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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

EVALUACIÓN DEL APROVECHAMIENTO DE LA ZANAHORIA NARANJA (Daucus carota) Y ZANAHORIA BLANCA (Arracacia xanthorrhiza), COMO HARINAS NO

TRADICIONALES PARA LA ELABORACIÓN DE PAN DULCE.

TRABAJO DESCRIPTIVO

Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de

INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

AUTOR

MEZA TUMBACO JUANA PRISCILLA

TUTOR

Ing. ANA MARÍA CAMPUZANO VERA, M.Sc.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2020 PORTADA

2

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, ING. CAMPUZANO VERA ANA MARÍA, M.Sc., docente de la Universidad

Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de

titulación: “EVALUACIÓN DEL APROVECHAMIENTO DE LA ZANAHORIA

NARANJA (Daucus carota) Y ZANAHORIA BLANCA (Arracacia xanthorrhiza),

COMO HARINAS NO TRADICIONALES PARA LA ELABORACIÓN DE PAN

DULCE”, realizado por la estudiante MEZA TUMBACO JUANA PRISCILLA; con

cédula de identidad N° 093108933-8 de la carrera INGENIERÍA AGRÍCOLA

MENCIÓN AGROINDUSTRIAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado

y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por

la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del

mismo.

Atentamente, Ing. Ana María Campuzano Vera, M.Sc. Guayaquil, 10 de noviembre del 2020

3

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como

miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de

titulación: “EVALUACIÓN DEL APROVECHAMIENTO DE LA ZANAHORIA

NARANJA (Daucus carota) Y ZANAHORIA BLANCA (Arracacia xanthorrhiza)

COMO HARINAS NO TRADICIONALES PARA LA ELABORACIÓN DE PAN

DULCE”, realizado por la estudiante MEZA TUMBACO JUANA PRISCILLA, el

mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del

Ecuador.

Atentamente,

Dr. Freddy Arcos Ramos, M.Sc. PRESIDENTE

Ing. Nadia Cadena Iturralde, M.Sc. Ing. Ahmed El Kotb Khairat El Salous, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL

Ing. Magna Gutiérrez Rodas, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE

Guayaquil, 5 de noviembre del 2020

4

Dedicatoria

Dedico mi trabajo de grado, a mis padres Jacinto

Meza y Aura Tumbaco, por el apoyo incondicional

en todo momento; por ser motivo de inspiración y

lucha diaria, de mi constante búsqueda al éxito, y

mis pilares fundamentales para alcanzar todas mis

metas y por inculcarme los buenos valores para ser

de mí una persona de bien.

A todos mis familiares y amigos por estar inmersos

de alguna u otra manera que me impulsaron para

culminar mi carrera.

5

Agradecimiento

Dejo constancia de mi agradecimiento a Dios por

darme salud y las bendiciones necesarias para

lograr una de mis metas.

A mis padres y tíos que son mis pilares

fundamentales de mi formación académica y

personal.

A la Ing. Karina Marín, M.Sc., por haberme guiado

en el desarrollo de este trabajo por su constante

disposición, apoyo y consejos; a todos los docentes

de la Facultad de Ciencias Agrarias y a mis amigos

y compañeros quienes estuvieron presentes en mi

vida universitaria.

.

6

Autorización de Autoría Intelectual

Yo, Juana Priscilla Meza Tumbaco, en calidad de autora del proyecto realizado,

sobre “Evaluación del aprovechamiento de la zanahoria naranja (Daucus

carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza), como harinas no

tradicionales para la elaboración de pan dulce” para optar el título de

Ingeniería Agrícola Mención Agroindustrial, por la presente autorizo a la

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos

que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente

académicos o de investigación.

Los derechos que como autora me correspondan, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en

los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y

su Reglamento.

Guayaquil, 11 de noviembre del 2020

MEZA TUMBACO JUANA PRISCILLA

C.I. 093108933-8

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 ................................................................................................. 12

Índice de figuras ................................................................................................ 13

Resumen ............................................................................................................ 15

Abstract .............................................................................................................. 16

1. Introducción ................................................................................................... 17

1.1 Antecedentes del problema ........................................................................ 17

1.2 Planteamiento y formulación del problema .............................................. 18

1.2.1 Planteamiento del problema .............................................................. 18

1.2.2 Formulación del problema ................................................................. 19

1.3 Justificación de la investigación ............................................................... 19

1.4 Delimitación de la investigación ................................................................ 20

1.5 Objetivo general .......................................................................................... 20

1.6 Objetivos específicos.................................................................................. 20

2. Marco teórico ................................................................................................. 21

2.1 Estado del arte ............................................................................................. 21

2.2 Bases teóricas ............................................................................................. 22

2.2.1 Zanahoria naranja (Daucus carota) ................................................... 22

8

2.2.1.1 Definición de la zanahoria naranja ................................................. 22

2.2.1.2 Variedades comerciales de la zanahoria naranja .......................... 23

2.2.1.3. Taxonomía de la zanahoria naranja ............................................... 23

2.2.1.4 Composición nutricional de la zanahoria naranja ......................... 23

2.2.1.5 Morfología de la zanahoria naranja ................................................ 24

2.2.1.6 Nutrientes de la zanahoria naranja ................................................. 24

2.2.1.7 Producción de zanahoria naranja en Ecuador .............................. 24

2.2.1.8 Usos de la zanahoria naranja .......................................................... 24

2.2.1.9 Beneficios de la zanahoria naranja ................................................ 25

2.2.1.10 Carotenoides de la zanahoria naranja .......................................... 25

2.2.1.11 Fibra dietaría ................................................................................... 26

2.2.1.12 Obtención de la fibra de la zanahoria ........................................... 26

2.2.2 Zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) ....................................... 27

2.2.2.1 Definición de la zanahoria blanca ................................................... 27

2.2.2.2 Morfología de la zanahoria blanca .................................................. 27

2.2.2.3 Composición de la zanahoria blanca ............................................. 27

2.2.2.4 Taxonomía de la zanahoria blanca ................................................. 28

2.2.2.5 Variedades de la zanahoria blanca ................................................. 28

2.2.2.6 Cultivo de la zanahoria blanca ........................................................ 29

2.2.2.7 Producción de la zanahoria blanca en ecuador ............................ 29

2.2.2.8 Usos de la zanahoria blanca ........................................................... 30

2.2.2.9 Beneficios de la zanahoria blanca .................................................. 30

2.2.2.10 Obtención de la harina de zanahoria blanca ............................... 30

2.2.3 Pan ....................................................................................................... 31

2.2.3.1 Composición proximal del pan ....................................................... 31

9

2.2.3.2 Funcion de cada ingrediente ........................................................... 31

2.2.4 Gluten ................................................................................................... 32

2.2.4.1 Estructura del gluten ....................................................................... 32

2.2.5 Polifenoles ........................................................................................... 32

2.3 Marco legal ................................................................................................... 33

2.3.1 Norma técnica ecuatoriana INEN 616 ................................................ 33

2.3.2 Norma técnica ecuatoriana INEN 2945 .............................................. 33

3. Materiales y métodos .................................................................................... 34

3.1 Enfoque de la investigación ....................................................................... 34

3.1.1 Tipo de investigación .......................................................................... 34

3.1.2 Diseño de investigación ..................................................................... 34

3.2.1 Variables .............................................................................................. 34

3.2.1.1. Variable independiente ................................................................... 34

3.2.1.2. Variable dependiente ...................................................................... 34

3.2.2 Tratamientos ........................................................................................ 35

3.2.3 Diseño experimental ........................................................................... 35

3.2.4 Recolección de datos ......................................................................... 36

3.2.4.1. Recursos .......................................................................................... 36

3.2.4.1.1 Materia prima ................................................................................. 36

3.2.4.1.2 Equipos .......................................................................................... 36

3.2.4.1.3 Instrumentos y utensilios ............................................................. 36

3.2.4.2. Métodos y técnicas ......................................................................... 37

3.2.4.2.1 Determinación de polifenoles totales mediante el método de

Folin- Ciocalteau en el pan a base de harina de zanahoria naranja (Daucus

carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza). ............................... 37

10

3.2.4.2.2 Determinación de humedad de harina de origen vegetal .......... 37

3.2.4.2.3 Diagrama de flujo para la obtención de la harina de zanahoria

naranja y zanahoria blanca ......................................................................... 39

3.2.4.2.4 Descripción para la obtención de la harina de zanahoria naranja

y zanahoria blanca ....................................................................................... 40

3.2.4.2.6 Diagrama de flujo para la producción de pan a base de harina de

zanahoria naranja y zanahoria blanca ........................................................ 41

3.2.4.2.7 Descripción de la producción de pan con harina de zanahoria

naranja y zanahoria blanca ......................................................................... 42

3.2.5 Análisis estadístico ............................................................................. 43

4. Resultados ..................................................................................................... 44

4.1 Obtención de la harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria

blanca (Arracacia xanthorrhiza), por el método de deshidratación .............. 44

4.2 Análisis físico-químico (humedad) en la harina de zanahoria naranja

(Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza). ..................... 45

4.3 Elaboración de los tres tratamientos de pan dulce a base de harina de

zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia

xanthorrhiza) ...................................................................................................... 46

4.4 Determinación del compuesto bioactivo (polifenoles totales) a los tres

tratamientos de pan dulce a base de harina de zanahoria naranja (Daucus

carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) ..................................... 47

5. Discusión ....................................................................................................... 49

6. Conclusiones ................................................................................................. 52

7. Recomendaciones ......................................................................................... 53

8. Bibliografía ..................................................................................................... 54

11

9. Anexos ........................................................................................................... 62

9.1 Anexo 1. Elaboración de la harina de zanahoria naranja (Daucus carota)

y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) .................................................. 62

9.2 Anexo 2. Análisis de humedad de la zanahoria naranja (Daucus carota) y

zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) ..................................................... 67

9.3 Anexo 3. Elaboración del pan dulce a base de harina de zanahoria naranja

(Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) ...................... 69

9.4 Anexo 4. Análisis de polifenoles totales a los tres tratamientos de pan a

base de harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca

(Arracacia xanthorrhiza) ................................................................................... 74

9.5 Anexo 5. Análisis de polifenoles por el método de Folin-Ciocalteu ....... 77

12

Índice de tablas

Tabla 1. Taxonomía de la zanahoria naranja ................................................. 23

Tabla 2. Valor nutricional de la zanahoria naranja ......................................... 23

Tabla 3. Carotenoides en diferentes alimentos .............................................. 26

Tabla 4. Composición de la zanahoria blanca................................................ 28

Tabla 5. Taxonomía de la zanahoria blanca .................................................. 28

Tabla 6. Composición proximal del pan. ........................................................ 31

Tabla 7. Requisito de las harinas ................................................................... 33

Tabla 8. Límites de requisitos físico-químicos para el pan ............................. 33

Tabla 9. Tratamiento para la elaboración de pan de zanahoria ..................... 35

Tabla 10. Balance de materia de zanahoria naranja ...................................... 44

Tabla 11. Balance de materia de zanahoria blanca ....................................... 45

Tabla 12. Resultados de los análisis físico-químico (humedad)..................... 45

Tabla 13. Tratamiento para la elaboración de pan de zanahoria ................... 46

Tabla 14. Contenido de polifenoles totales en los tres tratamientos .............. 47

13

Índice de figuras

Figura 1. Esquema para el proceso de la harina de la zanahoria naranja y

zanahoria blanca ............................................................................................ 39

Figura 2. Esquema para la elaboración de pan a base de harina de zanahoria

naranja y zanahoria blanca. ........................................................................... 41

Figura 3. Comparación en el histograma entre la norma NTE INEN 616, 2015 y

los resultados obtenidos sobre los porcentajes de humedad ......................... 46

Figura 4. Punto de comparación de los tres tratamientos de pan a base de

harina de zanahoria naranja y blanca ............................................................ 48

Figura 5. Zanahoria naranja (D. carota). ....................................................... 62

Figura 6. Rallado de la zanahoria naranja. .................................................... 62

Figura 7. Deshidratación de la zanahoria naranja. ......................................... 63

Figura 8. Molienda de la zanahoria naranja. .................................................. 63

Figura 9. Harina de zanahoria naranja. .......................................................... 64

Figura 10. Zanahoria blanca (A. xanthorrhiza). .............................................. 64

Figura 11. Rallado de la zanahoria blanca. .................................................... 65

Figura 12. Deshidratación de la zanahoria blanca. ........................................ 65

Figura 13. Molienda de la zanahoria blanca. ................................................. 66

Figura 14. Harina de zanahoria blanca. ......................................................... 66

Figura 15. Humedad en la harina de zanahoria naranja. ............................... 67

Figura 16. Humedad en la harina de zanahoria blanca. ................................. 68

Figura 17. Harina de zanahoria naranja y blanca. .......................................... 69

Figura 18. Ingrediente para la elaboración del pan. ....................................... 69

Figura 19. Mezclado de los ingredientes para la elaboración del pan. ........... 70

Figura 20. Amasado. ...................................................................................... 70

file:///D:/TESIS%20PRISCILLA/TESIS%20(EMPASTADO).docx%23_Toc55852351

14

Figura 21. Primera Fermentación. .................................................................. 71

Figura 22. Boleado de la masa. ..................................................................... 71

Figura 23. Segunda fermentación. ................................................................. 72

Figura 24. Horneado del pan.......................................................................... 72

Figura 25. Pan producto final. ........................................................................ 73

Figura 26. Tratamiento 1 polifenoles totales. ................................................. 74



Figura 29. Método del análisis de polifenoles. ............................................... 77

Figura 30. Descripción de materiales y métodos de polifenoles totales. ........ 78

Figura 31. Polifenoles totales. ........................................................................ 78

file:///D:/TESIS%20PRISCILLA/TESIS%20(EMPASTADO).docx%23_Toc55852355file:///D:/TESIS%20PRISCILLA/TESIS%20(EMPASTADO).docx%23_Toc55852362file:///D:/TESIS%20PRISCILLA/TESIS%20(EMPASTADO).docx%23_Toc55852363file:///D:/TESIS%20PRISCILLA/TESIS%20(EMPASTADO).docx%23_Toc55852364

15

Resumen

El desarrollo de la investigación describe el “Aprovechamiento de la zanahoria

naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza), como

harinas no tradicionales para la elaboración de pan dulce”, se efectuó mediante la

selección de materia prima, pelado, rallado, luego fue sometida por el proceso de

deshidratación mediante un horno eléctrico convencional, a una temperatura de

66°C por 3 horas; por lo tanto, se logró pasar por un molino manual y

posteriormente se realizó el tamizado, obteniendo harina de zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza). De este modo, se realizó análisis

de humedad, cumpliendo con lo requerido obteniendo resultados de 2,80 y 4,80%;

comparando con la NTE INEN 616, 2015. De esta manera, se elaboró el pan de

dulce utilizando tres tratamientos con diferentes dosificaciones, en cuanto a la

harina de trigo, se sustituyó parcialmente con el 14% de harina zanahoria naranja

y zanahoria blanca: T1 (7% zn, 7% zb); T2 (2% zn, 12% zb); T3 (12% zn, 2% zb).

Asimismo, se obtuvo valores significativos de polifenoles totales en los tres

tratamientos, el T3 se mostró (3297 mg/kg de muestra seca), siendo el resultado

óptimo, mientras que el T1 (1550 mg/kg de muestra seca) y T2 (1153 mg/kg de

muestra seca) resultarón los más bajo. Finalmente, los tres tratamientos tienen un

aporte significativo en cuanto a polifenoles, ya que al consumir más (600 mg)

acompañado de hábitos de una vida saludable, suministra beneficios preventivos

frente a padecimientos de las enfermedades crónicas no infecciosas, tales como,

problemas cardiovasculares y diabetes.

Palabras claves: Zanahoria naranja, zanahoria blanca, deshidratado, harina, pan,

análisis de polifenoles.

16

Abstract

The development of the research describes the "Use of the orange carrot

(Daucus carota) and white carrot (Arracacia xanthorrhiza), as non-traditional

flours for the production of sweet bread", was carried out through the selection

of raw material, peeled, grated, then it was subjected to the dehydration process

using a conventional electric oven, at a temperature of 66 ° C for 3 hours;

Therefore, it was possible to go through a manual mill and then sieving was

carried out, obtaining orange carrot flour (D. carota) and white carrot

(A. xanthorrhiza). In this way, a humidity analysis was carried out, complying

with the requirements obtaining results of 2.80 and 4.80%; comparing with the

NTE INEN 616, 2015. In this way, sweet bread was made using three treatments

with different dosages, referring to wheat flour, it was partially replaced with 14%

of orange carrot and white carrot flour: T1 (7% zn, 7% zb); T2 (2% zn, 12% zb);

T3 (12% zn, 2% zb). Likewise, significant values of total polyphenols were

obtained in the three treatments, T3 was shown (3297 mg / kg of dry sample),

being the optimal result, while T1 (1550 mg / kg of dry sample) and T2 (1153

mg / kg of dry sample) were the lowest. Finally, the three treatments have a

significant contribution in terms of polyphenols, since by consuming more (600

mg) accompanied by habits of a healthy life, it provides preventive benefits

against diseases of chronic non-infectious diseases, such as cardiovascular

problems and diabetes.

Keywords: Orange carrot, white carrot, dehydrated, flour, bread, polyphenol

analysis.

17

1. Introducción

1.1 Antecedentes del problema

De acuerdo al estudio de Datt, Kark, Singh, y Attri (2012), se evaluó la

“Composición química, propiedades funcionales y procesamiento sobre el

rendimiento de zanahoria”, en donde se utilizó orujo de zanahoria en los alimentos

como pan, pasteles, galletas, aderezos y pan de trigo fortificado, en la cual el orujo

de zanahoria fue analizada para la composición total de fibra, fue incorporada a

niveles de 10, 20 y 30% en harina de trigo para preparar alto contenido de fibra

dulce y salado en galletas, el tiempo de secado fue de 65°C. Sin embargo, cuando

se integró el 5; 7,5 y 10%, se comprobó mediante análisis reológico y

organoléptico la adición de orujo de zanahoria.

Según estudios de Chao y Li (2008), en el “Efecto de la proteína anticongelante

de zanahoria (Daucus carota) sobre la textura”, se estudiaron las propiedades de

la masa congelada y compuestos volátiles de migajas, donde la AFT puede

disminuir el punto de congelación de forma no equilibrada, denominada actividad

de histéresis térmica y retarda fuertemente la cristalización. Los efectos de la

proteína concentrada de la zanahoria (PCC) fue de 15,4% (p/p).

De acuerdo a Cobo, Quiroz y Santacruz (2013), el presente estudio de “La

sustitución parcial de trigo (Triticum aestivum) por zanahoria blanca (Arracacia

xanthorrhiza) en la elaboración de pan”, muestran que las zanahorias fueron

sometidas a un proceso que consiste en la selección, lavado, pelado, cortados en

forma de cubos de 0.5 por 0.5cm, se deshidrató a 50°C, luego se realizó la

molturación y se obtuvo la harina mediante un tamiz número 8. Después se

procedió a la elaboración del pan, en el cual se establecieron cuatro tratamientos,

donde se sustituyó la harina de trigo parcialmente en un 10 y 40%, se realizaron

análisis físicos, evaluación sensorial y análisis estadísticos.

18

Según Astaíza, Ruiz y Elizalde (2010), en la investigación de “Pastas

alimenticias enriquecidas a partir de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) y

zanahoria (Daucus carota)”, determinaron que el contenido nutricional presente

en la sémola de trigo fue muy bajo en proteínas, pero al combinar la zanahoria y

la quinua este tendría un valor nutritivo aceptable, en la cual se desarrollaron dos

fases; en la fase 1 se obtuvieron pastas enriquecidas con harina integral de quinua

con las siguientes formulaciones 30%, 40% y 50%, en la fase 2 se adicionó

zanahoria con un 15 % en la etapa líquida de las formulaciones, en ambas fases

se logró evaluar la cocción, calidad sensorial de las pastas y composición química.

Según Gamboa, González y Hurtado (2007), en la “Valoración nutricional y

sensorial de panquecas elaboradas a base de harina de trigo y zanahoria”, se

realizó la sustitución parcial de harina de trigo por rebanada de zanahoria en las

panquecas, sus formulaciones fueron las siguientes (100% harina de trigo – 0%

harina de zanahoria; 75% harina de trigo – 25% harina de zanahoria; 50% harina

de trigo – 50% harina de zanahoria; 25% harina de trigo - 75% harina de

zanahoria), se empleó un diseño totalmente aleatorio, con el fin obtener un

producto beneficioso y nutritivo que contenga vitamina A, proteínas y energía.

1.2 Planteamiento y formulación del problema

1.2.1 Planteamiento del problema

Según el (INEC, 2013), se muestra que en el 2011 y 2013, la principal causa

de muerte en el Ecuador se debe al sobrepeso, ya que representa un problema y

una amenaza para las personas, aumentando la posibilidad de exponerse a

enfermedades crónicas no infecciosas, tales como, problemas cardiovasculares y

diabetes. En una investigación realizada por la (ENSANUT) que fue difundida

entre el 2014 y 2015, la cual anunció que en el Ecuador el 29,9% de los menores

19

de 5 a 11 años padecen de sobrepeso, esta referencia intensificó el 62,8% de las

personas mayores entre 19 a 59 años, de acuerdo a la (OMS, 2020). A raíz de

este problema que radica en Ecuador, se planteó la elaboración de un pan a base

de harina zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), ya

que es un vegetal rico en minerales, almidón, vitaminas, azúcares, betacaroteno,

luteína, zeaxantina y polifenoles. Estas características que poseen las zanahorias

son beneficiosas para la salud, por su valor nutritivo muy elevado e incluso aporta

protección contra las enfermedades cardiovasculares y diabetes (Espín, et al.,

2014).

1.2.2 Formulación del problema

¿El pan dulce a base de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca

(Arracacia xanthorrhiza) será comparable en cuanto a la cantidad de polifenoles y

aceptable frente al pan dulce de harina de trigo?

1.3 Justificación de la investigación

La presente investigación se justifica con el propósito de obtener un producto

que proporcione características funcionales, potencializando así su contenido con

propiedades promotoras para la salud como los polifenoles totales, reemplazando

parcialmente la harina de trigo y aprovechando la harina de zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), para la elaboración de pan dulce.

El consumo de zanahoria en la dieta diaria es muy bajo en Ecuador, esto se

debe a la falta de cultura de las personas al no incluir hortalizas en nuestra

alimentación, ya que es abundante en compuestos bioactivos como los

carotenoides y polifenoles, también reconocido como una fuente de antioxidantes

naturales, es decir, que previene enfermedades crónicas no infecciosas, es por

20

eso que el consumo de la zanahoria y sus derivados a aumentado, pero aún no

es frecuente.

1.4 Delimitación de la investigación

• Espacio: El presente trabajo se realizó en el sur de la ciudad de Guayaquil.

• Tiempo: Tomó un tiempo de 6 meses.

• Población: Fue dirigido a los consumidores en general.

1.5 Objetivo general

Evaluar el aprovechamiento de la zanahoria naranja (Daucus carota) y

zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza), como harinas no tradicionales para la

elaboración de pan dulce.

1.6 Objetivos específicos

• Obtener harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca

(Arracacia xanthorrhiza) por método de deshidratación.

• Analizar el contenido físico-químico (humedad) en la harina de zanahoria

naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza).

• Elaborar tres tratamientos de pan dulce a base de harina de zanahoria


• Determinar el contenido del compuesto bioactivo (polifenoles totales) a los

tres tratamientos de pan dulce a base de harina de zanahoria naranja

(Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza).

1.7 Hipótesis

Al menos uno de los tratamientos de pan con harina de zanahoria naranja

(Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) tendrá un aporte

significativo en cuanto a polifenoles totales.

21

2. Marco teórico

2.1 Estado del arte

En el estudio realizado por Mejía y Quintanilla (2018), “Desarrollo de pastas

elaboradas a base de harina de trigo y lechuga (Lactuca sativa) deshidratada en

polvo o harina de cáscara de zanahoria (Daucus carota)”, concluye que el

deshidratado que se realizó por un tiempo de 2.5 horas a 60°C en lechuga y 3

horas a 60°C en zanahoria, lo cual lograron menor contenido de humedad. Al

sustituir parcialmente la harina de trigo por los otros tipos de harina, generó

diferencia estadística en aumento de peso y volumen, acidez, actividad de agua y

color. La pasta de harina de trigo con sustitución de 35% de harina de cáscara de

zanahoria fue la más aceptada.

Según Datt, et al. (2012), en la “Composición química, propiedades funcionales

y procesamiento de la zanahoria”, se aprobaron que las adiciones de orujo de

zanahoria en base seca complementaban el pan con carotenoides, fibra y

minerales; el mejor tratamiento desde el punto de vista reológico y organoléptico

fue de 5% de adición de orujo de zanahoria. En cuanto a las galletas el polvo

contenía una cantidad representativa de ceniza y fibra dietética, mejorando el

mineral y la en ambos tipos de galletas, el orujo de zanahoria en base al peso

seco contenía 2.5+0.15% de humedad, 5.5+0.10% ceniza, 1.3+0.01% grasa,

0.7+0.04% proteína, 20.9+0.15% fibra cruda, 55.8+1.67 de fibra dietética total,

71.6+0.23% carbohidratos totales y 301+0.09 kcal/100g de energía.

Según Cobo, et al. (2013), en la “La sustitución parcial de trigo (Triticum

aestivum) por zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) en la elaboración de

pan”, el rendimiento del pan obtenido con el 10% de zanahoria blanca y el 90%

de harina de trigo en los análisis físicos estuvo dentro de los parámetros

22

establecidos, este pan se asemejó a uno que tuviera 100% harina de trigo,

mientras que en el análisis sensorial, el producto que obtuvo mayor aceptabilidad

por los consumidores fue el del 10%, pero las masas con el 30% y 40%, se pudo

manejar más fácil, por otra parte los que tuvieron menos porcentajes de harina de

zanahoria blanca se tornaron un poco pegajosas la cual fue difícil de manejar.

De acuerdo a Gamboa, et al. (2007), en la “Valoración nutricional y sensorial

de panquecas elaboradas a base de harina de trigo y zanahoria”, con una

formulación de (50% harina de trigo, 50 % harina de zanahoria y 25% harina de

trigo, 75% harina de zanahoria), se obtuvo contenido de fibras, minerales grasa,

carbohidratos y betacarotenos, en las de (25% harina de trigo y 75% harina de

zanahoria) y altos niveles de calcio, mientras que el hierro y fósforo se redujeron,

en cambio las que fueron elaboradas con el (50% harina de trigo; 50% harina de

zanahoria), obtuvieron buena aprobación en base a los atributos sensoriales.

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Zanahoria naranja (Daucus carota)

2.2.1.1 Definición de la zanahoria naranja

Según Ladrón, Quiróz, Acosta, Pimentel y Quiñones (2004), la zanahoria cuyo

nombre científico (D. carota), es originario de Asia de la familia Apiaceae, siendo

un tubérculo que se encuentra en todo el mundo, primero se usaron como fines

médicos y posteriormente se usaron como alimento. Es una fuente de compuestos

antioxidantes, ayudan a proteger contra las enfermedades cardiovasculares y el

cáncer, promoviendo la buena visión, especialmente la visión nocturna (Obinna,

Barber y Enyi, 2018).

23

2.2.1.2 Variedades comerciales de la zanahoria naranja

Existen diversas plantas comerciales llamadas silvestres en la cual algunas de

las variedades son Amsterdam, Barlikune y Chantenay, son cultivadas en

Colombia (González, Galvis y Flores, 2010).

2.2.1.3. Taxonomía de la zanahoria naranja

Tabla 1. Taxonomía de la zanahoria naranja Reino Vegetal

Subreino Embriofitas

Phylum Traqueófitas

Clase Angiosperma

Subclase Dicotiledónea

Familia Umbelliferae

Genero Daucus

Especie D. carota

Zanahoria naranja (D. carota) taxonomía Almeida y Zambrano, 2007

2.2.1.4 Composición nutricional de la zanahoria naranja

Tabla 2. Valor nutricional de la zanahoria naranja Composición Zanahoria naranja

Energía 40 kcal

Proteína 0,90 g

Hidrato de carbono 7,30 g

Fibra 2,90 g

Potasio 260,0 mg

Calcio 33,0 mg

Yodo 10,0 μg

Provitamina A 1346,0 g

Vitamina E 0,50 μg

Folatos NN

Composición nutricional de la zanahoria en 100g de sustancia comestible Vilaplana, 2004

24

2.2.1.5 Morfología de la zanahoria naranja

La zanahoria es cultivada desde el siglo X después de Cristo, debido a los

niveles altos de pigmentación en la zanahoria purpura pensaban que era la más

habitual, desde aquel momento se ha evolucionado los tonos de la zanahoria

naranja, blanco, morado y rojo. Se manifiesta que las raíces purpuras en la cual

incluye mutantes de tonos que van del Amarillo al naranja, del amarillo al blanco

y purpura al amarillo; esto se debe a una intersección entre silvestres y

germoplasma cultivadas (Barzee, El-Mashad, Zhang y Pan, 2019).

2.2.1.6 Nutrientes de la zanahoria naranja

La zanahoria naranja contiene nutrientes esenciales entre ellos está la vitamina

C, vitamina B6 y los carotenoides, denominados provitamina A, que al ingerirlo

nuestro organismo lo transforma en vitamina A, ayudando a prevenir

enfermedades en la piel, visuales, cáncer y mucosas en condiciones normales

(Arroyo, et al., 2018).

2.2.1.7 Producción de zanahoria naranja en Ecuador

En Ecuador se cultiva la zanahoria en el valle de Machachi, provincia del

Pichincha y en Chaco la provincia de Chimborazo, es cultivada en pequeñas

escalas, casi en toda la sierra ecuatoriana. Este se cultiva en climas fríos y es

localizados especialmente en los valles intermediarios, pero más se desarrollan

en provincias de Chimborazo, Pichincha, Bolívar, Cotopaxi y Tungurahua (Cruz,

et al., 2018).

2.2.1.8 Usos de la zanahoria naranja

• Fruto seco: Los frutos secos son consumidos a nivel mundial sean estos

crudos, en ensaladas, sopas o en pure; también se lo utiliza en jugos

combinándola con otros frutos.

25

• Fruto procesado: En cuanto a los frutos procesados mayormente son

consumido en curtidos, deshidratados, enlatados e instantáneos ya que

es una forma rápida de adquirir estos alimentos.

• Medicinal: Este tubérculo se le da un uso medicinal por sus

características nutricionales como la vitamina A y carotenoides, ya que

son antioxidantes naturales que nos ayudan a prevenir enfermedades

como el cáncer y también es un cicatrizante intestinal (Yerbabuena,

2013).

2.2.1.9 Beneficios de la zanahoria naranja

• Calcio y fósforo: Este ayuda al adiestramiento de los huesos,

articulación del sistema nervioso y dientes.

• Carbohidratos y grasas: En este caso lo carbohidratos son los que nos

genera energía al organismo y son necesarias las grasas para la

formación de vitaminas (FAO, 2011).

2.2.1.10 Carotenoides de la zanahoria naranja

Según Carranco, Calvo y Pérez (2011), los carotenos son los encargados de la

pigmentación de colores que están presentes en los alimentos vegetales,

pertenecen a la familia de los terpenos, es decir, que están formados por unidades

de isopreno. La causa que actúan en la presencia de carotenoides es genotipo,

función de la precosecha, curso de maduración, de este modo la realización del

proceso y subsistencia. Entre estos esta la magnitud de la iluminación y la

temperatura (Urango, et al., 2009).

26

Tabla 3. Carotenoides en diferentes alimentos Mayoritarios carotenoides Fuente

Alfa-caroteno y beta-caroteno Zanahoria (Daucus carota)

Licopeno Tomates (Lycopersicum spp)

Zeaxantina/Luteína Maíz (Zea maíz), Alfalfa (Medicago sativa), cempasúchil (Tagetes erecta), huevo de gallina

Luteína/zeaxantina, Violaxantina, beta-criptoxantina

Naranja (Citrus sinensis)

Cantaxantina Crustáceos

Astaxantina Crustáceos, levadura, microalgas salmón (salmo spp)

Crocentína Azafrán (Crocus sativus)

Presencia de carotenoides en diferentes alimentos Carranco, Calvo y Peréz, 2011

2.2.1.11 Fibra dietaría

La fibra dietaría se presente de forma natural en diversas fuentes de cereales,

las verduras juegan un papel fisiológico en la salud humana, para reducir el

colesterol y la presión arterial, mejorando el control del peso y reduciendo el riesgo

de cáncer. Además, se han incorporado fibras dietéticas como un ingrediente de

alimento funcional a los productos alimenticios para proporcionar capacidad de

retención de líquidos, viscosidad, capacidad de formación de gel y capacidad de

unión de grasas en productos alimenticios (Jung y Dong, 2012).

2.2.1.12 Obtención de la fibra de la zanahoria

Según Morales (2011), el motivo de la investigación fue obtener la fibra de la

zanahoria naranja, en el cual se extrajo el bagazo y las fibras deshidratándolas a

60 °C, en un horno de charola de circulación forzada. El rendimiento alcanzado

de la fibra dietaría soluble fue de 1.7% y de la fibra dietaría fue de 19.5%, con una

base húmeda de 45.16% en la harina deshidratada y fibra dietaría total fue de

21.2%.

27

2.2.2 Zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza)

2.2.2.1 Definición de la zanahoria blanca

Según Quilapanta, Dávila, Vásquez y Frutos (2018), la zanahoria blanca

(A. xanthorrhiza) pertenece a la familia Apiaceae (Umbelliferae), es una raíz

empleada como hortaliza, pero con más sabor, minerales (hierro, calcio y potasio),

proteínas, vitaminas (C y B) que la zanahoria normal, su sabor muy dulce se debe

a los hidratos de carbono ya que contiene azúcares (Coral y Gallegos, 2015).

2.2.2.2 Morfología de la zanahoria blanca

La raíz posee partes de principales disposiciones: los tallos, hojas y la región

de acumulación recluida en la cepa (Rodriguez, et al., 2010).

• Las cepas de almacenamiento: Son beneficios primordiales

asequibles del vegetal y se aglomera la gran ración de la fécula.

• La cepa: Consiste en una armadura cilíndrica voluminoso de extensión

y grosor variante, acatando de causas hereditarias y función de

plantación.

• Tallos: Estas despojan del fragmento elevado de la raíz y es llamado

colinos es un nombre que se lo usa frecuentemente.

• Hojas: Radica de pedúnculos prolongados con láminas bipinnadas

particularmente de cada una de las variedades de tono verdoso potente

y cuando están en el proceso de maduración son amarillentos (Barrera,

Tapia y Monteros, 2003).

2.2.2.3 Composición de la zanahoria blanca

Es significativo consumir la zanahoria blanca, por la factible asimilación al

digerir la fécula y por sustancias ricas en hierro, niacina, fósforo, calcio, vitamina

A, proteína, ácido ascórbico y carbohidratos (Cobo y Mejia, 2012).

28

Tabla 4. Composición de la zanahoria blanca

Composición de la zanahoria blanca para 100g del producto Acosta, 2012

2.2.2.4 Taxonomía de la zanahoria blanca

Tabla 5. Taxonomía de la zanahoria blanca Reino Plantae

Subreino Angiospermae

Phylum Apiales

Clase Apiaceae

Subclase Apioideae

Familia Selineae

Genero Arracacia

Especie A. xanthorrhiza

Clasificación taxonómica de la zanahoria blanca (A. xanthorrhiza) Gonzáles, 2018

2.2.2.5 Variedades de la zanahoria blanca

La zanahoria blanca tiene variedades, dependiendo del color ya sea violeta,

blanca, rojas y amarillas; y dependiendo de cuanto mida su raíz, como se describe

a continuación:

Composición Cantidades Composición Cantidades

Humedad 73% Hierro ppm 1,20

Proteína 0.80% Grasa 0,20%

Carbohidratos totales 24,90 Calcio mg 29,00

fibra 0,60 Fosforo mg 0.17

Yodo ppm 0.21 Magnesio mg 0,07

Fibra almidón 63,72 Sodio mg 0,09

Energía Kcal/100g 104,0 Potasio mg 2,13

Vitamina C mg/100g mf 13,94 Manganeso ppm 9,5

Eq. retinol Vitamina A 100g mf 27,28 Zinc ppm 9,10

Vitamina B12 0,04 Vitamina B1 mg 0,06

29

• Amarillas: Originan cepas de tono amarillentos y en la planta un tono

verdoso, en este conjunto concierne la variedad que se llama yema de

huevo.

• Violeta: La raíz es de tonalidades amarillas o blancas, pero con

demarcación violetas en el interior de la raíz.

• Blancas: En este conjunto consta de la variedad blanca, la planta es de

tonalidad verde, la cepa de tonalidad blanca, durante 10 meses es ciclo

vegetativo y es consumida por el mercado.

• Largas: Crecen hasta los 20 y 25 cm, estas son Imperato, Bercoro,

Hicolor.

• Semilarga: Crecen hasta 15 a 20 cm como las Romosa y Nantes.

• Semicortas: Crecen hasta 10 y 12 cm como las Chantenay y Danvers.

• Cortas: Crecen hasta menos de 10 cm como Guerande y Ocheart

(Rivera, et al., 2015).

2.2.2.6 Cultivo de la zanahoria blanca

La zanahoria blanca se siembra en diminutas demandas de insumos y en una

pluralidad de aclimatación de zonas altas y cálidas evitando las heladas y

obviando las enfermedades que deterioran a las cepas de almacenamiento

provocadas por patógenos (Alvarado, et al., 2017).

2.2.2.7 Producción de la zanahoria blanca en ecuador

La producción de zanahoria blanca en el Ecuador, se da en las provincias de

Pichincha, Tungurahua ubicada en zonas con mayor humedad de la cordillera de

los Andes; esta producción se dedica a los mercados de zona central del país,

también es producida en San José de Minas, pero hay muy poco interés por la

30

zona por el contenido de humedad muy baja (Mazón, Castillo, Hermann y

Espinosa, 1996).

2.2.2.8 Usos de la zanahoria blanca

Según Suquilanda (2015), la mayor parte de la hortaliza es consumida luego

de ser cosechadas, las raíces se consumen como ingredientes principales en

sopas, puré, hervidas, asadas y en rodajas frita. Como la raíz contiene almidón

son recomendadas para las dietas de los niños, ancianos y enfermos. La

producción de harinas y hojuelas con raíces deshidratadas contiene un aroma

muy agradable (Mazón, et al., 1996).

2.2.2.9 Beneficios de la zanahoria blanca

De acuerdo a Plúa, Aragundia y Cornejo (2011), la zanahoria blanca es

considera un alimento con un alto contenido de hierro y fosforo, esto lo convierte

en un alimento ideal para combatir enfermedades crónicas, anemias, insuficiencia

renal, también ayuda en el embarazo porque eleva el contenido de hierro en los

niños que nacen prematuros. Esta raíz posee fuente de vitaminas y minerales para

el crecimiento cognitivo del ser humano (Carrero, 2018).

2.2.2.10 Obtención de la harina de zanahoria blanca

Se obtuvo la materia prima en este caso es la zanahoria blanca se realizaron

procesos unitarios que consistieron en el lavado donde se para eliminó toda

impureza, luego se procedió al cortado en tajadas redondas muy finas para facilitar

el proceso, luego se realizó inhibición enzimática con agua hervida por tres

minutos, después se deshidrato por convección a una temperatura de 80°C por

un tiempo de 24h, se procedió a moler en un mortero y en su producto final

obtuvieron una humedad de 1 a 2% (Chilig, 2013).

31

2.2.3 Pan

2.2.3.1 Composición proximal del pan

Tabla 6. Composición proximal del pan. Parámetro Harina de trigo 100%

Energía 277

Proteínas 7,8

Hidratos de carbono 58

fibra 2,2

Agua 31

Calcio 19

Hierro 1,7

Magnesio 26

Potasio 100

Fósforo 91

Composición proximal del pan Salas y Haros, 2016

2.2.3.2 Funcion de cada ingrediente

• Harina: Según el CODEX STAN 192 (2019), es un producto obtenido

mediante la molturación de granos cereales, tubérculos y médula o

corazón blando de palmera, la cual se puede realizar productos como

panificación, repostería o producción de fideos y pastas; donde puede

combinarse con harina de diverso origen.

En el trigo se utiliza solo el endospermo, que esté totalmente limpio. Este

grano contiene el 85% de proteínas entre ellas está la gliadinas y

gluteninas que son proteínas insolubles que al juntarlos reciben el

nombre de gluten esta es la característica del pan (Mesas y Alegre,

2002).

32

• Agua: Es el segundo elemento primordial de la masa porque la hidrata

para la formación del gluten, la presencia de agua en la masa desarrolla

la levadura para la fermentación del pan.

• Levadura: Este se encarga de producir etanol y CO2 mediante la

fermentación, esto hace que la masa leude aumentando su volumen.

• Sal: Aporta sabor al pan, es importante porque hace que la masa sea

más resistente.

• Azúcar: Es necesario la azúcar para que tenga una conversión con la

levadura ya que ayuda a producir anhidrido carbónico, que sirve para

aumentar la masa (Ordóñez y Oviedo, 2010).

• Otros componentes del pan: Se pueden emplear otros tipos de aditivos

o elementos como ácido ascórbico, enzimas, que se utilizan en baja

proporción ya que favorecen el proceso tecnológico para la elaboración

de pan (Hernández, Guerrera y Rivero, 1999).

2.2.4 Gluten

2.2.4.1 Estructura del gluten

El prótido que constituye, se localiza en las sustancias proteica del grano en la

parte del endospermo, durante la mezcla se hace una rotura de las sustancias y

su absorción, formando una malla de almidón. El gluten es un conjunto de

proteínas que contiene propiedades similares y tiene una consistencia elástica

(Ruiz, 2009).

2.2.5 Polifenoles

Los polifenoles son un gran grupo de compuestos bioactivos ampliamente

distribuidos en alimentos de origen vegetal que forman parte importante de la dieta

humana. Es una actividad antioxidante mayor que las vitaminas C y E, y

33

desempeñan un papel importante en la prevención de enfermedades crónicas,

tales como, desórdenes cardiovasculares y diabetes (Zapata, Piedrahita y Rojano,

2014).

2.3 Marco legal

2.3.1 Norma técnica ecuatoriana INEN 616

Para la elaboración de harinas se consideró la NTE INEN 616, 2015. Asimismo,

para realización del analisis físico-químico (humedad) de la harina de zanahoria

naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), la cual se describe en la

tabla 7.

Tabla 7. Requisito de las harinas Requisitos Unidad Harina panificable Método de ensayo

Mínimo Máximo

Humedad % - 14,5 NTE INEN 518

Requisito para el análisis de humedad en harinas según la Norma. NTE INEN 616, 2015.

2.3.2 Norma técnica ecuatoriana INEN 2945

Para la elaboración del pan se consideró como referencia la NTE INEN 2945,

2014. Sin embargo, para realizar análisis físico-químico se podría tomar como

referencia la tabla 8.

Tabla 8. Límites de requisitos físico-químicos para el pan Requisitos Unidad Mínimo Máximo Método de ensayo

Humedad % 20 40 NTE INEN ISO 712

Grasa % 1.5 4 NTE INEN ISO 11085

Proteínas (en 100g) g 7 --- NTE INEN ISO 20483

se excluye al pan de yuca debido a que el nivel de proteínas que este contiene es de 3.5 g por cada 100 g.

Norma para determinar los análisis físico-químicos. NTE INEN 2945, 2014.

34

3. Materiales y métodos

3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

La presente investigación es descriptiva, porque se estudió las características

de la materia prima, como lo es la harina de zanahoria blanca y naranja está se

procedió para la elaboración del pan dulce cuyo resultado es el más óptimo en los

tres tratamientos cumpliendo las normativas establecidas.

3.1.2 Diseño de investigación

Se diseñó una investigación descriptiva, ya que se describió las características

de la harina por método de deshidratación, luego se comparó el porcentaje de

humedad con la NTE INEN 616, 2015.

El análisis estadístico se realizó con tablas comparativas a los tres tratamientos

de pan dulce a base de harina de zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca

(A. xanthorrhiza), aportando un valor significativo en cuanto al contenido del

compuesto bioactivo (polifenoles totales), validando dicha información.

3.2 Metodología

3.2.1 Variables

3.2.1.1. Variable independiente

• Porcentaje de la harina de zanahoria naranja.

• Porcentaje de harina de zanahoria blanca.

3.2.1.2. Variable dependiente

• Características físico-químico (humedad) en la harina de zanahoria


35

• Contenido de polifenoles totales a los tres tratamientos de pan dulce a

base de harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca

(Arracacia xanthorrhiza).

3.2.2 Tratamientos

En esta investigación se utilizó tres tipos de tratamientos y un control que se

detallan a continuación en la tabla 9.

Tabla 9. Tratamiento para la elaboración de pan de zanahoria

Ingredientes T1 T2 T3

g % g % g %

Harina de trigo 180 36 180 36 180 36

Harina de zanahoria naranja

35 7 10 2 60 12

Harina de zanahoria blanca

35 7 60 12 10 2

Zumo de zanahoria blanca y naranja

110 22 110 22 110 22

Huevo 44 8,8 44 8,8 44 8,8

Azúcar 40 8 40 8 40 8

Mantequilla 35 7 35 7 35 7

Levadura 9 1,8 9 18 9 1,8

Gluten 8,5 1,7 8,5 1,7 8,5 1,7

Sal 3 0,6 3 0,6 3 06

Propionato de calcio 0,25 0,05 0,25 0,05 0,25 0,05

Fosfato de calcio 0,25 0,05 0,25 0,05 0,25 0,05

Total 500 100 500 100 500 100 Se utilizará 3 tipos de tratamientos y control que se detallan en distintas concentraciones para la elaboración. Meza, 2019

3.2.3 Diseño experimental

Por la naturaleza de la investigación es descriptiva, donde se efectuó tablas de

comparación en el programa Excel y se realizó un histograma que ayudó a la

comparación del pan a base de harina de zanahoria naranja (D. carota) y

zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

36

3.2.4 Recolección de datos

3.2.4.1. Recursos

3.2.4.1.1 Materia prima

• Harina de zanahoria naranja

• Harina de zanahoria blanca

• Harina de trigo

• Pulpa de zanahoria blanca y naranja 22%

• Huevo 8,8%

• Azúcar 8%

• Mantequilla 7%

• Levadura 1,8%

• Gluten 1,7%

• Sal 0,6%

• Propionato de calcio 0,05%

• Fosfato de calcio 0,05%

3.2.4.1.2 Equipos

• Molino manual de martillo

• Horno eléctrico de bandeja convencional (Universal)

• Balanza digital gramera (CAMRY)

3.2.4.1.3 Instrumentos y utensilios

• Tamiz (No. 70) de 212 micras

• Envases

• Cuchillos acero inoxidable

• Pelador

• Rallador

37

• Tabla de picar

• EPP (cofia, guantes y mascarilla)

• Bolsas de polietileno con cierre hermético

• Papel aluminio

3.2.4.2. Métodos y técnicas

3.2.4.2.1 Determinación de polifenoles totales mediante el método de Folin-

Ciocalteau en el pan a base de harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y

zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza).

El contenido de polifenoles totales, se determinó según el método de Folin-

Ciocalteau (Espectrofotometría). Se utilizó patrones de ácido gálico para la

edificación de la curva de calibración.

Se diluyeron las muestras de acuerdo a la concentración del pan y se tomó una

alícuota en un tubo de ensayo agregándole la solución de Folin-Ciocalteau en la

cual se mantuvo en reposo por dos minutos, luego se añadió el Carbonato de

Sodio y se realizó el baño maría a una temperatura de 50 °C por un lapso de 15

minutos. Los tubos de ensayo se enfriaron brevemente recubiertos con hielo y

después de 5 minutos de inmersión, se realizó la lectura de las absorbancias en

el espectrofotómetro a una longitud de onda de 760 nm (Adeola, Kehinde,

Durodoluwa, Odunayo y Rotimi, 2018), ver anexo 6.

3.2.4.2.2 Determinación de humedad de harina de origen vegetal

Las cápsulas deben estar previamente limpias, para obtener resultados

óptimos.

Procedimiento para la determinación de humedad:

• Se pesó la cápsula, muestra y varilla en balanza analítica. La manipulación

debe hacerse con pinzas.

38

• Se colocó en la cápsula entre 5 a 10 g de muestra, previamente triturada y

una varilla de vidrio.

• Se introduce la cápsula en la estufa a 103 ± 2°C o a 70°C si se utiliza vacío

y se mantiene entre 3 y 6 horas, dependiendo del tipo de alimento. El uso

de vacío permite acelerar el secado y limitar las reacciones de oxidación.

• Transcurrido este tiempo, se retiró la cápsula de la estufa y se colocó en el

desecador, para proceder a pesar cuando se alcance la temperatura

ambiente.

• El secado y pesado se van repitiendo hasta que las dos pesadas

consecutivas sean constantes. En ese momento se sabrá que toda el agua

del alimento ha sido extraída.

Según la (NTE INEN 518, 1980), el contenido en agua de la muestra se calcula

por diferencia de peso y se expresa en % de humedad mediante la siguiente

ecuación:

H= m1 – m2 X 100

m Siendo:

H= contenido de humedad en porcentaje de masa.

m1= masa de la cápsula, con la muestra, antes del calentamiento, en g.

m2= masa de la cápsula, con la muestra, después del calentamiento, en g.

m= masa de la muestra, en g.

39

Recepción de materia prima

Limpieza

Selección

Clasificación

Pelado

Rallado

Deshidratado

Molienda

Tamizado

Envasado de la harina

Almacenado

3.2.4.2.3 Diagrama de flujo para la obtención de la harina de zanahoria

naranja y zanahoria blanca

Figura 1. Esquema para el proceso de la harina de la zanahoria naranja y zanahoria blanca Meza, 2019.

Solución de ácido cítrico al 0,01%

Zanahoria naranja y blanca

66 °C por 3 horas.

Tamiz N° 70

40

3.2.4.2.4 Descripción para la obtención de la harina de zanahoria naranja y

zanahoria blanca

• Recepción: Los insumos fueron adquiridos en supermercados de la

ciudad de Guayaquil.

• Limpieza: Se eliminó los residuos la zanahoria naranja (D. carota) y

zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), consistió en la aplicación de una

solución de ácido cítrico al 0,01%; sometiéndose a una inmersión por un

tiempo aproximado de 3 min.

• Selección: Se seleccionó las zanahorias naranjas (D. carota) y

zanahorias blancas (A. xanthorrhiza) de acuerdo, a los que no cumplen

con los criterios de calidad establecidos.

• Clasificación: Se clasificó de acuerdo, a las características de categoría

III con un diámetro de 40-54 mm y una longitud de 85-124 mm con un

defecto del 10% establecida por la NTE INEN 1747, 2012.

• Pelado: Se eliminó la capa externa y raíz de la zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

• Rallado: Se procedió a la reducción del tamaño de la zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

• Deshidratado: La zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca

(A. xanthorrhiza) rallada permitió una deshidratación homogénea a una

temperatura de 66 °C por 3 horas.

• Molienda: Luego de la deshidratación se procedió a pulverizar la

zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), por

separado, pasándola por un molino manual de martillo.

41

Recepción de la materia prima

Pesado de la materia prima

Mezaclado

Amasado

1ra Fermentación

Boleado

2da Fermentación

Horneado

Envasado

• Tamizado: Se filtró con el propósito de separar las partículas grandes

para obtener las pequeñas (harina) con un tamiz (No. 70) de 212 micras

de acuerdo al Codex Standard 152, 1985.

• Envasado: La harina de zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria

blanca (A. xanthorrhiza), se envasaron en fundas de polietileno de baja

densidad con cierre hermético.

• Almacenado: Se almacenó a temperatura ambiente, en este caso se

utilizó de forma inmediata.

3.2.4.2.6 Diagrama de flujo para la producción de pan a base de harina de

zanahoria naranja y zanahoria blanca

Figura 2. Esquema para la elaboración de pan a base de harina de zanahoria naranja y zanahoria blanca. Meza, 2019.

20 min.

30 min.

40 g.

1 hora.

160 °C por 40 min.

42

3.2.4.2.7 Descripción de la producción de pan con harina de zanahoria

naranja y zanahoria blanca

• Recepción de materia prima: Se obtuvo la harina de zanahoria naranja

y zanahoria blanca.

• Pesado: Se pesó los ingredientes: harina de trigo, harina de zanahoria

blanca, harina de zanahoria naranja, zumo de zanahoria naranja y

blanca, huevo, azúcar, mantequilla, levadura, gluten, sal, propionato de

calcio y fosfato de calcio.

• Mezclado: Se mezcló las tres harinas con distintas concentraciones,

luego se hizo un orificio para colocar los ingredientes líquidos y los

sólidos, una vez realizado se procedió a integrar poco a poco la harina

hasta que se formó una masa.

• Amasado: Seguidamente se amasó por 20 minutos hasta obtener una

consistencia elástica.

• Primera Fermentación: Totalmente cubierta con una funda de

polietileno se mantuvo en reposo por 30 minutos con el fin de impedir la

formación de costras.

• Boleado: Consistió en dividir y pesar 40 g de cada fragmento de masa

facilitando la formación de la bola, seguidamente se las colocó en

recipientes previamente engrasados.

• Segunda fermentación: Se colocó los recipientes en la parte superior

del horno, previamente precalentado para la debida fermentación, lo cual

duró 1 hora, hasta que la levadura actúe liberando dióxido de carbono

mediante el proceso de fermentación, en la cual la masa alcanzó el

tamaño debido.

43

• Horneado: Posteriormente se ingresó el recipiente con pan a una

temperatura de 160 °C por 40 minutos, vale recalcar que es importante

que el horno esté previamente precalentado, por lo contrario, se

observaría un pan demasiado grande, perdiendo más de lo normal la

humedad.

• Envasado: Luego se envasaron en fundas de polietileno de baja

densidad con cierre hermético

3.2.5 Análisis estadístico

Se realizó en el programa Excel tablas comparativas sobre el porcentaje de

humedad de la harina de zanahoria naranja y zanahoria blanca con la NTE INEN

616, 2015. Asimismo, a los tres tratamientos en función del compuesto bioactivo

(polifenoles totales), al pan de dulce a base de harina de zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), evaluando cuál tiene mayor

contenido. Además, se realizó un histograma que ayudó a la comparación de los

análisis.

44

4. Resultados

4.1 Obtención de la harina de zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria

blanca (Arracacia xanthorrhiza), por el método de deshidratación

Se ingresó 1,73 Kg de zanahoria naranja (D. carota) y 1,40 Kg de zanahoria

blanca (A. xanthorrhiza). Se puede destacar como parte fundamental que se logró

el deshidratado, obteniendo 238 g zanahoria naranja (D. carota), que equivale el

100%. En cuanto a la zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), se mostró una reducción

de masa adquiriendo 343 g que semeja el 100%. Una vez realizado el proceso,

por medio del molino manual se obtuvo la harina de zanahoria naranja (D. carota)

y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), pasándolo por 3 ocasiones. Posteriormente

se filtró mediante un tamiz número 70, separando las partículas de menor y mayor

tamaño, logrando un producto final con 168 g de harina de zanahoria naranja,

alcanzando un redimiento (71%) y 168 g de harina de zanahoria blanca, con un

rendimiento (49%), proporcionando una presentación homogénea, las mismas

que fueron utilizadas para la elaboración del pan dulce. A continuación, se da

énfasis en cuanto a lo que se perdió en cada proceso, como se muestra en la

tabla 10 de la zanahoria naranja y en la tabla 11 de la zanahoria blanca.

Tabla 10. Balance de materia de zanahoria naranja Etapas del proceso Entra

g

Pierde

g

Sale

g

Selección 1726 ----- 1726

Pelado 1726 220 1506

Reducción de tamaño 1506 23 1483

Deshidratado 1483 1245 238

Molienda 238 1 237

Tamizado 237 69 168

Pérdida de peso en cada proceso de la zanahoria naranja en gramos. Meza, 2020

45

Tabla 11. Balance de materia de zanahoria blanca Etapas del proceso Entra

g

Pierde

g

Sale

g

Selección 1399 ----- 1399

Pelado 1339 195 1204

Reducción de tamaño 1204 14 1190

Deshidratado 1190 1533 343

Molienda 343 1 342

Tamizado 342 174 168

Reducción de peso en cada proceso de la zanahoria blanca en gramos. Meza, 2020

4.2 Análisis físico-químico (humedad) en la harina de zanahoria naranja

(Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza).

El porcentaje de humedad en la harina de zanahoria naranja (D. carota), se

presentó entre (2,80%) y en la zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), se obtuvo un

resultado (4,80%); comparando el resultado obtenido con la NTE INEN 616, 2015;

enfatizando que la humedad en harinas está comprendida en (14,5%), los

resultados se muestran en la tabla 12 y figura 3.

Tabla 12. Resultados de los análisis físico-químico (humedad)

Harina Resultados propios

%

NTE INEN 616, 2015

%

Zanahoria naranja 2,80 14,50

Zanahoria blanca 4,80 14,50

Comparación del porcentaje de humedad de la harina de zanahoria naranja y blanca con la NTE INEN 616, 2015. Meza, 2020

46

Figura 3. Comparación en el histograma entre la norma NTE INEN 616, 2015 y los resultados obtenidos sobre los porcentajes de humedad Meza, 2020 4.3 Elaboración de los tres tratamientos de pan dulce a base de harina de

zanahoria naranja (Daucus carota) y zanahoria blanca (Arracacia

xanthorrhiza)

Tabla 13. Tratamiento para la elaboración de pan de zanahoria

Ingredientes T1 T2 T3

g % g % g %

Harina de zanahoria naranja 35 7 10 2 60 12

Harina de zanahoria blanca 35 7 60 12 10 2

Se utilizó 3 tipos de tratamientos en distintas concentraciones para la elaboración de pan dulce. Meza, 2020

En la tabla 13, se muestra el tratamiento realizado para la elaboración de pan

de zanahoria, donde, se utilizó harina de zanahoria naranja (D. carota) y de

zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

En esta tesis, se realizó la sustitución parcial de la harina de trigo por harina de

zanahoria, ya que es indispensable debido a sus beneficios para la formación del

pan, destacando que es el porcentaje más alto en comparación con la harina de

Harina de zanahorianaranja

Harina de zanahoriablanca

NTE INEN 616, 2015.

Porcentaje de humedad 2,80% 4,80% 14,50%

0,00%

2,00%

4,00%

6,00%

8,00%

10,00%

12,00%

14,00%

16,00%P

orc

enta

je d

e h

uem

dad

Porcentaje de humedad

47

zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), esto se debe

a su mayor contenido de gluten que permite la elasticidad del pan.

La masa que se obtuvo de cada tratamiento (T1, T2, T3) fue de 500 g, donde:

En el proceso de panificación con la utilización de harina de zanahoria naranja

(D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), en el T1 se logró un rendimiento

(85,18%), se obtuvo 13 panes, después de haber realizado el proceso de

horneado. Asimismo, el rendimiento del T2 fue (95,24%), obteniendo 13 panes,

mientras que en el T3, se proporcionó un rendimiento (98,43%), en la cual se

obtuvo 12 panes.

4.4 Determinación del compuesto bioactivo (polifenoles totales) a los tres

tratamientos de pan dulce a base de harina de zanahoria naranja (Daucus

carota) y zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza)

En la tabla 14, se muestra los resultados obtenidos en cuanto a polifenoles

totales del pan de dulce a base de harina de zanahoria naranja (D. carota) y

zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), de este modo el T2 corresponde el contenido

más bajo con (1153 mg), mientras que en el T3 se muestra con el contenido más

alto, lo cual comprende (3297 mg) y en el T1 proporcionando (1550 mg), con una

aportación intermedia dentro de los tres tratamientos, en cuanto a polifenoles

totales.

Tabla 14. Contenido de polifenoles totales en los tres tratamientos

T1

mg EAT/kg de muestra

seca

T2


seca

T3


seca

1550 1153 3297

Resultados de polifenoles totales. Meza, 2020

48

Con respecto a la comparación de polifenoles en los tres tratamientos en la

figura 4 se observa que, el T3 es el de mayor contenido en cuanto a polifenoles

totales, dando como resultado con menor contenido en el T1 y T2.

Figura 4. Punto de comparación de los tres tratamientos de pan a base de harina de zanahoria naranja y blanca Meza, 2020

7% harina de Zn y 7% ZbT1



mg EAT/kg 1550 1153 3297

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

mg

EAT/

kg d

e m

ues

tra

seca

Polifenoles totales

49

5. Discusión

Por medio del presente trabajo de investigación se realizó el proceso de

panificación utilizando 1,73 kg de zanahoria naranja (D. carota) y 1,40 kg de

zanahoria blanca (A. xanthorrhiza). Las harinas obtenidas duraron en un lapso de

3 horas a una temperatura de 66 °C; a través del proceso de deshidratación por

convección, molienda y tamizado. Donde, se obtuvo 168 g con un rendimiento

(71%) harina de zanahoria naranja (D. carota) y 168 g con un rendimiento (49%)

harina de zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), de esta forma se mantiene la vida

útil del producto aportando un valor agregado en la producción de pan, porque

según lo que manifiesta Beltrán y Veloz (2014), la temperatura óptima del

deshidratado en zanahorias es de 55°C, con la intención de conservar el producto

por mucho más tiempo. De esta manera, Pérez, Feregrino, Ramírez y Jiménez

(2019), menciona que los compuestos de polifenoles, se mantiene en cadencia

mayormente mediante la deshidratación convencional.

De esta forma, se logró los porcentajes más bajos obteniendo (2,80 y 4,80%)

de humedad, siendo la harina de zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca

(A. xanthorrhiza) aceptables, conforme a lo establecido por NTE INEN 616, 2015;

adquiriendo resultados positivos, mientras que Mejía y Quintanilla (2018), realizó

análisis de humedad en la harina de zanahoria, en la cual fue deshidratado a una

temperatura de 60°C, reflejando (2,53%), valores similares a los obtenidos.

Para la elaboración de los tres tratamientos de pan dulce a base de harina de

zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza), se utilizó

diferentes porcentajes: T1 (7% zn, 7% zb); T2 (2% zn, 12% zb); T3 (12% zn, 2%

zb), se mezcló con otros ingredientes, no obstante que la harina de trigo fue el

patrón clave en los tres tratamientos con el 36%, obteniendo resultados

50

favorables. De acuerdo, a Plúa et al., (2011), estimó que al sustituirlo con el 15%

de harina de zanahoria amarilla, obtuvo resultados factibles. Sin embargo, según

Cobo et al., (2013), manifiesta que sustituyendo el 10 y 20% no favoreció,

interpretando que se mostró una apariencia pegajosa y su manejo no fue factible.

En cuanto a los análisis de polifenoles totales, se considera que el T3 tiene

mayor contenido de polifenoles totales (3297 mg/kg), mientras que el T1 (1550

mg/kg) y T2 (1153 mg/kg) en menores cantidades. En el estudio realizado por

Santana, Pérez, Velázquez, Cisnero y Jacobo (2016), muestra que los panes

mezclado con harina de zanahoria, obtuvo (2530-3846 mg/kg), resultados que se

pueden comparar con lo obtenido, que son valores similares; también mencionó

que podría ser de gran ayuda en la prevención de enfermedades crónicas. Según

Kamiloglu et al. (2017), manifiesta que al adicionar harina de zanahoria,

obtuvieron aumentos significativos proporcionando (54-202 mg/g), en cuanto al

contenido total de polifenoles, lo cual menciona que podría aumentar el valor

nutricional del pan. Los polifenoles totales no tienen ninguna función nutricional

conocida, pero si es muy importante debido a su pontencial de actividad

antioxidante en la cual desempeña un papel importante para la salud (Sharma,

Karki, Thakur y Attri, 2012). De esta manera, Navarro, Periagoa y García (2017),

confirma que consumir más (600 mg) de polifenoles, tiene un efecto preventivo

frente a los padecimientos de las enfermedades crónicas no infecciosas, tales

como, problemas cardiovasculares y diabetes, es decir, que al consumir

polifenoles más de lo indicado es beneficioso, empleando efectos positivos para

mantener una buena calidad de vida en cuanto a salud, siempre y cuando

manteniendo hábitos de una vida saludable. Por esta razón se estima que los tres

51

tratamientos realizado para la elaboración de pan dulce a base de harina de

zanahoria naranja y blanca está dentro de lo requerido.

52

6. Conclusiones

Una vez realizada la investigación e interpretación de los resultados, se

manifiestan las siguientes conclusiones de acuerdo a los objetivos propuestos.

Se obtuvo la harina de zanahoria naranja (D. carota) y harina de zanahoria

blanca (A. xanthorrhiza), esta harina es de parámetro cuantificable, debido a que

se pudo producir panes con rendimiento, en el T1 (85,18%), T2 (95,24%) y T3

(98,43%).

Se calculó el porcentaje de humedad en la harina de zanahoria naranja (D.

carota) y harina de zanahoria blanca (A. xanthorrhiza). Se encontró que contiene

un aproximado de 2,80 y 4,80% de humedad. Si el límite máximo establecido por

la NTE INEN 616, 2015 es de un 15%, la muestra se encuentra dentro del límite

del porcentaje de humedad permitido, por lo tanto, fue la adecuada para el proceso

de panificación.

La determinación de los tres tratamientos con diferentes porcentajes para la

elaboración de pan a base de harina de zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria

blanca (A. xanthorrhiza), dieron resultados positivos para la panificación, porque

se cumplió con éxito debido a que se sutituyó el 14% de harina de zanahoria, no

obstante que la harina de trigo fue el patrón clave en los tres tratamientos con el

36%.

Los tres tratamientos tienen un aporte significativo en cuanto a polifenoles, ya

que se encuentra dentro del rango en función con otros estudios realizados,

proporcionando valores significativos en los panes, porque al consumir más (600

mg) acompañado de hábitos de una vida saludable, suministra beneficios

preventivos frente a padecimientos de las enfermedades crónicas no infecciosas,

tales como, problemas cardiovasculares y diabetes.

53

7. Recomendaciones

Controlar el tiempo y la temperatura, para comprobar mediante análisis los

nutrientes que aportan en el pan, implementando estos dos tipos harina de

zanahoria naranja (D. carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

Se recomienda determinar la vida útil de la harina de zanahoria naranja (D.

carota) y zanahoria blanca (A. xanthorrhiza).

Se puede evaluar la dureza y textura del pan mediante un panel entrenado.

Con respecto a los polifenoles totales en panes, se debería hacer una

evaluación toxicológica.

54

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