A mi hijo, quien es mi mayor inspiración para seguir
preparándome, gracias a su compañía me considero
un hombre exitoso y feliz.
Y a mi madre quien me dio la vida y me formo como
el hombre de bien en el que me convertí.
5
Agradecimiento
Se termina una etapa, pero continúan muchas más
sin lugar a duda, sin embargo, debo agradecer con
inmensa admiración a las personas que de una u otra
manera hicieron posible que se concrete este logro
académico.
En primer lugar, quiero agradecer al Ing. Ahmed El
Salous, quien se desempeñó como tutor de tesis, el
cual me brindó la guía necesaria para completar este
trabajo de titulación. Sin su colaboración nada sería
posible.
A los docentes que fueron los encargados de mi
formación, quienes de forma desinteresada me
brindaron su apoyo incondicional en esta etapa
estudiantil.
A mis compañeros con quienes compartí durante 5
años momentos inolvidables, los llevare en el corazón
en especial a Génesis, Ninoska, Michelle y Guillermo.
6
Autorización de autoría intelectual
7
Índice general
PORTADA .............................................................................................................. 1
APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3
Dedicatoria ............................................................................................................ 4
Agradecimiento .................................................................................................... 5
Autorización de autoría intelectual ..................................................................... 6
Índice general ....................................................................................................... 7
Índice de tablas .................................................................................................. 10
Índice de figuras ................................................................................................. 11
Resumen ............................................................................................................. 12
Abstract ............................................................................................................... 13
1. Introducción ................................................................................................... 14
1.1 Antecedentes del problema ......................................................................... 14
1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................... 15
1.2.1 Planteamiento del problema ................................................................ 15
1.2.2 Formulación del problema ................................................................... 15
1.3 Justificación de la investigación ................................................................ 15
1.4 Delimitación de la investigación ................................................................. 16
1.5 Objetivo general ........................................................................................... 17
1.6 Objetivos específicos................................................................................... 17
1.7 Hipótesis ....................................................................................................... 17
2. Marco teórico .................................................................................................. 18
2.1 Estado del arte .............................................................................................. 18
2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 19
8
2.2.1 Bebidas para deportistas ..................................................................... 19
2.2.2 Gel energético ....................................................................................... 20
2.2.3 Beneficios de los geles energéticos.................................................... 20
2.2.4 Alimentación para deportistas ............................................................. 21
2.2.5 Sacarosa ................................................................................................ 22
2.2.6 Maltodextrina ......................................................................................... 23
2.2.7 Cloruro de sodio ................................................................................... 23
2.2.8 Citrato de sodio ..................................................................................... 23
2.2.9 Benzoato de sodio ................................................................................ 23
2.2.10 Cloruro de potasio .............................................................................. 24
2.2.11 Chocolate amargo ............................................................................... 24
2.2.12. El árbol de cacao ............................................................................ 24
2.2.13. Producción de Cacao en Milagro y sus parroquias ..................... 24
2.2.14. Propiedades beneficiosas del cacao ............................................ 25
2.2.15. Usos del Cacao y sus Derivados ................................................... 25
2.2.16. Producción del cacao en el Ecuador ............................................ 26
2.2.17. Café .................................................................................................. 26
2.2.18. Ácido cítrico .................................................................................... 27
2.3 Marco legal .................................................................................................... 27
3. Materiales y métodos ..................................................................................... 30
3.1. Enfoque de la investigación ....................................................................... 30
3.1.1. Investigación documental ................................................................... 30
3.1.2. Investigación experimental ................................................................. 30
3.2. Diseño de la investigación ......................................................................... 30
3.3 Metodología .................................................................................................. 31
9
3.3.1. Variables ............................................................................................... 31
3.3.1.1 Variables dependientes ..................................................................... 31
3.3.1.2 Variable independiente ...................................................................... 31
3.3.2 Tratamientos .......................................................................................... 31
3.4. Diseño experimental ................................................................................... 35
4. Resultados ...................................................................................................... 36
4.1. Identificar la fórmula de mejor aceptación sensorial de las muestras en
estudio................................................................................................................. 36
4.2. Analizar el valor nutricional a la fórmula de mayor aceptación sensorial.
............................................................................................................................. 37
4.3. Determinar el costo/beneficio del gel energético. .................................... 38
5. Discusión ........................................................................................................ 41
6. Conclusiones .................................................................................................. 43
7. Recomendaciones .......................................................................................... 44
8. Bibliografía ...................................................................................................... 45
9. Anexos ............................................................................................................ 51
9.1. Anexo 1. Tabla Hedónica ............................................................................ 51
9.2. Anexo 2. Datos análisis estadísticos ......................................................... 52
9.3. Anexo 3. Análisis de varianza .................................................................... 56
9.4. Anexo 4. Gráficos estadísticos de los tratamientos................................. 58
9.5. Anexo 5. Resultados Análisis de composición nutricional ..................... 61
9.6. Anexo 6. Fotografías ................................................................................... 64
10
Índice de tablas
Tabla 1. Formulación ....................................................................................... 31
Tabla 2. Análisis de varianza ........................................................................... 35
Tabla 3. Resultados - Análisis de varianza ...................................................... 36
Tabla 5. Resultados de análisis de composición nutricional ............................ 37
Tabla 6. Costo de elaboración de formulación 1 .............................................. 38
Tabla 7. Costo de elaboración de formulación 2 .............................................. 39
Tabla 8. Costo de elaboración de formulación 3 .............................................. 39
Tabla 9. Costo/beneficio de los 3 tratamientos ................................................ 40
Tabla 10. Tabla hedónica - Análisis sensorial .................................................. 51
Tabla 11. Datos – Atributo color ....................................................................... 52
Tabla 12. Datos - Atributo Olor......................................................................... 53
Tabla 13. Datos - Atributo sabor ...................................................................... 54
Tabla 14. Datos - Atributo Textura ................................................................... 55
Tabla 15. Análisis de varianza - Atributo Color ................................................ 56
Tabla 16. . Análisis de varianza - Atributo Olor ................................................ 56
Tabla 17. Análisis de varianza - Atributo Sabor ............................................... 57
Tabla 18. Análisis de varianza - Atributo Textura ............................................. 57
11
Índice de figuras
Figura 1. Diagrama de flujo de elaboración de gel energético ......................... 32
Figura 2. Gráfico comparativo de medias - atributo color ................................. 58
Figura 3. Gráfico comparativo de medias - atributo olor .................................. 58
Figura 4. Gráfico comparativo - atributo sabor ................................................ 59
Figura 5. Gráfico comparativo - atributo textura .............................................. 59
Figura 6. Comparación gráfica de los tratamientos evaluados ........................ 60
Figura 7. Composición nutricional del gel energético ....................................... 61
Figura 8. Etiqueta nutricional de gel energético ............................................... 62
Figura 9. Información nutricional (inglés) ......................................................... 63
Figura 10. Materia prima utilizada .................................................................... 64
Figura 11. Pesado de materia prima ................................................................ 64
Figura 12. Adición de la maltodextrina ............................................................. 65
Figura 13. Adición de cacao ............................................................................. 65
Figura 14. Materia prima y aditivos .................................................................. 66
Figura 15. Cacao, maltodextrina y azúcar ........................................................ 66
Figura 16. Mezclado de ingredientes ............................................................... 67
Figura 17. Análisis sensorial ............................................................................ 67
Figura 18. Entrega de muestras al panel sensorial .......................................... 68
12
RESUMEN
La incorporación de estrategias dietéticas que apoyan los objetivos de
entrenamiento y retrasan la fatiga durante un evento son de suma importancia para
el atleta y el entrenador. Todo deportista tiende a sufrir agotamiento o desgaste
físico cuando se excede el horario de entrenamiento, por ello nace la necesidad de
elaborar un gel energético a partir del cacao (Theobroma cacao L) y café (Coffea
arabica L) para deportistas. El trabajo de investigación realizado es de tipo
experimental, debido a que se elaboraron tres formulaciones distintas (T1: 15 %
cacao + 2 % café, T2: 25 % cacao + 2,03 % café, T3: 10 % cacao + 4,03 % café) ,
los que fueron sometidos a un análisis sensorial con una escala del 1 al 5,
determinando como tratamiento de mayor aceptación sensorial, la formulación 3
con una media de 4.47 para el tributo color, 4.57 para el atributo olor, 4.50 y 4.33
para los atributos de sabor y textura respectivamente. El gel energético contiene
3,99 g/100g de proteína, 3,36 g/100g de grasa total, sólidos solubles 82,80 g/100g,
azúcares totales por inversión 36.87 g/100g, carbohidratos totales 73,70 g/100g. El
contenido calórico fue de 341 kcal/100g, estableciendo que los valores se
encuentran dentro de los establecidos por la normativa ecuatoriana NTE INEN 2
411:2008. De acuerdo al análisis costo/beneficio, el tratamiento de menor costo es
el número 1, debido a que para su elaboración se utilizó menor cantidad de café.
Palabras clave: atributos, beneficio, costo, energía, formulación
13
ABSTRACT
The incorporation of dietary strategies that support training goals and delay fatigue
during an event are of paramount importance to the athlete and coach. Every athlete
tends to suffer exhaustion or physical wear when the training schedule is exceeded,
so the need to produce an energy gel from cocoa (Theobroma cacao L) and coffee
(Coffea arabica L) for athletes is born. The research work carried out is of an
experimental type, because three different formulations were developed (T1: 15%
cocoa + 2% coffee, T2: 25% cocoa + 2.03% coffee, T3: 10% cocoa + 4.03 % coffee),
those who underwent a sensory analysis with a scale from 1 to 5, determining as a
treatment of greater sensory acceptance, formulation 3 with an average of 4.47 for
the color tribute, 4.57 for the smell attribute, 4.50 and 4.33 for flavor and texture
attributes respectively. The energy gel contains 3.99 g / 100g of protein, 3.36 g /
100g of total fat, soluble solids 82.80 g / 100g, total sugars per inversion 36.87 g /
100g, total carbohydrates 73.70 g / 100g. The caloric content was 341 kcal / 100g,
establishing that the values are within those established by the Ecuadorian
regulations NTE INEN 2 411: 2008. According to the cost / benefit analysis, the
lowest cost treatment is number 1, because less coffee was used for its production.
Keywords: attributes, benefit, cost, energy, formulation
14
1. Introducción
1.1 Antecedentes del problema
Los atletas entrenan para lograr un rendimiento óptimo en su deporte particular
al maximizar el estímulo de entrenamiento, adaptación y el ajuste de sus
habilidades. La incorporación de estrategias dietéticas que apoyan los objetivos de
entrenamiento y retrasan la fatiga durante un evento son de suma importancia para
el atleta y el entrenador. La nutrición deportiva es un área de investigación en
evolución que proporciona información validada científicamente para mejorar el
rendimiento físico, dentro de las necesidades energéticas de los atletas y
proporción requirente se basa en una ingesta de macro
y micronutrientes respaldada por la ciencia. Por ello, los atletas deben llevar un
régimen estricto de al comer, que básicamente dependerá de la dieta diseñada
acorde a su características y frecuencia deportiva, el campo investigativo ahora
conocido como nutrición deportiva comenzó en los laboratorios de fisiología del
ejercicio. Los historiadores consideran que los primeros estudios de nutrición
deportiva son los de carbohidratos y el metabolismo de las grasas llevado a cabo
en Suecia a finales de los años treinta (Galaz, 2018).
A finales de la década de 1960, los científicos escandinavos comenzaron a
estudiar el almacenamiento, el uso y la resíntesis de glucógeno muscular asociados
con el ejercicio prolongado. La tecnología también fue desarrollada para ayudar a
esos científicos a medir las respuestas de los tejidos humanos al ejercicio. En 1965
nace algo más en el laboratorio, en la Universidad de Florida, un equipo de
investigadores dirigido por el Dr. Robert Cade desarrolló la primera investigación
científica. La cual fue una bebida diseñada para reemplazar los líquidos y las sales
perdidas por el sudor durante el ejercicio intenso. El éxito comercial de esta primera
15
bebida llevó a un mayor desarrollo de suplementos de nutrición deportiva y
diversificación de funciones más allá de la reposición de líquidos, como la
resistencia, el desarrollo de la fuerza y el crecimiento muscular.
1.2 Planteamiento y formulación del problema
1.2.1 Planteamiento del problema
El deporte ha sido una de las actividades cotidianas que se practica desde hace
muchos años, debido a los beneficios que esta otorga al cuerpo humano, sin
embargo, detrás de estas disciplinas se producen un sinnúmero de problemas,
trastornos alimentarios y anomalías por el desgaste físico que no es compensado.
Todo deportista tiende a sufrir agotamiento o desgaste físico cuando se excede
el horario de entrenamiento, esto es traducido como la extenuación psicológica,
emocional y sobretodo físico, donde el principal comportamiento es la falta de
energía que puede ocasionar grandes anomalías al cuerpo humano. Si el cuerpo
no es compensado a tiempo puede ocasionar problemas mayores como apatía,
trastornos de sueño, excesiva pérdida de peso, elevación del ritmo cardiaco,
molestias musculares e inclusive cambios de humor, sin dejar a un lado los
trastornos gastrointestinales.
1.2.2 Formulación del problema
¿El gel energético contará con aceptación sensorial y con un alto contenido de
energía?
1.3 Justificación de la investigación
En un deportista la salud física es clave para un estilo de vida activo., debido
que depende de la fuerza, habilidad y resistencia durante los constantes
entrenamientos, el cuerpo no funcionará sin el combustible adecuado, es decir sin
una buena alimentación o elementos que permitan balancear los niveles
16
energéticos, vitamínicos para un buen funcionamiento del organismo por día, cifras
que varían de acuerdo con la actividad física en el caso de los atletas, este número
puede aumentar en 500 a 1000 calorías más (Galaz, 2018).
La pasta de cacao ofrece beneficios nutricionales debido que contiene
lipoproteína de alta densidad (HDL) que participa del centro de la actividad
cardiovascular, cuya calidad y cantidad de esta molécula son sustanciales para la
salud del corazón. Varias evidencias demuestran el aumento de los niveles séricos
de HDL causados por el cacao (Theobroma cacao L), además, mejor modulación
del plasma lipídico. El cacao es una fruta rica en polifenoles, que proporciona
beneficios a funciones vasculares a través de varias vías. Por un lado, el efecto
antihipertensivo ya se conoce bien, por otro lado, la mejora del perfil lipídico es
controvertida. Los componentes antioxidantes obtenidos del cacao es
aparentemente principales sustancias responsables de la modulación del perfil
lipídico (Santos y Macedo, 2018).
Por ello la presente investigación desarrollará un gel energético que permitirá
incrementar el potencial energético para los enteramientos estrictos de los
deportistas, con la finalidad de compensar el desgaste físico que se produce por la
dura jornada.
Comercialización del gel energético dependerá desde diseño del producto, por
ello se debe tener en cuenta como fase más relevante el desarrollo del prototipo
rápido del producto con el fin de probar la viabilidad del modelo de negocio que se
genera alrededor de él (Torres, 2017).
1.4 Delimitación de la investigación
Espacio: La investigación se desarrolló en los laboratorios de procesamiento de
alimentos en la Universidad Agraria del Ecuador.
17
Tiempo: El período de tiempo fue de 8 meses para el desarrollo del trabajo de
titulación.
Población: Se procedió a realizar una evaluación sensorial del producto por
medio de los estudiantes del último año de la carrera de ingeniería agrícola de la
Universidad Agraria del Ecuador.
1.5 Objetivo general
Elaborar un gel energético a partir del cacao en polvo (Theobroma cacao L) y
café (Coffea arabica L) para deportistas.
1.6 Objetivos específicos
• Formular un gel energético para deportistas a base de cacao en polvo.
• Identificar la fórmula de mejor aceptación sensorial de las muestras en
estudio.
• Analizar el valor nutricional a la fórmula de mayor aceptación sensorial.
• Determinar el costo/beneficio del gel energético.
1.7 Hipótesis
El gel tendrá aceptación sensorial y aportará energía a los deportistas que
lo consuman.
18
2. Marco teórico
2.1 Estado del arte
En un proyecto realizado por Torres (2017), donde se desarrolló geles
energéticos para deportistas que se diferencian de la estructura que siguen los
geles comerciales. La industria alimentaria en el sector deportivo presenta una gran
variedad de marcas comerciales con diferentes gamas de productos que van desde
batidos de proteínas, barras energéticas e inclusive geles energéticos, que, a
diferencia de los batidos proteicos, éstos tienen una composición y efectos muy
similares unos a otros, siendo su principal característica el efecto estimulante, ya
sea mediante la cafeína u otros componentes. El producto en estudio produce
efectos beneficiosos de distintos superalimentos, cada vez más presentes en la
dieta diaria, como lo son las microalgas y semillas de chía, así como fresas y otros
ingredientes. Con la formulación se busca efectos vasodilatadores (fresas) y de
retención de agua (chía), como un aporte considerable de minerales, todos ellos
imprescindibles y beneficiosos en la práctica deportiva aeróbica intensa. Para ello,
en el presente proyecto se ha desarrollado y caracterizado un gel sobre el que
además se ha llevado a cabo un pre-estudio sensorial. Con respecto a los
resultados de la caracterización fisicoquímica y sensorial de los geles se ha
obtenido un gel que, aunque en las medidas de textura tienen diferencias
significativas con los geles actuales, sin embargo, los consumidores reciben sus
características sensoriales muy positivamente. Se realizó un análisis de
retroextrusión, que permite obtener la medida de firmeza, consistencia,
deformación (cohesividad) y viscosidad, mediante la prueba Para ello se empleó
un equipo TA. XT plus (Stable microsystems, Reino Unido) con la sonda de
retroextrusión y disco de 3,5 cm. Se realizó un análisis de las muestras con las 3
19
concentraciones de chía hidratada, dos tipos distintos de geles comerciales, y el
prototipo seleccionado. La velocidad del test de compresión fue de 2 mm/seg, y la
distancia de ensayo de 2,5 cm, con una fuerza de activación de 0,1 N.
Por otro lado, la guayusa (Ilex guayusa) es considera una planta utilizada por las
comunidades indígenas de la amazonia hace varios años, a manera de infusión,
por ser una bebida estimulante y desintoxicante según sus creencias ancestrales.
Al elaborar los 3 productos energéticos, se pensó en el segmento de deportistas,
especialmente en los ciclistas, ya que, en competencias de resistencia, demanda
más esfuerzo y varias horas de trabajo. Por medio del testeo a las muestras le logra
visualizar que todas se ajustan acorde al gusto del consumidor, además que
cumplen con todos los parámetros establecidos por la norma vigente (González,
2015).
Además, el consumo de geles energéticos para deportistas ha aumentado en
los últimos años a nivel nacional e internacional, brindando variedad de nuevas
formulaciones con distintos sabores. El objetivo planteado para este estudio fue
elaborar un gel energético para deportistas sabor a naranja y que presente
propiedades organolépticas aceptables para el consumidor. Se utilizó un diseño
completamente al azar (DCA) con 4 tratamientos y 4 repeticiones. En los
tratamientos en estudio se determinó la viscosidad y actividad de agua como
variables de respuesta donde por medio de una tabla de ponderación se eligió el
mejor tratamiento, siendo este el T2. Se realizó un focus group especificando que
las mejores características del gel energético eran bebible, ligero y sabor natural a
naranja (Córdova, 2016).
2.2 Bases teóricas
2.2.1 Bebidas para deportistas
20
Su funcionan principal es hidratante, contiene azúcares, además electrolitos
vitales para la función celular. Por eso, hasta mediados del siglo XX, la cerveza fue
considerada la bebida deportiva de elección - especialmente como era más seguro
beber que el agua del grifo. Hoy en día, las bebidas deportivas han tomado un
sabor muy diferente. Las bebidas son ricas en minerales como el sodio y el potasio,
una persona en promedio suda entre 0,8 y 1,4 litros por hora, por ello se requiere
de una buena hidratación acompañada de una dieta equilibrada (Witt, 2018).
2.2.2 Gel energético
Los geles energéticos, son suplementos en forma de una sustancia viscosa (tipo
gel) con un alto contenido en hidratos de carbono simples cuyo objetivo principal
será proveer energía rápidamente. Cuando se practica deporte en altas
velocidades, el mayor aporte energético suele provenir del glucógeno muscular y
hepático (la forma en que se almacenan los hidratos de carbono). Son utilizados
como una forma simple y rápida de abastecer al organismo de hidratos de
carbono que puedan funcionar como combustible siendo una fuente de energía
mientras se realiza el ejercicio físico. El objetivo de consumirlos es intentar evitar
que las reservas de glucógeno se agoten y permitir a tu cuerpo tener una cantidad
suficiente de energía. Los hidratos de carbono que consumimos en geles
energéticos se convierten en energía que nuestro cuerpo pueda utilizar, es
necesario que se cumplan una serie de procesos que necesitan de tiempo (Torres,
2017).
2.2.3 Beneficios de los geles energéticos
Los beneficios de estos productos básicamente son proporcionar energía al
deportista para que pueda continuar con la práctica del ejercicio sin bajar su
rendimiento. Este aporte energético puede ser inmediato o prolongado en el
21
tiempo, en función de la composición de hidratos de carbono de cada gel. Es una
energía que necesita el organismo para funcionar con normalidad. Además, es el
sustrato nutricional más eficiente para obtener energía. Dependiendo del tipo de
hidrato de carbono (sencillo o complejo) y su índice glucémico (alto, medio o bajo),
se asimilan más o menos rápido y liberan la energía en nuestro organismo también
de forma inmediata o más sostenida en el tiempo. Es muy habitual encontrar un gel
energético con una combinación de distintos tipos de carbohidratos. Los geles
energéticos generalmente están compuestos de distintos tipos de carbohidratos
según la finalidad. Principalmente se busca que los geles sean de rápida absorción
y que liberen energía de forma sostenida o por el contrario de forma instantánea.
Todo ello se consigue mezclando distintos tipos de carbohidratos con índices
glucémicos (IG) diferentes y en proporciones apropiadas para cumplir con su
objetivo (García, 2017).
2.2.4 Alimentación para deportistas
La alimentación de deportistas y personas físicamente activas debe permitir no
solo que se consiga el máximo rendimiento físico sino también garantizar una
situación nutricional correcta en el presente y en futuras etapas de su vida. Las
personas más activas tienen requerimientos nutricionales superiores, y la
incorporación en su dieta de alimentos de elevada densidad nutricional, como el
huevo, puede ser muy conveniente. La industria de bebidas de nutrición
deportiva comenzó en la década de 1960 como una respuesta a las necesidades
de hidratación y recuperación de los atletas después del ejercicio. Las nuevas
tecnologías de ingredientes relacionadas con la investigación en nutrición deportiva
facilitaron el lanzamiento de múltiples ofertas de bebidas al mercado, creando así
una industria completamente nueva dedicada a atender las necesidades
22
nutricionales de los atletas. La suplementación de proteínas en forma de bebidas
comenzó como subproductos de bajo costo de los procesos de fabricación de
aceite y queso que posterior se convirtió en materia prima para productos de
proteína de soja y productos lácteos comerciales dirigidos inicialmente a los
culturistas. Para el año 2015 las categorías combinadas de mezclas de bebidas
hardcore y deportivas. Contabilizó más de siete mil millones de dólares en los
Estados Unidos. Inicialmente, un mercado de nicho es donde los productos eran
consumidos principalmente por atletas y entusiastas de los deportes; en la última
parte de la década de 2000, las categorías fueron atractivas para las compañías
multinacionales de clase mundial que lanzaron sus propias bebidas nutricionales
comercializadas en masa (López et al., 2017).
2.2.5 Sacarosa
Es un disacárido compuesto de glucosa y fructosa ; Las dos fuentes más
importantes son la caña de azúcar y la remolacha azucarera. El azúcar de caña y
el azúcar de remolacha se producen en más de 130 países en todo el
mundo. Aunque la ingesta total de energía ha aumentado a nivel mundial, los datos
de tendencias mundiales no apoyan la opinión generalizada de que el consumo de
azúcar refinada ha aumentado dramáticamente. Numerosos estudios
epidemiológicos asocian la ingesta alta de azúcar con la prevalencia de
enfermedades crónicas no transmisibles, principalmente caries dentales, obesidad,
diabetes y enfermedades cardiovasculares . Sin embargo, nuevamente, los datos
recientes no apoyan esta hipótesis, particularmente cuando los resultados se
ajustan para la ingesta de energía (Plaza, 2015).
23
2.2.6 Maltodextrina
La maltodextrina es un aditivo procedente del hidrólisis de la fécula o del
almidón. Sirve para subir el nivel de insulina en sangre y proviene del maíz, trigo o
de la tapioca. Siempre son utilizadas partes vegetales con muchos hidratos de
carbono. Es un grupo de polímeros de glucosa vegetal. Aparece al realizar hidrólisis
al almidón o a la fécula. Maltodextrina es carbohidratos parecidos al azúcar y los
del almidón, aunque tiene algunas diferencias en su estructura química,
composición y acción en el metabolismo (González, 2018).
2.2.7 Cloruro de sodio
Mineral de aspecto cristalino y color blanco, se encuentra presente de forma
abundante en la naturaleza. Puede encontrarse en grandes masas sólidas o
disuelto en el agua marina. Es también conocido como sal común o sal de mesa y
su composición química es NaCl (León, 2011).
2.2.8 Citrato de sodio
El citrato de sodio, FCC, USP, di hidratado, es inodoro y tiene un sabor fresco y
salino. Un gramo es soluble en 1.5 ml de agua a 25ºC y en 0.6 ml de agua hirviendo.
Es insoluble en alcohol. La solución acuosa es ligeramente alcalina, con un pH
alrededor de 8.2. citrato de sodio, di hidratado, se vuelve anhidro a 150ºC (Marins,
2018).
2.2.9 Benzoato de sodio
El Benzoato de Sodio es un conservador utilizado ampliamente en la industria
de alimentos por su capacidad de controlar hongos, levaduras y algunas bacterias
(Montecinos,1982).
24
2.2.10 Cloruro de potasio
El cloruro de potasio (KCl) es una sal de haluro metálico compuesta de potasio
y cloruro. Es inoloro y tiene una apariencia cristalina vítrea blanca o incolora. El
sólido se disuelve fácilmente en agua y sus soluciones tienen un sabor salado. A
diferencia del cloruro de sodio, El KCl, se usa como fertilizante, en medicina,
aplicaciones científicas, procesamiento de alimentos, y se usa para causar paro
cardiaco como el tercer medicamento en el “cóctel de tres medicamentos” para
ejecuciones por inyección letal.
2.2.11 Chocolate amargo
Chocolate amargo es un tipo de chocolate hecho con granos de cacao tostado
sin la adición de leche. Algunas variantes permiten su uso como base para postres,
pasteles y galletas. Se debe utilizar un mínimo de cacao del 35%, de acuerdo con
las normas europeas. Se caracteriza por contener poco azúcar (Montes, 2018).
2.2.12. El árbol de cacao
El árbol de cacao produce sus frutos y sus flores en el “caul” o leño, en el mismo
sitio, en paulatinamente durante todo el año, cuando está expuesta a lluvias bien
distribuidas y temperatura adecuada, denominándose cauliflora. Su productividad
depende del área foliar, de la captación de energía solar, del proceso de
fotosíntesis y la distribución de los productos transformados hacia los frutos y otras
partes de la planta (ANECACAO, 2010).
2.2.13. Producción de Cacao en Milagro y sus parroquias
La cabecera cantonal del cantón Milagro es el principal productor de cacao, con el
56 %, Roberto Astudillo y Mariscal Sucre son las parroquias que le siguen en
producción. El cacao producido en la zona de estudio tiene el 85 % en destinos
comerciales (Cárdenas, Fernández, Macías y Zúñiga, 2016).
25
2.2.14. Propiedades beneficiosas del cacao
Una de las propiedades del cacao es ser considerado antioxidante
cardiovascular natural, produce una disminución de hasta un 42 % el
envejecimiento de las células del organismo humano y retrasan el mecanismo de
acción de las enfermedades cardiovasculares. Se ha demostrado mediante
investigaciones que el cacao ayuda a combatir las bacterias que provocan la
septicemia y los forúnculos (Guerrero, Girón, Madrid, Mogollón, Quiroz y Villena,
2012).
2.2.15. Usos del Cacao y sus Derivados
Manteca de cacao: es un producto utilizado para la elaboración de chocolate y
productos de confitería, en la a industria farmacéutica y en la industria cosmética
para la elaboración de cremas humectantes.
Pulpa de cacao: Es utilizada para la elaboración de productos de confitería,
licores entre otros.
Cáscara de cacao: Es utilizado para alimentar animales.
Cenizas de cáscara de cacao: Puede ser usado para elaborar jabón y como
fertilizante de cacao, vegetales y otros cultivos Jugo de cacao: Elaboración de
jaleas y mermeladas.
Polvo de Cacao: Puede ser usado como ingrediente en casi cualquier alimento:
bebidas chocolatadas, postres de chocolate como helados y mousse, salsas, tortas
y galletas.
Pasta o licor de Cacao: Se utiliza para elaborar chocolate (Guerrero et al,
2012).
26
2.2.16. Producción del cacao en el Ecuador
El cacao fino y de aroma tiene características distintivas de aroma y sabor
buscadas por los fabricantes de chocolate. Representa únicamente 5 % de la
producción mundial de cacao. Ecuador, por sus condiciones geográficas y su
riqueza en recursos biológicos, es el productor por excelencia de Cacao Arriba fino
y de aroma (63 % de la producción mundial) proveniente de la variedad Nacional
cuyo sabor ha sido reconocido durante siglos en el mercado internacional. Este tipo
de grano es utilizado en todos los chocolates refinados. Sin embargo, los que
muchos no saben que el chocolate fino se distingue por su pureza,
específicamente, el sabor y fragancia que el cacao tiene. Éste es el tipo de cacao
que promueve Anecacao. Del total de la exportación ecuatoriana se estima que un
75 % es cacao fino de aroma mientras que el restante 25 % pertenece a otras
variedades como el CCN51. Ecuador se posiciona como el país más competitivo
de América Latina en este campo, seguido de lejos por Venezuela, Panamá y
México, que son países que poco a poco han incrementado su participación en el
mercado mundial del cacao fino en grano (Anecacao, 2015).
2.2.17. Café
El café es uno de los cultivos básicos del mundo. Es cultivado principalmente en
Colombia, aportando un porcentaje considerable de la economía y por ende de las
familias agrícolas colombianas. Los granos del café son procedentes de un arbusto
denominado cafeto, que es una rubiácea con crecimiento principalmente en climas
cálidos.
Se indica que el cultivo de café es procedente de Etiopía, donde se encontraron
en estado silvestre.
27
El café tiene múltiples componentes. La composición de los granos de café va a
variar dependiendo del tipo, ya sea arábica o robusta. En la variedad Arábica, la
cafeína representa el 1,2 % de la materia seca, 4,2 % minerales, 16 % lípidos, 1 %
trigonelinas, 11,5 % proteínas y aminoácidos, 0,2 % glucósidos y 58 %
carbohidratos. En la variedad Robusta, la cafeína comprende el 2,2 % de la materia
seca, 4,4 % minerales, 10 % lípidos, 0,7 % trigonelinas, 11,8 % proteínas y
aminoácidos, y 59,5 % glucósidos trazas y carbohidratos. El contenido de agua
presente en los granos de café varía entre 8 % y 12 % (Echeverrí et al, 2005).
2.2.18. Ácido cítrico
El ácido cítrico es un ácido orgánico natural y débil que se encuentra en muchas
frutas y verduras, especialmente en los cítricos, de ahí su nombre. Debido a que el
ácido cítrico es también un subproducto del ciclo del ácido cítrico, también es
producido por muchos organismos vivos, incluyendo el moho (Oliver, 2018).
2.3 Marco legal
La Constitución de 2008 dio un paso significativo al definir al Ecuador como un Estado constitucional de derechos y justicia (CE, 2008, art. 1). Es así que el art. 66 núm. 2 de la Constitución señala que el Estado reconoce y garantiza a las personas el derecho a “una vida digna, que asegure la salud, alimentación, nutrición, agua potable, vivienda, saneamiento ambiental, educación, trabajo, empleo, descanso y ocio, cultura física, vestido, seguridad social y otros servicios sociales necesarios”
En este contexto, se brindará espacio a investigadores y emprendedores con el fin de patrocinar esta iniciativa, la cual pretende el aprovechamiento responsable de la biodiversidad, permita generar nuevos empleos y amplíe la oferta para promover una alimentación sana, una construcción inmobiliaria sustentable, una industria cosmética y de bebidas con productos alternativos, entre otras.
Los requisitos de la NTE INEN 2 411:2008 2008-11, para bebidas energizantes deben cumplir con los siguientes parámetros:
4.1 El contenido de taurina no debe ser mayor a 4 000 mg/l.
4.2 El contenido de sustancias de la familia de la cafeína no debe ser menor de 250 mg/l ni mayor a 350 mg/l y su determinación se hará mediante la NTE
28
INEN 1 081. 4.3 La cantidad de glucoronolactona no debe ser mayor a 2 500 mg/l.
4.4 Las cantidades de vitaminas y minerales que se añadan deben estar de acuerdo con la NTE INEN 1334-2.
4.5 Las bebidas energéticas deben contener un valor calórico mínimo de 44 kcal/100 ml y su cálculo debe estar de acuerdo a la NTE INEN 1 334-2.
Ecuador Plan Nacional toda una vida 2017 – 2021
El Buen Vivir o Sumak Kawsay, es una idea movilizadora que ofrece alternativas a los problemas contemporáneos de la humanidad. El Buen Vivir construye sociedades solidarias, corresponsables y recíprocas que viven en armonía con la naturaleza, a partir de un cambio en las relaciones de poder. El Sumak Kawsay fortalece la cohesión social, los valores comunitarios y la participación activa de individuos y colectividades en las decisiones relevantes para la construcción de su propio destino y felicidad. Se fundamenta en la equidad con respeto a la diversidad, cuya realización plena no puede exceder los límites de los ecosistemas que la han originado. Objetivo 5: Impulsar la productividad y competitividad para el crecimiento económico sostenible de manera redistributiva y solidaria. 5.2 Promover la productividad, competitividad y calidad de los productos nacionales, como también la disponibilidad de servicios conexos y otros insumos, para generar valor agregado y procesos de industrialización en los sectores productivos con enfoque a satisfacer la demanda nacional y de exportación. 5.3 Fomentar el desarrollo industrial nacional mejorando los encadenamientos productivos con participación de todos los actores de la economía. 5.4 Incrementar la productividad y generación de valor agregado creando incentivos diferenciados al sector productivo, para satisfacer la demanda interna, y diversificar la oferta exportable de manera estratégica. 5.6 Promover la investigación, la formación, la capacitación, el desarrollo y la transferencia tecnológica, la innovación y el emprendimiento, la protección de la propiedad intelectual, para impulsar el cambio de la matriz productiva mediante la vinculación entre el sector público, productivo y las universidades (Plan Nacional de Desarrollo, 2017, p.80). Objetivo 6: Desarrollar las capacidades productivas y del entorno para lograr la soberanía alimentaria y el Buen Vivir Rural. 6.1 Fomentar el trabajo y el empleo digno con énfasis en zonas rurales, potenciando las capacidades productivas, combatiendo la precarización y fortaleciendo el apoyo focalizado del Estado e impulsando el emprendimiento. 6.3 Impulsar la producción de alimentos suficientes y saludables, así como la existencia y acceso a mercados y sistemas productivos alternativos, que permitan satisfacer la demanda nacional con respeto a las formas de
29
producción local y con pertinencia cultural (Plan Nacional de Desarrollo, 2017, p.84).
Políticas y lineamientos estratégicos
1. Diversificar y generar mayor valor agregado en la producción nacional. 2. Promover la intensidad tecnológica en la producción primaria, de bienes intermedios y finales. 3. Impulsar la producción y la productividad de forma sostenible y sustentable, fomentar la inclusión y redistribuir los factores y recursos de la producción en el sector agropecuario, acuícola y pesquero. 4. Fortalecer la economía popular y solidaria y las micro, pequeñas y medianas empresas en la estructura productiva (SENPLADES, 2015, p.359).
30
3. Materiales y métodos
3.1. Enfoque de la investigación
3.1.1. Investigación documental
La presente investigación extrajo los conceptos básicos y técnicos referentes a
los temas, provenientes de los siguientes factores:
• Libros
• Revistas científicas
• Revistas on line
• Entrevistas
• Repositorio de la UAE
• Tesis
Con la finalidad de recopilar información verídica e importante para el desarrollo
del proyecto.
3.1.2. Investigación experimental
Se procedió a realizar la formulación del producto, desarrollando tres fórmulas
con la finalidad de identificar la de mejor comportamiento sensorial, además los
debidos análisis a las muestras para verificar la inocuidad y el cumplimiento de los
parámetros de acuerdo con la norma vigente INEN 2411:2008 – BEBIDAS
ENERGÉTICAS.
3.2. Diseño de la investigación
La presente investigación fue de tipo experimental, debido a que pasó por una
serie de ensayos con la finalidad de conocer a la fórmula de mejor comportamiento
por medio de una escala hedónica, donde posterior a ello, se identificó cuál de las
fórmulas propuestas es la mejor, a la cual se le realizó los debidos análisis físicos,
químicos y sensoriales
31
3.3 Metodología
3.3.1. Variables
3.3.1.1 Variables dependientes
Características sensoriales
Composición nutricional
3.3.1.2 Variable independiente
Formulación del gel energético
3.3.2 Tratamientos
En la tabla 1, se detalla la formulación basada en 100 gramos:
Tabla 1. Formulación
Ingredientes Fórmula 1 (%) Fórmula 2 (%) Fórmula 3 (%)
Sacarosa 23,915 26,91 26,91
Maltodextrina 28,025 20 28
Cloruro de sodio 0,65 0,65 0,65
Citrato de sodio 0,1 0,1 0,1
Benzoato de sodio 0,07 0,07 0,07
Cloruro de potasio 0,03 0,03 0,03
Cacao 15 20 10
Café 2 2,03 4,03
Ácido cítrico 0,21 0,21 0,21
Agua 30 30 30
Total 100 100 100
Medina, 2020
32
Diagrama de flujo
Figura 1. Diagrama de flujo de elaboración de gel energético Medina, 2020
Recepción: Se receptaron las materias primas y los aditivos, verificando que
estos se encuentren en buen estado mediante un análisis visual.
Pesado: Se procedió a pesar cada uno de los ingredientes de acuerdo con la
formulación descrita en la tabla 1.
Mezclado: Se agregó la maltodextrina y se mezcló con agua a una temperatura
de en 40 o C por un tiempo de 10 minutos, con la finalidad de que la mezcla quede
homogénea previo al mezclado de los otros ingredientes utilizados.
Recepción
Pesado
Mezclado
Calentamiento
Mezclado
Enfriado
Envasado
Almacenado
Materia prima (Cacao, café, maltodextrina) y aditivos
De materia prima y aditivos de acuerdo a la formulación
De los ingredientes: (Maltodextrina y agua)
A baño María 40 °C x 10 minutos
Agregar cacao en polvo, café y los aditivos
A temperatura ambiente
Fundas plásticas (100 g)
33
Calentamiento: La mezcla de maltodextrina y agua que se encuentra en
calentamiento debe estar en baño maría a 40 °C por 10 minutos, para evitar la
pérdida de nutrientes.
Mezclado: Por medio de esta operación se buscó obtener una mezcla
homogénea.
Enfriado: luego que la mezcla haya alcanzado la textura deseada, se procedió
a enfriar, mediante baño maría con agua fría para continuar con la operación del
envasado.
Envasado: Trasvasar las muestras procesadas, evitando que se produzca una
contaminación cruzada.
Etiquetado/Almacenado: Por medio la etiqueta se detalló los ingredientes y
condiciones de almacenado del producto final.
Variables a medir
Método de protocolo sensorial
Es preciso contar con medidas confiables, que le otorguen al panelista la
destreza de lograr conseguir los resultados de una forma más clara y precisa, con
el propósito de obtener un buen panel para la evaluación sensorial.
Hay que demostrar la organización del formulario, el número de muestras, etc.,
para lograr generar seguridad y confianza en los resultados que se vayan a
conseguir (Hernández, 2005).
Las variables a analizar están enmarcadas en sabor, olor, textura, color, las
mismas que serán evaluadas con una calificación del 1 al 5 de acuerdo a la
34
aceptación de los panelistas, donde 1 significa me disgusta mucho y 5 me agrada
mucho, como se detalla en el Anexo 1.
Parámetros bromatológicos
Para obtener resultados certificados, las muestras se enviaron al laboratorio
AVVE, en donde se realizaron los análisis de composición nutricional al tratamiento
ganador del análisis sensorial.
Sólidos Totales
El análisis de solidos totales se lo realizó a la muestra de mayor aceptación
sensorial utilizando la técnica de gravimetría mediante el método de AOAC 20TH
931.04.
Cenizas
La determinación de cenizas fue realizada en el laboratorio AVVE, por la técnica
de gravimetría y el método AOAC 21TH 972.15
Grasa Total
Mediante la técnica de gravimetría se determinó el porcentaje de grasa total
presente en el gel energético utilizando el método AOAC 20TH 963.15. Estos
análisis fueron realizados en el laboratorio AVVE al tratamiento de mayor
aceptación.
Proteína
Utilizando el método AOAC 20TH 970.22 bajo la técnica de titrimetría se realizó
la determinación de proteína a la muestra mejor evaluada sensorialmente.
Carbohidratos totales por diferencia
35
El contenido de carbohidratos totales por diferencia se lo realizo en el laboratorio
certificado AVVE al tratamiento 3 (mejor evaluado sensorialmente). Se empleó la
técnica MMQ-198 mediante el método de cálculo.
3.4. Diseño experimental
En la presente investigación se utilizará un diseño de bloques al azar para lo cual
se asignará 30 catadores semientrenados, los cuales serán estudiantes de la
Universidad Agraria del Ecuador – Milagro. Con los datos extraídos se valorarán
estadísticamente cada una de las fórmulas a través del análisis de varianza y el
test de Tukey, al 5 % de probabilidad, para identificar la fórmula de mayor
aceptación sensorial.
Tabla 2. Análisis de varianza
Fuente de variación Grados de libertad
Total 89
Tratamientos 2
Repeticiones 29
Error experimental 58
Medina, 2020
36
4. Resultados
4.1. Identificar la fórmula de mejor aceptación sensorial de las muestras en
estudio.
Tabla 3. Resultados - Análisis de varianza
TRATAMIENTOS COLOR OLOR SABOR TEXTURA
Tratamiento 1 4.17 a 4.20 a 4.17 a 3.73 b
Tratamiento 2 4.13 a 4.50 a 4.07 a 4.00 ab
Tratamiento 3 4.47 a 4.57 a 4.50 a 4.33 a
CV 14.90 % 13.62 % 17.38 % 22.28 %
*(CV: Coeficiente de variación)
Medina, 2020
Para determinar el nivel de aceptación del gel energético, se desarrolló un
análisis sensorial, en el que se evaluaron por medio de un panel conformado por
30 jueces semientrenados, los tratamientos planteados en la tabla 1, cuyos
resultados fueron sometidos a un análisis de varianza, utilizando el sistema
informático Infostat. Mediante los resultados obtenidos, se pudo evidenciar que el
gel tiene una aceptación sensorial alta en todos los tratamientos, demostrando que
no existen diferencias significativas entre las tres formulaciones en los atributos de
color, olor y sabor, mientras que en el atributo de la textura si presento diferencias
significativas entre los otros tratamientos propuestos, determinándose el
tratamiento 3 como el mejor evaluado.
En el atributo color, el tratamiento 3 presentó una media de 4.47, por lo cual se
lo consideró como la formulación con mejor aceptación, debido a que su media es
la más alta. El coeficiente de variación obtenido fue de 14.19 %. De igual manera
en el atributo olor, el tratamiento 3 obtuvo la media más alta de 4.57, sin existir
37
diferencias significativas con los otros tratamientos evaluados, presentando un
coeficiente de variación de 13.63 %.
La media obtenida en el atributo sabor, para el tratamiento 3 fue de 4.50,
considerándolo de mejor aceptación, con un coeficiente de variación de 17.38 %,
sin embargo, en el atributo textura el tratamiento 3 si presentó diferencias
significativas en relación a los otros tratamientos, obteniéndose una media de 4.33,
con un coeficiente de variación de 22.28 %.
Debido a estos resultados, el tratamiento 3 fue escogido para poder realizarse
los análisis de tiempo de composición nutricional y de tiempo de vida útil.
4.2. Analizar el valor nutricional a la fórmula de mayor aceptación sensorial.
Tabla 4. Resultados de análisis de composición nutricional
Parámetros Unidad Resultados Técnica Método
Sólidos totales g/100g 82.80 Gravimétrico AOAC 20TH 931.04
Cenizas g/100g 1.75 Gravimétrico AOAC 21TH 972.15
Grasa total g/100g 3.36 Gravimétrico AOAC 20TH 963.15
Proteína (N * 6.25) g/100g 3.99 Titrimétrico AOAC 20TH 970.22
Carbohidratos totales por diferencia
g/100g 73.70 Cálculo MMQ-198
Energía kcal/100g 341.00 Cálculo MMQ-114
Energía kj/100g 1428.79 Cálculo MMQ-114
Azúcares totales por inversión
g/100g 36.87 Titrimétrico MMQ-108
Sodio mg/100g 282.41 Espectrofotometría de Absorción Atómica / F
MMQ-AAS-22 AOAC 20TH 985.35
MODIFICADO
Potasio
mg/100g
309.50
Espectrofotometría de Absorción Atómica / F
MMQ-AAS-17 AOAC 20TH 985.35
MODIFICADO
Colesterol mg/100g 0.00 Cromatografía / PDA
MMQ-HPLC-03
Medina, 2020
Los análisis de composición nutricional, fueron realizados en el laboratorio
certificado AVVE a la formulación de mayor aceptación sensorial (Formula 3).
38
Los resultados obtenidos indican que el gel energético presenta sólidos totales
en una proporción de 82.80 g/100g, cenizas 1.75 g/100g, grasa total de 3.36
g/100g, proteína 3.99 g/100g. el contenido energético es de 341 kcal/100g. la
muestra analizada presentó 0.00 mg/100g de colesterol.
4.3. Determinar el costo/beneficio del gel energético.
Tabla 5. Costo de elaboración de formulación 1
FORMULACIÓN 1
Materia prima Cantidad Valor Costo Final
Sacarosa 23,915 g $ 1,83/kg $ 0,04376445
Maltodextrina 28,025 g $ 5,00/kg $ 0,140125
Cloruro de sodio 0,65 g $ 0,49/kg $ 0,0003185
Citrato de sodio 0,1 g $ 3,00/25g $ 0,0006
Benzoato de sodio 0,07 g $ 0,90/500g $ 0,00252
Cloruro de potasio 0,03 g $ 3,00/25g $ 0,0036
Cacao 15 g $ 5.35/kg $ 0,07995
Café 2 g $ 3,50/50g $ 0,14
Ácido cítrico 0,21 g $ 3,50/kg $ 0,000735
Envase (Fundas) 1 $1/100F $0,01
Agua 30 ml $0,50/1000ml $ 0,015
Total 100 - $ 0,43661295
Medina, 2020
39
Tabla 6. Costo de elaboración de formulación 2
FORMULACIÓN 2
Materia prima Cantidad Valor Costo Final
Sacarosa 26,91 g $ 1,83/kg $ 0,0492453
Maltodextrina 28,00 g $ 5,00/kg $ 0,10
Cloruro de sodio 0,65 g $ 0,49/kg $ 0,0003185
Citrato de sodio 0,1 g $ 3,00/25g $ 0,0006
Benzoato de sodio 0,07 g $ 0,90/500g $ 0,00252
Cloruro de potasio 0,03 g $ 3,00/25g $ 0,0036
Cacao 10 g $ 5.35/kg $ 0,1066
Café 4,03 g $ 3,50/50g $ 0,1421
Ácido cítrico 0,21 g $ 3,50/kg $ 0,000735
Envase (Fundas) 1 $1/100F $ 0,01
Agua 30 ml $0,50/1000ml $ 0,015
Total 100 g - $ 0,4307188
Medina, 2020
Tabla 7. Costo de elaboración de formulación 3
FORMULACIÓN 3
Materia prima Cantidad Valor Costo Final
Sacarosa 26,915 g $ 1,83/kg $ 0,0492453
Maltodextrina 28,025 g $ 5,00/kg $ 0,14
Cloruro de sodio 0,65 g $ 0,49/kg $ 0,0003185
Citrato de sodio 0,1 g $ 3,00/25g $ 0,0006
Benzoato de sodio 0,07 g $ 0,90/500g $ 0,00252
Cloruro de potasio 0,03 g $ 3,00/25g $ 0,0036
Cacao 15 g $ 5.35/kg $ 0,0533
Café 2 g $ 3,50/50g $ 0,2821
Ácido cítrico 0,21 g $ 3,50/kg $ 0,000735
Envase (Fundas) 1 $1/100F $ 0,01
Agua 30 ml $0,50/1000ml $ 0,015
40
Total 100 - $ 0,5574188
Medina, 2020
Tabla 8. Costo/beneficio de los 3 tratamientos
Tratamientos
Rendimiento
Costo
Costo
energía
Costo
mano
de
obra
Otros
gastos
Beneficio
Valor
probable
de venta
(Valor
Unitario)
FORMULACIÓN 1 100 g $ 0,43 $ 0,14 $0,14 $ 0,28 $ 0,43 $ 1,42
FORMULACIÓN 2 100 g $ 0,42 $ 0,14 $0,14 $ 0,28 $ 0,42 $ 1,40
FORMULACIÓN 3 100 g $ 0,55 $ 0,14 $0,14 $ 0,28 $ 0,55 $ 1,66
Medina, 2020
Luego de realizar el gel energético debido al costo de la materia prima, se
establece como valor final $1,42 para la formulación 1, $1,40 para la formulación 2
y $1,66 para la formulación 3, obteniendo una ganancia del 30% por cada uno de
los tratamientos. Se puede considerar como producto más económico la
formulación 2, sin embargo, el tratamiento que contó con mejor aceptación
sensorial por parte del panel fue la formulación 3, indicando que influye
positivamente este tipo de formulación en cuanto a características organolépticas
se refiere.
41
5. Discusión
De acuerdo al análisis sensorial realizado, el tratamiento de mayor aceptación
por parte del panel sensorial, fue la formulación 3, que contaba con 10 % cacao y
4,03 % café. Esto puede estar relacionado al porcentaje de maltodextrina utilizado
en mayor proporción a diferencia de los otros tratamientos, el misma que ayuda a
cortar la sensación amarga proveniente del café y cacao en el paladar de los
panelistas, brindándole mejor palatabilidad. En el gel energético la textura es un
parámetro muy significativo que se debe inspeccionar, y está influenciada
principalmente con la cantidad de materia prima que se utiliza para su elaboración.
Por lo cual acorde a lo mencionado por Córdova (2016) en su trabajo de
investigación, se detallan resultados de características físico-químicas,
bromatológicas y sensoriales de un gel energético con sabor a naranja, dónde,
consiguió como formulación con mayor aceptación sensorial al tratamiento 2,
debido a que se utilizó 21.94 g fructosa y 43.88 g glucosa. Como resultados de los
análisis bromatológicos obtuvieron: azucares totales 66 g/100g, sodio 330
mg/100g, potasio 32 mg/100 g y energía 263 Kcal/100g. Es necesario recalcar que
el gel energético elaborado con cacao y café presentó 341.00 kcal/100g, mientras
que el gel energético elaborado por Córdova (2016) tan solo presento 263
kcal/100g, siendo inferior. Estos resultados se obtienen debido a la influencia del
cacao y maltodextrina utilizados.
Oviedo (2014), desarrollo un gel energético orientado a deportistas utilizando
jarabe de glucosa, leche de quinua, leche de almendras, maca gelatinizada y
pregeflo, Obteniendo como tratamiento mejor evaluado al F6, sin embargo,
desarrollaron varios análisis sensoriales con diferentes modificaciones en la
formulación, para lograr determinar la mayor aceptabilidad por parte de los
42
consumidores. El contenido calórico del gel energético obtenido por Oviedo (2014)
es de 248 kcal/100g, siendo inferior al gel energético elaborado con chocolate y
café.
Estudios recientes realizados por el EFSA (Autoridad Europea de Seguridad
Alimentaria) (2015), determinan que la dosis de cafeína para un deportista es de 3
a 6 mg/kg, la cual ayuda a aumentar la resistencia, ya que genera mínimos efectos
secundarios, y los valores en la excreción por la orina son legales.
Oviedo (2014), en su investigación presentó diferentes precios de geles
energéticos, indicando que el precio medio de los geles energéticos
comercializados en Europa es superior a los 2 €, por unidad. Resultando ser un
producto muy costoso, ya que su principal función es la de aportar energía antes,
durante o después de un ejercicio físico, contando con una competencia bien
marcada representada por las bebidas y barritas energéticas. Estas diferencias de
precio existente deben estar relacionada a los ingredientes utilizados en su
formulación, identificándose diferencias en su composición nutricional, sin
embargo, el precio del gel energético elaborado con chocolate y café contó un
precio de medio de $ 1.42, y contó con excelentes características nutricionales,
evidenciando que este gel energético cuenta con un precio inferior en referencia
con los comercializados en los mercados convencionales.
43
6. Conclusiones
Se obtuvieron 3 formulaciones diferentes para la elaboración del gel energético.
No existieron diferencias significativas entre los tratamientos en los atributos de
color, olor y sabor, sin embargo, en el atributo de la textura si se obtuvieron
diferencias significativas con una probabilidad al 0,05 %. Debido a que el
tratamiento 3 (10 % cacao y 4,03 % café) presentó las medias más altas en todos
los atributos, se lo considera como el de mayor aceptación sensorial.
Los análisis bromatológicos realizados en el laboratorio certificado al tratamiento
de mayor aceptación, indican que los resultados obtenidos, se encuentran dentro
de los parámetros establecidos en la normativa ecuatoriana NTE INEN 2 411:2008.
De acuerdo al análisis costo/beneficio, se establece que el valor de venta para
la formulación 1 es de $1,42; la formulación 2 $1,40 y para la formulación 3 $1,60,
con un beneficio del 30 % aproximadamente.
44
7. Recomendaciones
De acuerdo a los resultados obtenidos y a las conclusiones detalladas
anteriormente, se indican las siguientes recomendaciones:
Mantener el gel energético a una temperatura de 20 a 25 °C, para evitar que el
gel energético pierda sus características organolépticas e impedir cualquier tipo de
contaminación.
Se recomienda realizar un análisis de tiempo de vida útil, para determinar el
tiempo máximo de consumo del gel energético.
Utilizar como parte de la formulación otro tipo de materias primas como aςaí,
dátiles, para ofrecer más alternativas de sabores y mejores características
energéticas.
Realizar análisis de cafeína al gel energético.
45
8. Bibliografía
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enero del 2016, disponible en:
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51
9. Anexos
9.1. Anexo 1. Tabla Hedónica
Hoja de análisis sensorial
Fecha:……………………………….
INSTRUCCIONES
Se presentan 3 muestras de gel energético. Indicar con una calificación del
1 al 7 según sea su apreciación los atributos a analizar. Guiarse con la
siguiente tabla de puntajes de acuerdo a la categoría determinada.
Tabla 9. Tabla hedónica - Análisis sensorial
Puntaje Categoría
1 Me disgusta mucho
2 Me disgusta levemente
3 No me gusta ni me disgusta
4 Me gusta levemente
5 Me gusta mucho
CODIGO
Calificación por cada atributo
OLOR COLOR SABOR TEXTURA
T 1
T 2
T 3
Medina, 2020
52
9.2. Anexo 2. Datos análisis estadísticos
Tabla 10. Datos – Atributo color
DATOS - ATRIBUTO COLOR
TRATAMIENTO 1 TRATAMIENTO 2 TRATAMIENTO 3
4 4 4
4 4 5
5 5 5
5 5 5
4 4 5
4 5 5
3 4 4
4 5 5
2 4 5
5 2 4
4 3 4
4 4 5
4 2 3
5 3 4
5 4 4
5 4 4
3 4 4
5 5 4
4 4 3
4 4 5
4 4 4
5 5 5
4 4 4
4 4 5
5 5 5
5 5 5
4 4 5
4 5 5
3 4 4
4 5 5
Medina, 2020
53
Tabla 11. Datos - Atributo Olor
DATOS - ATRIBUTO OLOR
TRATAMIENTO 1 TRATAMIENTO 2 TRATAMIENTO 3
5 4 4
4 5 5
5 5 5
3 5 5
4 4 5
4 5 4
4 5 5
4 5 5
3 4 5
5 4 4
4 4 4
4 5 5
4 2 4
4 4 4
5 4 4
4 5 4
3 4 3
5 4 4
5 5 5
5 4 5
4 5 5
5 5 5
5 4 4
4 5 5
5 5 5
3 5 5
4 4 5
4 5 4
4 5 5
4 5 5
Medina, 2020
54
Tabla 12. Datos - Atributo sabor
DATOS - ATRIBUTO SABOR
TRATAMIENTO 1 TRATAMIENTO 2 TRATAMIENTO 3
4 4 3
3 4 5
4 5 4
5 5 5
5 4 5
5 5 5
4 5 5
3 4 5
2 3 5
4 3 4
5 4 4
4 3 5
4 2 5
5 4 4
5 3 4
5 4 3
3 4 4
4 5 4
4 3 4
5 4 5
4 4 5
5 4 5
4 4 3
3 4 5
4 5 4
5 5 5
5 4 5
5 5 5
4 5 5
3 4 5
Medina, 2020
55
Tabla 13. Datos - Atributo Textura
DATOS - ATRIBUTO TEXTURA
TRATAMIENTO 1 TRATAMIENTO 2 TRATAMIENTO 3
5 3 4
3 4 5
3 5 5
4 5 5
4 4 5
4 4 5
3 5 5
3 4 5
1 4 5
3 4 2
4 4 3
3 4 3
4 2 4
4 4 4
5 3 3
4 3 4
3 4 3
5 5 4
5 3 3
5 3 4
4 5 5
4 4 5
5 3 4
3 4 5
3 5 5
4 5 5
4 4 5
4 4 5
3 5 5
3 4 5
Medina, 2020
56
9.3. Anexo 3. Análisis de varianza
color
Tabla 14. Análisis de varianza - Atributo Color
Variable N R² R² Aj CV
color 90 0,53 0,27 14,90
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)
F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo. 25,81 31 0,83 2,07 0,0083
tratamientos 2,02 2 1,01 2,52 0,0896
repeticiones 23,79 29 0,82 2,04 0,0105
Error 23,31 58 0,40
Total 49,12 89
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,39373
Error: 0,4019 gl: 58
tratamientos Medias n E.E.
Tratamiento 3 4,47 30 0,12 A
Tratamiento 1 4,17 30 0,12 A
Tratamiento 2 4,13 30 0,12 A Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Medina, 2020
olor
Tabla 15. . Análisis de varianza - Atributo Olor
Variable N R² R² Aj CV
olor 90 0,45 0,15 13,62
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)
F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo. 16,91 31 0,55 1,50 0,0896
tratamientos 2,29 2 1,14 3,15 0,0501
repeticiones 14,62 29 0,50 1,39 0,1424
Error 21,04 58 0,36
Total 37,96 89
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,37409
Error: 0,3628 gl: 58
tratamientos Medias n E.E.
Tratamiento 3 4,57 30 0,11 A
Tratamiento 2 4,50 30 0,11 A
Tratamiento 1 4,20 30 0,11 A Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Medina, 2020
57
sabor
Tabla 16. Análisis de varianza - Atributo Sabor Variable N R² R² Aj CV
sabor 90 0,42 0,11 17,38
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)
F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo. 23,04 31 0,74 1,37 0,1516
tratamientos 3,09 2 1,54 2,84 0,0668
repeticiones 19,96 29 0,69 1,26 0,2211
Error 31,58 58 0,54
Total 54,62 89
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,45825
Error: 0,5444 gl: 58
tratamientos Medias n E.E.
Tratamiento 3 4,50 30 0,13 A
Tratamiento 1 4,17 30 0,13 A
Tratamiento 2 4,07 30 0,13 A Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Medina, 2020
textura
Tabla 17. Análisis de varianza - Atributo Textura Variable N R² R² Aj CV
textura 90 0,33 0,00 22,28
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)
F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo. 23,38 31 0,75 0,94 0,5660
tratamientos 5,42 2 2,71 3,38 0,0410
repeticiones 17,96 29 0,62 0,77 0,7750
Error 46,58 58 0,80
Total 69,96 89
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,55655
Error: 0,8031 gl: 58
tratamientos Medias n E.E.
Tratamiento 3 4,33 30 0,16 A
Tratamiento 2 4,00 30 0,16 A B
Tratamiento 1 3,73 30 0,16 B Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Medina, 2020
58
9.4. Anexo 4. Gráficos estadísticos de los tratamientos
Figura 2. Gráfico comparativo de medias - atributo color Medina, 2020
Medina, 2020
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
Color
Figura 3. Gráfico comparativo de medias - atributo olor
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
Olor
59
Figura 4. Gráfico comparativo - atributo sabor
Medina, 2020
Medina, 2020
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
Sabor
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
Textura
Figura 5. Gráfico comparativo - atributo textura
60
Figura 6. Comparación gráfica de los tratamientos evaluados Medina, 2020
4.1
7
4.2
0
4.1
7
3.7
34.1
3 4.5
0
4.0
7
4.0
04.4
7
4.5
7
4.5
0
4.3
3
C O L O R O L O R S A B O R T E X T U R A
COMPARACIÓN GRÁFICA
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
61
9.5. Anexo 5. Resultados Análisis de composición nutricional
Medina, 2020 Figura 7. Composición nutricional del gel energético
62
Figura 8. Etiqueta nutricional de gel energético Medina, 2020
63
Medina, 2020 Figura 9. Información nutricional (inglés)
64
9.6. Anexo 6. Fotografías
Figura 10. Materia prima utilizada Medina, 2020
Figura 11. Pesado de materia prima Medina, 2020
65
Figura 12. Adición de la maltodextrina Medina, 2020
Figura 13. Adición de cacao Medina, 2020
66
Medina, 2020
Figura 15. Cacao, maltodextrina y azúcar Medina, 2020
Figura 14. Materia prima y aditivos
67
Figura 17. Análisis sensorial Medina, 2020
Figura 16. Mezclado de ingredientes Medina, 2020
68
Figura 18. Entrega de muestras al panel sensorial Medina, 2020