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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
UTILIZACIÓN DE SUERO LÁCTEO EN POLVO EN MEZCLAS
BASE PARA HELADOS CON PULPA DE MORA
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE
ALIMENTOS
ELIANA ALEXANDRA YÉPEZ CÓRDOVA
DIRECTOR: ING. YOLANDA ARGÜELLO
Quito, Abril 2015
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2015
Reservados todos los derechos de reproducción.
DECLARACIÓN
Yo ELIANA ALEXANDRA YÉPEZ CÓRDOVA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
____________________
Eliana Yépez
171715063-3
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Utilización de suero
lácteo en polvo en mezclas base para helados con pulpa de mora”, que,
para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Eliana
Yépez, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la
Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de
Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
Ing. Yolanda Argüello
DIRECTOR DELTRABAJO
C.I: 1801626464
AGRADECIMIENTO
A Dios por darme sabiduría y fuerza para continuar dándome la oportunidad
de realizar mi sueño de culminar una etapa más de mi vida.
A mis Padres Marco y Eliana, a mi hermana Gabriela que con su amor me
enseñaron a luchar día a día por lo que uno anhela, por su apoyo
incondicional, permitiéndome seguir adelante para cumplir una meta más en
mi vida.
A mis Abuelitos y familiares que siempre han estado pendientes
apoyándome con su cariño y consejos.
Agradezco de manera especial a la Universidad Tecnológica Equinoccial
formadora de profesionales de éxito y liderazgo, mi agradecimiento sincero
y de corazón al Señor Decano de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad, quienes me han inspirado a superarme como profesional, con
ayuda de sus docentes quienes nos enriquecen de conocimiento y valores.
A la Ing. Yolanda Arguello que con su paciencia y apoyo supo guiarme y
establecer las condiciones para llevar a cabo este proyecto de investigación.
Extiendo mi agradecimiento a mis amigos y compañeros que con su apoyo y
con sus consejos siempre aportaron para permitirme continuar con varias
etapas en la carrera y el proyecto.
A todas las personas que de una u otra forma contribuyeron con el desarrollo
de esta investigación.
GRACIAS
i
ÍNDICE DE CONTENIDO
PÁGINA
RESUMEN X
ABSTRACT XII
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 3
2.1 EL HELADO 3
2.1.1 ORIGEN DEL HELADO 3
2.1.2 CONSUMO MUNDIAL DEL HELADO 4
2.1.3 DESCRIPCIÓN DE HELADO 5
2.1.4 CLASIFICACIÓN DE LOS HELADOS 6
2.1.5 VALOR NUTRICIONAL Y CALÓRICO DE LOS HELADOS 9
2.2 MEZCLAS BASE PARA HELADO 10
2.2.1 DESCRIPCIÓN DE LAS MEZCLAS BASE PARA
HELADOS 10
2.2.2 EQUILIBRIO DE LA MEZCLA 11
2.2.3 TIPOS DE MEZCLAS BASE PARA HELADOS 12
2.2.4 COMPOSICIÓN DE UNA MEZCLA BASE PARA HELADO 13
2.2.4.1 Grasa 14
2.2.4.2 Sólidos no grasos lácteos 14
2.2.4.3 Azúcares 15
2.2.4.4 Estabilizantes 15
2.2.4.5 Emulsificantes 16
2.2.4.6 Saborizantes, Colorantes y Frutas 16
ii
2.2.4.7 Agua 16
2.2.4.8 Aire 17
2.3 SUERO DE LECHE EN POLVO 19
2.3.1 ORIGEN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO 19
2.3.2 DESCRIPCIÓN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO 20
2.3.3 CLASIFICACIÓN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO 21
2.4 LA PULPA DE MORA 22
2.4.1 LA MORA DE CASTILLA EN EL ECUADOR 22
2.4.2 DESCRIPCIÓN Y ELABORACIÓN DE LA PULPA DE
MORA. 23
2.4.3 VALOR NUTRICIONAL DE LA PULPA DE MORA 23
3. METODOLOGÍA 24
3.1 MATERIA PRIMA 24
3.1.1 SÓLIDOS LÁCTEOS NO GRASOS (SLNG) 24
3.1.1.1 Suero de leche en polvo 24
3.1.1.2 Leche en polvo 24
3.1.2 GRASAS 25
3.1.2.1 Leche en estado liquido 25
3.1.2.2 Crema de leche 35% 25
3.1.3 EDULCORANTES 25
3.1.3.1 Sacarosa 26
3.1.3.2 Dextrosa 26
3.1.4 ESTABILIZANTE Y EMULSIONANTE 26
3.1.5 SABORIZANTE, COLORANTE 27
3.1.5.1 Pulpa de mora 27
3.2 DISEÑO EXPERIMENTAL 27
iii
3.3 ELABORACIÓN DE MEZCLAS BASE PARA HELADOS CON
PULPA DE MORA 30
3.3.1 FORMULACIONES PARA LAS MEZCLAS BASE DE
HELADO 30
3.3.2 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LAS MEZCLAS BASE
PARA HELADOS CON PULPA DE MORA UTILIZANDO
SUERO DE LECHE EN POLVO. 32
3.3.2.1 Elaboración de la mezcla base madurada y
refrigerada 32
3.3.2.2 Elaboración de helado utilizando la mezcla base 34
3.3.3 EQUIPOS Y MATERIALES 36
3.3.3.1 Equipos 36
3.3.3.2 Materiales utilizados en la Planta: 38
3.4 MÉTODOS 38
3.4.1 PULPA DE MORA 38
3.4.1.1 Acidez titulable 38
3.4.1.2 pH 39
3.4.1.3 Sólidos solubles 39
3.4.2 MEZLAS BASE DE HELADO 39
3.4.2.1 Viscosidad 39
3.4.2.2 pH 39
3.4.2.3 Acidez titulable 40
3.4.3 HELADO 40
3.4.3.1 Overrun (porcentaje de rendimiento del batido) 40
3.4.3.2 Tiempo de caída de la primera gota 41
3.4.3.3 Derretimiento o Masa derretida del helado (MDH): 41
3.4.3.4 Punto de congelación 41
iv
3.5 ANÁLISIS ESTADÍSTICO 42
3.6 ANÁLISIS SENSORIAL 42
3.7 ANÁLISIS NUTRICIONAL 43
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 44
4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 44
4.1.1 PULPA DE MORA 44
4.1.2 SUERO DE LECHE EN POLVO 45
4.1.3 LECHE EN POLVO 46
4.1.4 CREMA DE LECH E 47
4.2 FORMULACIONES PARA LAS MEZCLAS BASE DE HELADO
CON SUERO DE LECHE EN POLVO. 48
4.3 RESULTADOS DE LA ELABORACIÓN DE LAS MEZCLAS
BASE DE HELADO CON SUERO DE LECHE EN POLVO. 49
4.4 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FISICO - QUIMICOS DE
(CALIDAD DE MEZCLAS BASE Y HELADO) 50
4.4.1 MEZCLAS BASE 51
4.4.1.1 Efecto de la formulación sobre la viscosidad 51
4.4.1.2 Efecto de la formulación sobre el pH 52
4.4.1.3 Efecto de la formulación sobre acidez del helado 53
4.4.2 HELADO 54
4.4.2.1 Efecto de la formulación sobre el porcentaje de
Overrun 54
4.4.2.2 Efecto de la formulación sobre caída de la primera
gota 55
4.4.2.3 Efecto de la formulación sobre masa derretida del
helado 56
v
4.4.2.4 Efecto de la formulación sobre punto de
congelación 57
4.4.3 RESULTADOS QUE DEFINEN EL MEJOR
TRATAMIENTO EXPERIMENTAL. 58
4.5 RESULTADOS DEL ANALISIS SENSORIAL 59
4.6 ANÁLISIS NUTRICIONAL 60
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 61
5.1 CONCLUSIONES 61
5.2 RECOMENDACIONES 62
BIBLIOGRAFÍA 64
ANEXOS 70
vi
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Clases de helados según su composición e ingredientes 8
Tabla 2. Información nutricional de los helados. 9
Tabla 3. Composición de lactosuero dulce y ácido. 22
Tabla 4. Variables del diseño experimental para el desarrollo de helado
de mora incluyendo suero de leche en polvo 29
Tabla 5. Cantidades de sustitución de leche en polvo entera por suero
de leche en polvo para las mezclas base de helado con pulpa
de mora. 31
Tabla 6. Caracterización de la pulpa de mora. 45
Tabla 7. Caracterización del suero de leche en polvo 46
Tabla 8. Caracterización de la leche en polvo entera 46
Tabla 9. Formulas en porcentaje en las mezclas base de helado. 48
Tabla 10. Resultados promedio de características de calidad de las
mezclas base en helado con suero de leche en polvo 50
Tabla 11. Viscosidad en mezclas base para helado con pulpa de mora 52
Tabla 12. Promedio de masa derretida del helado dependiendo de la
formulación 56
Tabla 13. Promedio de aceptabilidad global de helado de suero de leche
en polvo. 59
Tabla 14. Valores nutricionales de los helados 60
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Consumo per cápita de helado 4
Figura 2. Esquema de composición de una mezcla de helado. 13
Figura 3. Microestructura de un helado. 17
Figura 4. Composición de una mezcla de helado con aire incorporado 18
Figura 5. Programa Probare y el modo de utilizarlo 30
Figura 6. Proceso de elaboración de mezcla base de helado de crema
con leche en polvo. 34
Figura 7. Proceso de elaboración de helado de mora y mezcla base de
suero de leche en polvo 36
Figura 8. Máquina para helados Hamilton Beach. 37
Figura 9. Programa Probare Ejemplo de formulación 49
Figura 10. pH para mezclas base en helado con suero de leche en polvo
por estabilizante. 52
Figura 11. Porcentaje de Ac. Láctico para mezclas base en helados con
suero de leche en polvo por estabilizante. 53
Figura 12. Porcentaje de overrun en helados con suero de leche en
polvo por estabilizante. 54
Figura 13. Caída de la primera gota en mezclas base para helados con
suero de leche en polvo por estabilizante. 55
viii
Figura 14. Masa derretida de helado en mezclas base en helado con
suero de leche en polvo por estabilizante. 57
Figura 15. Punto de congelación en mezclas base para helados con
suero de leche en polvo por estabilizante. 58
ix
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo I. Ficha técnica de la dextrosa 70
Anexo II. Ficha técnica del estabilizante – emulsionante 71
Anexo III. Ficha técnica de la pulpa de mora 72
Anexo IV. Receta base de helado 73
Anexo V. Formulaciones en el programa Probare 74
Anexo VI. Fotografías del proceso de elaboración de las mezclas base de
helado con pulpa de mora 78
Anexo VII. Viscosidad de las mezclas base para helado con pulpa de
mora 80
Anexo VIII. Encuesta de aceptabilidad del helado 81
Anexo IX. Resultados de los análisis nutricionales 82
x
RESUMEN
El presente estudio tuvo como objeto evaluar la influencia del suero de leche
en polvo en diferentes niveles de sustitución de la leche en polvo en una
formulación de mezcla base de helado con pulpa de mora.
Para lo cual se desarrolló un diseño experimental A x B donde la variable A
corresponde a la formulación de mezcla base de helado con la variación
tres niveles de sustitución leche en polvo por suero de leche en polvo (leche
en polvo / suero de leche en polvo) así: A0: 100/0; A1: 90/10; A2: 85/15 y
A3: 75/25 % respectivamente y la variable B corresponde a la variación
porcentaje de estabilizante en dos niveles E1: 0.25% y E2: 0.35%
respectivamente con tres repeticiones. Se evaluaron los resultados
experimentales del estudio mediante el programa estadístico Statgraphics
Centurión XVI.
Se caracterizó la pulpa de mora por medio de pH, sólidos solubles, acidez; a
fin de determinar su calidad como materia prima.
En las mezclas base de helado se analizó la acidez (% Ac. láctico), pH y la
viscosidad (Centipoise).
En el helado se analizó el porcentaje de overrun (% rendimiento del batido);
masa derretida del helado en g; punto de congelación (º C) y tiempo de
caída de la primera gota (min).
En este estudio los resultados de las mejores características de calidad de
las mezclas base de helado correspondieron al tratamiento (A1E1) que
contenía el 10% de suero de leche en polvo y el 0.25% de estabilizante
Obcicream CR, logrando un porcentaje de Overrun de 72.67 ± 5.51%; un
mayor pH de 4.22 ± 0.01; la acidez registró valores de 1.28 ± 0.00% de ácido
láctico; la caída de la primera gota que según la metodología para un helado
de buena calidad debe caer a los 30 minutos, el estudio registro valores de
30.47 ± 0.15 minutos; un punto de congelación de -2.77 ± 0.06 º C y el peso
xi
de masa derretida de helado a los 30 minutos de 1.10 ± 0.17 g; a los 60
minutos 6.36 ± 0.42 g y a los 90 minutos de 8.57 ± 0.51 g; resultados
similares a los reportados en estudios de este tipo.
Se evaluó la aceptabilidad sensorial de la mezcla base del mejor tratamiento
en comparación con un testigo tradicional que contenía 100% leche en polvo
y resultó que a los catadores les gustó en un promedio de 7.65 ± 1.42 en
comparación al testigo 8.43 ± 0.95 sobre una escala hedónica de 9 puntos,
se realizó un análisis nutricional del mejor tratamiento (A1E1), el cual se
encuentra dentro de los parámetros nutricionales aceptables para la
elaboración de mezclas según la (NTE INEN 706, 2005).
Este estudio evidencia que para un helado con pulpa de mora cuando se
aumenta el porcentaje de sustitución de sólidos no grasos lácteos como el
suero de leche en polvo, el contenido de proteína y el porcentaje de
derretimiento en g. disminuyen, por lo tanto se recomienda un 10% de
sustitución de suero de leche en polvo en la fórmula base de helado de
pulpa de mora.
xii
ABSTRACT
The present study was aimed to evaluating the influence of whey powder at
different levels of substitute milk powder mix formulation base ice cream
blackberry pulp.
The study were evaluated in an experimental design A x B where the variable
A corresponds to the compounding recipe ice cream base with three levels of
substitution variation milk powder per whey powder (powdered milk / whey
powder) as follows: A0: 100/0; A1: 90/10; A2: 85/15 and A3: 75/25%
respectively and the variable B corresponds to the variation percentage of
stabilizer in two levels E1: E2 0.25% and 0.35% respectively with three
replications. The experimental results of the study were evaluated using the
statistical program Statgraphics Centurion XVI.
The ice cream base mixes were analyzed on their acidity (% aq. Lactic acid)
and viscosity (Centipoise).
In the ice cream was analyzed the percentage overrun (whipping % yield),
mass of melted ice cream in g; freezing point (° C) and fall time of the first
drop (min) were analyzed on the ice cream base mixes.
In this study the results of the best quality characteristics of the ice cream
base mixes corresponded to treatment (A1E1) containing 10% whey powder
and 0.25% of Stabilizer Obcicream CR, achieving a rate of 72.67 Overrun ±
5.51%; a higher pH of 4.22 ± 0.01; log acidity values were 1.28 ± 0.00%
lactic acid; the fall of the first drop that according to the methodology for a
good quality ice cream must fall within 30 minutes, the study registry values
30.47 ± 0.15 min; a freezing point of -2.77 ± 0.06 ° C and the weight of
melted ice cream mass at 30 minutes 0.17 ± 1.10 g; ± 60 minutes 6.36 g ±
0.42 and 8.57 ± 0.51 g at 90 minutes similar results reported in studies of
this type.
xiii
Sensory acceptability of the base mixture from the best treatment compared
to a traditional control containing 100% milk powder was evaluated turned
out to be assessed that the tasters like in an average of 7.65 ± 1.42
compared to the control 8.43 ± 0.95, a nutritional analysis of best treatment
(A1E1) was performed, which are founded to be within the acceptable
parameters for the preparation of mixtures according to the (NTE INEN 706,
2005).
This study shows that for an ice cream blackberry pulp as the percentage of
nonfat milk solids substitute increases, such as whey powder, protein content
and percentage of melting decreases, thus recommended replacement 10%
whey powder over the ice cream base formula blackberry pulp.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
Para la industria alimentaria, el helado se ha convertido en un producto de
alto consumo, y con diferentes ingredientes dependiendo del tipo de helado
que se desee, manteniendo una gama de consumidores de niños a adultos,
siendo los más potenciales niños y jóvenes. Hoy se lo considera un alimento
no como una golosina, sino un producto que genera placer, por lo que se
necesita que sea nutritivo y sano para los consumidores, por su calidad y las
características de sus ingredientes. El suero de leche en polvo tiene un alto
contenido en proteína, dando un aporte calórico moderado, al no contener
edulcorantes o estabilizantes dañinos (Aranceta Bartrina & Serra Majen,
2005).
El suero de leche constituye una fuente de proteínas económica, que otorga
múltiples propiedades de aplicación tecnológica en una amplia gama de
alimentos, debido a sus diversas capacidades funcionales. Los productos a
base de suero mejoran la textura, realzan el sabor y color, presentan
características emulsificantes y estabilizantes, mejoran las propiedades de
flujo, entre varias otras propiedades tecno-funcionales, lo que posibilita
incrementar la calidad de muchos productos alimenticios (Huertas, 2009).
El Ministerio de Industrias y Productividad (MIPRO) y el Centro de la
Industria Láctea (CIL) están fomentando el crecimiento de la industria láctea
y sus derivados en el Ecuador, mediante proyectos para la implementación
de plantas y las nuevas aplicaciones que se realizan en Latinoamérica para
fortalecer su consumo per-cápita, Ecuador importa suero de leche en polvo,
en el orden de los $ 7.5 millones anuales (MIPRO, 2013).
El suero de leche en polvo puede ser utilizado para embutidos, helados y
productos de confitería, a un mejor costo dada su producción en el Ecuador
y generando un beneficio a las queserías y al medio ambiente. El
concentrado y aislado de proteína de suero de leche son materias primas
2
para bebidas materno infantiles, suplementos para deportistas y productos
farmacéuticos. Ecuador importa, cada año, $ 80 millones en estos insumos
terminados (MIPRO, 2013).
En este estudio se pretende hacer una sustitución de la leche en polvo con
el suero de leche en polvo que puede incrementar el aporte proteico y de
sólidos lácteos no grasos, así como determinar el porcentaje de uso para
elaborar mezclas base para helados que sean nutritivas y saludables para el
consumidor, y que cumplan con las normas técnicas vigentes.
Según Mantello (2007) se pueden producir características desagradables por
el aumento del porcentaje de solidos no grasos lácteos, su uso está limitado
por la alta cantidad de lactosa que contiene (superior al 70 %), que en altas
proporciones produce en el helado una textura arenosa al cristalizar, la dosis
de uso recomendable es del 25% del total de sólidos lácteos no grasos en
mezclas para helados.
Por ello el presente trabajo tuvo como objetivo general utilizar el suero lácteo
en polvo en mezclas base para helados con pulpa de mora, para lo cual se
plantearon los siguientes objetivos específicos:
Caracterización físico-química de la materia prima.
Definir mezclas base para helados con pulpa de mora.
Realizar los análisis físicos-químicos, calidad del producto.
Realizar una evaluación sensorial de aceptabilidad del producto
elaborado.
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1 EL HELADO
2.1.1 ORIGEN DEL HELADO
Se atribuye a la cultura china, siglos antes del comienzo de nuestra era, la
primera aplicación del hielo de las montañas para enfriar líquidos que se
tomaban como refrescos en épocas estivales, desde este mismo momento
se distribuye la información de su uso o aplicación a otras culturas. Sin
embargo, es innegable el mérito del Islam al mezclar la nieve con zumos de
frutas endulzados con miel, era el “sherbet” (Pozuelo Talavera & Pérez
Pérez, 2002).
En 1519 y 1534 se descubrió que el nitrato de etilo unido a la nieve o al hielo
producía bajísimas temperaturas. Inmediatamente surgieron nuevas recetas
de helado (Gallego, 2006).
En el siglo XVII, se incorpora sal al hielo, con lo cual éste baja su
temperatura y permite congelar el zumo. En el siglo XVIII la agitación manual
se reemplaza por agitación mecánica. A finales del siglo XIX se comienza a
pasteurizar las mezclas para helados (Di Bartolo, 2005).
En el siglo XIX, época del comienzo de las máquinas, N. Johnson inventó la
primera máquina de fabricar helados. En 1815, Jacob Fussel fundó una
empresa de fabricación del helado en gran escala (Gallego, 2006).
Y a principios del siglo XX se empiezan a homogeneizar los helados con
máquinas a presión, inventadas en Francia, que son la base de los
4
homogeneizadores actuales a pistón. En el año 1913, se inventa en Estados
Unidos la primera mantecadora contínua de helado, un gran paso en la
elaboración del helado fue la aparición de los modernos equipos de frío que
aseguran la perduración de la producción (Di Bartolo, 2005).
2.1.2 CONSUMO MUNDIAL DEL HELADO
En relación al consumo de helados, la Asociación Internacional de Productos
Lácteos (AIPL) presenta un informe como se observa en la Figura 1. sobre
los países que lideran el consumo per cápita, en el que se destacan países
como Nueva Zelanda, Estados Unidos y Australia, en países como China y
Ecuador el consumo anual por persona se estima en 1,8 litros lo que lo
impulsa a nuevas estrategias para su desarrollo.
Figura 1. Consumo per cápita de helado
(Asociación Internacional de Productos Lácteos, 2012)
26,3
24,5
17,8
14,414,2
13,9
10,4
9,2
8,2
6,0
5,44,0 3,8 1,8 1,8 Nueva Zelanda
Estados Unidos
Australia
Suiza
Suecia
Finlandia
Chile
Dinamarca
Italia
Argentina
Francia
Canadá
Alemania
China
Ecuador
5
Las principales marcas de helado están apuntando a nuevas estrategias
para empujar el crecimiento del mercado, que si bien registran un desarrollo
aún está por debajo de otros países como Colombia y Brasil, que tienen una
ingesta per cápita de 2 a 2.3 litros (Universo, 2011).
Históricamente el sector elaborador de helados se dividió en dos segmentos:
el industrial y el artesanal, marcas como Unilever (pingüino) y Heladosa
(topsy) son los mayores competidores. Sin embargo, hoy en día existe la
categoría: semi industrial.
En Ecuador, la demanda de helados se ubica en 270 millones de unidades al
año, entre los que se incluyen los artesanales (Berenstein, 2012).
2.1.3 DESCRIPCIÓN DE HELADO
La calidad de este producto depende, en primer lugar, de la selección de
buenos ingredientes y en segundo lugar, de una mezcla bien balanceada. El
helado es un alimento congelado, rico en proteínas, grasas, carbohidratos y
minerales, que se obtiene de una mezcla homogénea y pasteurizada de
diversos ingredientes lácteos, edulcorantes, estabilizantes, emulsificantes y
saborizantes. Químicamente, es un sistema coloidal complejo que consta en
su estado congelado, de cristales de hielo, burbujas de aire, glóbulos de
grasa y agregados en coalescencia parcial; todos rodeados en fases
discretas, por una matriz continua sin congelar, formada de azúcares,
proteínas, sales, polisacáridos de alto peso molecular y agua (Madrid &
Cenzano, 2003; Marshall & Goff, 2003).
6
2.1.4 CLASIFICACIÓN DE LOS HELADOS
Acontinuación se decriben algunas clasificaciones de helados, según su
fabricación, comercialización, formulación, composicion e ingredientes .
Por su fabricación según (Monereo, 2008).
Helados Artesanales: Erroneamente se interpretan como los que se
elaboran de manera “hogareña”, más en realidad se trata de un
helado elaborado a base de leche, crema de leche y otras materias de
alta calidad sin aditivos, ni colorantes, ni saborizantes, ni
conservantes y mediante un proceso en el que se utiliza la tecnologia
especifica `para personalizarlo.
Helados Industriales: se producen en maquinarias que permiten
modificar el porcentaje de aire en el helado, llevan una gran cantidad
de aire por lo que son mas livianos, con uso de aceite vegetal
hidrogenado, saborizantes y colorantes que realzan su aspecto y
sabor.
Helados Semi-industriales: es un helado entre artesanal pero con
tecnologia mas industrial con una mantecadora, en el que el
porcentaje de aire lo convierte en liviano y aspecto muy suave.
De acuerdo a su comercialización los helados según (Katz, Soto, Vidalon, &
Mendoza, 2010) se clasifican en:
Helados blandos: Son aquellos de consistencia suave, congelados en
el sitio de expendio y suministrados al consumidor directamente de la
máquina procesadora.
7
Helados duros: Son aquellos elaborados y congelados en el sitio de
fabricación, almacenados y transportados o no para su posterior
expendio.
Otra clasificación y según Clarke (2012); Douglas Goff & Hartel (2013) el tipo
de formulación los helados pueden ser:
Super premiun: baja cantidad de aire, alto contenido de grasa, y el
productor utiliza la mejor calidad de ingredientes.
Premiun: baja cantidad de aire, mayor contenido de grasa que el
helado caracterizado como regular, y el productor utiliza ingredientes
de mayor calidad.
Leche helada (Ice Milk): son paletas congeladas en base a agua y
leche.
Helado soft (soft ice): El helado suave suele tener un contenido graso
inferior (del 3 al 6%) al del helado normal (10 al 18%) y se produce a
una temperatura de unos −4°C.
Helados de dieta: bajo en calorias contiene 50% menos de grasa total
o 33% menos calorías, sin lactosa, sin colesterol entre otros.
De acuerdo a su composición e ingredientes según la norma técnica
ecuatoriana para helados y la norma venezolana para helados y mezclas
base, los helados se clasifican como se observan en la Tabla 1, en la que se
resumen cada tipo de helado y los porcentajes que deben de contener en
materia grasa, proteinas, azucares, contenidos de agua y fruta.
8
Tabla 1. Clases de helados según su composición e ingredientes
Tipo Composicion e ingredientes
Helado de Crema de Leche Procede de la leche con grasa (8-10%) y sus derivados lácteos, con adición o no de frutas, cacao, nueces, maní, cereales u otros Se permitira el uso de suero de leche hasta una proporción de 25% de sólidos no grasos de leche.
Helado de leche A base de leche y cuya única fuente de grasa (3-7%) y proteína, es la láctea.
Helado de leche con grasa vegetal Preparado a base de la leche o sus derivados y parte de su grasa puede ser de origen vegetal.
Helado de yogur Los ingredientes lácteos son inoculados y fermentados con un cultivo caracteristico de microorganismos productores de ácido láctico (Lactobacillus Bulgaricus y Streptococcus Thermophilus) y probióticos.
Helado de yogur con grasa vegetal Preparado de la leche o sus derivados y parte de su grasa puede ser de origen vegetal.
Helado de grasa vegetal cuya única fuente de proteína es la láctea y la fuente de grasa es grasa vegetal o aceites comestibles vegetales.
Helado no lácteo Su proteína y grasa no provienen de la leche o sus derivados.
Helado de sorbete o sherbet Preparado con agua potable, con o sin leche o productos lácteos, frutas, productos a base de frutas u otras materias primas alimenticias; tiene un bajo contenido de grasa y proteínas las cuales pueden ser total o parcialmente de origen no lácteo.
Helado de fruta Fabricado con agua potable o leche, adicionado con frutas o productos a base de fruta, en una cantidad minima del 10% m/m de fruta natural, a excepción del limón. El helado de fruta se puede reforzar con colorantes y saborizantes permitidos.
Helado de agua o nieve Preparado con agua potable, azúcar y otros aditivos permitidos. No contienen grasa, ni proteína, excepto los provenientes de los ingredientes adicionados y puede contener frutas o productos a base de frutas.
Helado de bajo contenido calórico presenta una reducción en el contenido calórico, con respecto al producto normal correspondiente
(INEN, Helados, 2005)
9
2.1.5 VALOR NUTRICIONAL Y CALÓRICO DE LOS HELADOS
Los helados de base láctea tienen un valor nutritivo significativo como en la
Tabla 2, debido a su aporte en proteínas de alto valor biológico y calcio
altamente biodisponible. También suministran azúcares, grasas, fósforo,
magnesio y potasio. Los que cuentan con una proporción más elevada de
leche, como los helados de crema, serán los más nutritivos. En cambio, los
helados de agua tan sólo proporcionan las calorías provenientes de su
elevado contenido en azúcar (20-30%) y pueden realizar un pequeño aporte
de fibra o algunos micronutrientes si están elaborados con un mínimo de un
30% de fruta o zumo (Corbella, 2007).
Tabla 2. Información nutricional de los helados.
Componente Contenido (%)
Hidratos de carbono
13 – 22
Grasas 2 – 14
Proteínas 1 - 6
Agua 50 – 78
Sales minerales (mg/100 g)
Calcio 80 – 138
Fósforo 45 – 150
Magnesio 10 – 20
Hierro 0.05 – 2
Cloro 30 – 205
Sodio 50 – 180
Potasio 60 – 175
Vitaminas (mg/100 g)
A 0.02 – 0.13
B1 0.02 – 0.07
B2 0.17 – 0.23
B3 0.05 – 0.1
C 0.9 – 18.0
D 0.0001 – 0.0005
E 0.05 – 0.7 (Di Bartolo, 2005)
10
Para calcular el valor calórico de los helados es necesario conocer la
composición y porcentaje de sus ingredientes, además del overrun, según la
composición será su valor calórico: grasas 9 cal/g, Hidratos de Carbono
4cal/g, Proteínas 4cal/g (Di Bartolo, 2005).
Las personas que no pueden consumir lácteos por enfermedades o por que
no les gusta la leche y sus derivados lácteos, especialmente en etapas con
un mayor requerimiento del mineral, como niños, jóvenes y mujeres
embarazadas o lactantes; pueden beneficiarse de un aporte de calcio
fácilmente asimilable a través de un consumo razonable de helados.
Según Corbella (2007) “los helados de base láctea pueden formar parte de
una dieta variada y equilibrada, de las 5 ingestas recomendadas por los
expertos”.
2.2 MEZCLAS BASE PARA HELADO
2.2.1 DESCRIPCIÓN DE LAS MEZCLAS BASE PARA HELADOS
Una mezcla base para helado, tiene como función amalgamar una serie de
ingredientes líquidos y sólidos para obtener una mezcla líquida llamada
“mix”. Tras un proceso de elaboración esta mezcla se introduce en una
máquina heladora en la que, mediante un sistema de agitación,incorpora una
cantidad de aire que es retenida o fijada por enfriamiento (Minchillo, 2011).
En las mezclas para helados, Vanegas y López (2008) recomiendan tener en
cuenta el contenido de proteínas y lactosa que los productos de suero
puedan aportar y sugieren el empleo de proteina de suero y caseinatos,
porque presentan el mejor perfil de proteína y baja concentración de lactosa
11
para esta aplicación. Un alto contenido de proteínas proporcionará mejor
textura, facilitará el batido y aumentará el rendimiento, pero en exceso puede
provocar defectos de consistencia y sabor. En el caso de la lactosa, un
elevado contenido (superior a 70%), además de modificar el punto de
congelación, aumentará el grado de sobre saturación y puede propiciar la
aparición de textura arenosa por su solubilidad (Posada, Terán, & Ramírez,
2011).
2.2.2 EQUILIBRIO DE LA MEZCLA
En la mezcla o mix que finalmente se convertirá en helado intervienen
elementos de tan diferente naturaleza como los azúcares, las materias
grasas, los magros de la leche, los neutros, el agua, el aire, entre otros. Es
preciso que todos estén conjuntados y en perfecto equilibrio, de manera que
pueda mermar la calidad del producto final. Hacer posible esta convivencia
teniendo en cuenta las características y comportamientos de cada
ingrediente y las relaciones entre todos ellos es lo que se conoce como el
ejercicio de equilibrio del helado (Minchillo, 2011).
Para conseguir que los helados tengan una misma estructura se debe tomar
en cuenta tres tipos de equilibrios:
Equilibrio Agua-sólidos: El primer ejercicio de equilibrio en la mezcla
consiste en lograr una conjunción entre los elementos sólidos y el agua.
No puede quedar ni una sola gota de agua libre, pero tampoco puede
haber ni un solo gramo de extracto seco sin relación con el agua.
Equilibrio Sólidos entre sí: Conseguir una perfecta conjunción entre
todos los elementos sólidos, de modo que exista una compensación
entre grasas, azúcares, suero de leche en polvo, leche en polvo
12
desnatada, neutros y otros componentes. Con ello se consigue que la
mezcla preparada no sólo sea capaz de recoger toda el agua libre sino
que además incorpore el aire necesario.
Equilibrio de la Temperatura de servicio: Un helado equilibrado y
elaborado para su exposición y servicio en una vitrina clásica de
heladería está sometido a una temperatura de -11º C.
Otro Equilibrios: son los factores geográficos, estacionales y
específicos de situaciones (Minchillo, 2011).
2.2.3 TIPOS DE MEZCLAS BASE PARA HELADOS
Según la Norma Ecuatoriana existen tres tipos de mezclas base para
helados en el país y son:
Mezcla líquida para helado: Producto liquido higienizado que se
destina a la preparación de helado, que contiene todos los
ingredientes necesarios en cantidades adecuadas, de modo que al
congelarlo, da el producto final definido como helado.
Mezcla concentrada para helados: producto líquido concentrado,
higienizado que contiene todos los ingredientes necesarios en
cantidades adecuadas, que después de adición prescrita de agua o
leche y al congelarlo da como resultado el producto definido como
helado.
Mezcla en polvo para helados: Producto higienizado con un
procentaje de humedad máximo de 4% m/m, que contiene todos los
ingredientes necesarios en cantidades adecuadas, que después de
13
añadir la cantidad prescrita de agua o leche y congelarlo da como
resultado el producto definido como helado (NTE INEN 706, 2005).
2.2.4 COMPOSICIÓN DE UNA MEZCLA BASE PARA HELADO
El valor nutritivo depende de todos los componentes de la mezcla base
como se presenta a continuación en la figura 2, la grasa y el azucar
componen los porcentajes mas altos del 12 % cada uno, dentro de los
sólidos para la elaboración de la mezcla.
Figura 2. Esquema de composición de una mezcla de helado.
(Madrid & Cenzano, 2003)
14
2.2.4.1 Grasa
Puede ser aportada por la leche fluida o en polvo entera, crema de leche,
mantequilla, grasa anhidrida o grasa vegetal hidrogenada. La grasa aporta
cremosidad, suavidad y efecto lubricante al paladar (Neira Bermúdez &
López Torres, 2005).
La grasa tiene una gran importancia en el flavor y en la formación de la
estructura sólida durante la congelación; además determina la consistencia,
aspecto y resistencia al fundido del helado. Un elevado contenido graso
origina un helado seco y de textura granulosa, mientras que si el porcentaje
es muy bajo, el helado resulta liso, muy homogéneo y con una textura
excesivamente viscosa (Luquet, 2007).
2.2.4.2 Sólidos no grasos lácteos
Están constituidos por proteínas (lactosa), sales minerales y ácidos
orgánicos (citratos) en una proporción promedio de 36%, 55% y 9%,
respectivamente. Las proteínas ayudan a la formación de la estructura del
helado al mezclar y sustituir el agua alrededor de los glóbulos de grasa,
logrando estabilizar la grasa emulsionada; la captación y distribución del
overrum en el proceso de congelamiento aumento el tiempo de derretimiento
del helado. La relación lactosa agua no debe exceder a 0.104 para evitar la
formación de cristales; este defecto se conoce como “arenosidad” (Neira
Bermúdez & López Torres, 2005).
Para evitarlo es necesario enfriar rápidamente la mezcla durante la
congelación y despues evitar las fluctuaciones de temperatura (Luquet,
2007).
15
Los ingredientes que aportan sólidos no grasos (SNG) son: leche en polvo
entera, en polvo descremada, leche condensada descremada, leche fluida
descremada, y suero en polvo (Mazzeo, 2007).
2.2.4.3 Azúcares
Se puede utilizar sacarosa, glucosa, azúcar invertido. Se debe tener en
cuenta el poder edulcorante para la formulación. Estos azucares dan
firmeza, consistencia, suavidad y mantiene las características del producto
en el almacenamiento.
Los azúcares en general disminuyen el punto de congelamiento de la mezcla
además provocan un descenso del punto de derretimiento o fusión de la
mezcla (Neira Bermúdez & López Torres, 2005).
2.2.4.4 Estabilizantes
El objeto del estabilizante es conservar la estructura del helado,
manteniendo dispersos todos los componentes, evitando que se separe el
agua y el hielo. Esto se logra por su alta capacidad de hidratación. Su efecto
durante la congelación evita que se formen cristales de hielo, incrementa la
viscosidad, ayuda a una mayor incorporción de aire y de esta manera mejora
el cuerpo y la textura del helado, según Pottí (2007) evita y/o reduce la
separación de grasas, por estabilización del sistema agua-grasa.
Se utilizan como estabilizantes: lecitinas, alginatos, agar, carragenatos,
gomas guar, pectinas, caboximetilcelulosa, gelatina, entre otros (Mazzeo,
2007).
16
2.2.4.5 Emulsificantes
Producen un efecto de dispersión de la grasa en agua; esta situación
favorece la incorporación de aire, una mejor textura y cuerpo y suavidad en
el paladar.
“Como emulsionantes se pueden utilizar derivados de glicerol como mono y
diglicéridos, sorbitol y la yema de huevo” (Mazzeo, 2007).
2.2.4.6 Saborizantes, Colorantes y Frutas
Los saborizantes y colorantes se utilizan naturales o artificiales, los helados
son preferidos por el usuario principalmente por su sabor, efecto frío y
refrescante, encontrandose en el mercado una gran variedad. Las frutas
pueden ser adicionadas en pulpas de frutas (Neira Bermúdez & López
Torres, 2005).
Las sustancias aromáticas proporcionan olor y sabor, estos aromatizantes
tambien se pueden obtener en polvo.
Los colorantes comunican un color uniforme y llamativo, a veces como
práctica poco recomendada para ocultar defectos en los tonos de los
ingredientes (Mazzeo, 2007).
2.2.4.7 Agua
Es el constituyente de mayor proporción en el cual se encuentran
distribuidos los sólidos. Se calcula teniendo en cuenta la humedad de cada
17
ingrediente y el tipo de helado a elaborar (Neira Bermúdez & López Torres,
2005).
Los cristales de hielo son esenciales para mejorar la consistencia y la
sensación de frío que el helado debe producir en la boca. Además, el frío
hace que el sabor dulce se perciba con menor intensidad. Los cristales no
deben ser muy grandes deben tener un diámetro entre 30 - 50 µm y para
ello, la congelación tiene que ser rápida y es necesario conservar el producto
sin fluctuaciones de temperatura (Luquet, 2007).
En la figura 3. se observa la microestructura del helado con sus
componentes en los que se destacan: cristales de hielo, glóbulos de grasa y
burbuja de aire.
Figura 3. Microestructura de un helado.
(Mantello, 2007)
2.2.4.8 Aire
Durante la pasteurización y sobre todo durante la maduración el mix
incorpora una pequeña cantidad de aire, pero la mayor proporción de este
elemento llega al mix de forma natural cuando éste se encuentra en la
18
mantecadora, mediante un sistema de agitación y enfriamiento simultáneos
(Minchillo, 2011).
Las burbujas de aire participan en tres aspectos fundamentales:
Imparten ligereza al helado, de otra forma sería excesivamente compacto
y pesado.
Ablandan la consistencia y hacen que el helado sea deformable en la
boca.
Amortiguan la sensación de frío porque reducen la velocidad de la
transmisión de calor; sin su presencia, el helado produciría una excesiva
sensación de frío en la boca (Luquet, 2007).
En la figura 4 se puede observar la composicion del helado con aire
incorporado a la mezcla de helado en la que se destaca la disminución de
los ingredientes sólidos y el agua, estos pasan a amalgamarse con el aire,
por medio del batido elevando la mezcla para convertirse en helado.
Figura 4. Composición de una mezcla de helado con aire incorporado. (Madrid & Cenzano, 2003)
19
2.3 SUERO DE LECHE EN POLVO
2.3.1 ORIGEN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO
El lactosuero, o simplemente suero, es “La fase acuosa que se separa de la
cuajada en el proceso de elaboración de los quesos o de la caseína, la
mayor parte del agua contenida en la leche se concentra en el lactosuero y
en ella se encuentran todas las sustancias solubles, como lactosa, las
proteínas solubles, las sales minerales solubles y algo de grasa” (Luquet,
2007).
El suero de leche siempre ha sido un derivado de la producción de quesos,
en los Estados Unidos, los fabricantes de queso vertían el suero de leche
líquido en lagos y ríos o lo usaban para irrigar cultivos. Los granjeros pronto
se dieron cuenta de que esos métodos no eran el mejor uso para el suero de
leche y pasaron a mezclar el líquido con cebada o granos para producir
alimento para animales con alto contenido proteico (Optimun Life Style,
2009).
Pronto le siguieron las proteínas en polvo, diseñadas especialmente para los
atletas de fuerza a partir de los descubrimientos de un joven farmacéutico
llamado Eugene Schiff, que en 1930, había creado una manera práctica de
procesar el suero de leche en polvo a partir de la leche (Optimun Life Style,
2009).
Schiff inició el uso del suero para el consumo humano y formó SchiffBio-
Foods, una compañía de empacadora de suero (Dheausa, 2001).
20
2.3.2 DESCRIPCIÓN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO
El suero es un derivado de la leche, que tradicionalmente ha sido
considerado, en el Ecuador y el mundo, como un simple subproducto de la
elaboración de quesos. Por largo tiempo, fue dado como suplemento
alimenticio para los animales. Hoy en día, las proteínas derivadas de la leche
se emplean en una gran diversidad de las categorías de los alimentos.
La leche tiene dos tipos de proteína: la proteína de suero que representa
alrededor del 20% y las caseínas que corresponden al 80%. Existen dos
tipos principales de proteína de suero: 1) Concentrado de suero (WPC) y 2)
Aislado de proteína de suero (WPI) (Alimlogia, 2010).
La proteína de suero ha sido un subproducto de la producción de quesos. La
calidad de la leche es examinada y luego se pasteuriza. La caseína o “cuajo”
junto con una porción de la grasa de la leche se separan para la producción
de quesos. El líquido remanente o suero, luego pasa por una serie de filtros
para remover la lactosa y otros componentes. Luego es llevado al estado de
polvo por evaporación de casi la totalidad de agua para luego ser usado
como ingrediente en diversos alimentos (Alimlogia, 2010).
Se obtienen variantes mediante la eliminación, separación o concentración
de componentes. Así surgen productos como WPC (concentrado de proteína
de suero de leche), lactosa, suero de leche desmineralizado en polvo y
permeato, estos dos últimos más recomendados para helados (Melkweg,
2014).
El aislado contiene un 90% o más de niveles de proteína, muy poca grasa y
minúsculos niveles de lactosa. El concentrado contiene niveles de proteína
entre 34% y 80%, conforme se incrementa el porcentaje de proteína bajan
los niveles de grasa y lactosa. Los WPC conteniendo 35% de proteína son
elaborados como sustitutos de leche descremada, y son utilizados en la
21
elaboración de yogurt, queso procesado y en varias aplicaciones de bebida,
salsas, fideos, galletas, helados, pasteles (Huertas, 2009).
Las proteínas de lactosuero son usadas ampliamente en una variedad de
alimentos gracias a sus propiedades gelificantes y emulsificantes, siendo la
β-lactoglobulina el principal agente gelificante.
2.3.3 CLASIFICACIÓN DEL SUERO DE LECHE EN POLVO
Es el producto obtenido por medio de deshidratación del suero de leche
líquido, suero de leche dulce líquido o del suero de leche ácido líquido
(INEN, 2011).
Dependiendo de su acidez y del contenido de lactosa, el suero de leche en
polvo, se clasifica en suero ácido y suero dulce:
Suero de leche ácido en polvo resulta del proceso de fermentación o
adición de ácidos orgánicos o ácidos minerales, para coagular la caseína,
como en la elaboración de quesos se obtiene durante la producción del
queso Cottage y el Ricotta. Los minerales pueden ser removidos parcial-
mente antes del secado, logrando así suero desmineralizado en polvo
(Jonson, 2010).
Suero de leche dulce en polvo se obtiene como un subproducto de la
manufactura de quesos. Está basado en la coagulación de la renina a pH
6,5, puede ser deshidratado o bien ser procesado y modificado para
obtener una gran variedad de ingredientes funcionales que otorgan
beneficios únicos a los fabricantes (INEN, 2011).
22
En la tabla 3, se observa la composición de los diferentes lactosuero
dulce/ácido, destacando que en el lactosuero dulce tiene un mayor contenido
de lactosa y los minerales se encuentran en menor cantidad que en el
lactosuero ácido.
Tabla 3. Composición de lactosuero dulce y ácido.
(Panesar, 2007)
2.4 LA PULPA DE MORA
2.4.1 LA MORA DE CASTILLA EN EL ECUADOR
La Mora de Castilla (Rubus glaucus benth), conocida también como Mora
Negra o Mora Andina, es un producto que se cultiva en el Ecuador, en zonas
comprendidas entre los 1200 y 3200 metros de altura (Riveros & Caballero,
1996), en explotaciones pequeñas en las provincias de Tungurahua,
Cotopaxi, Pichincha, Imbabura, Carchi y Bolívar, en una extensión de 5200
hectáreas, que producen entre 12 y 14 toneladas al año. El INIAP ha
priorizado la investigación en mora en la provincia de Tungurahua, que se
maneja por número de plantas, en un rango de 150 hasta 6 000 (Montalvo,
2010).
23
Estudios señalan que en el Ecuador ha aumentado la demanda de la fruta
en 3%, y que la producción se destina tanto para la elaboración de
conservas como para el consumo en producto fresco, pulpa de mora,
sorbetes, jugos y helados, por lo que es importante avanzar en el cultivo, el
ciclo de producción es de 2 a 3 meses y la cosecha se realiza con intervalo
de 6 y 8 días en la etapa pico de producción. (Hoy, 2010).
2.4.2 DESCRIPCIÓN Y ELABORACIÓN DE LA PULPA DE MORA.
La pulpa de mora es un ingrediente utilizado para la elaboración de helados
y otros productos dentro de la industria, la pulpa es la parte comestible de
las frutas o el producto obtenido de la separación de las partes comestibles
carnosas de estas mediante procesos tecnológicos adecuados. Es un
producto pastoso, no diluido, ni concentrado, ni fermentado, obtenido por la
desintegración y tamizado de la fracción comestible de frutas frescas, sanas,
maduras y limpias.
2.4.3 VALOR NUTRICIONAL DE LA PULPA DE MORA
Las pulpas de mora y jugos se caracterizan por poseer una variada gama de
compuestos nutricionales que les confieren un atractivo especial a los
consumidores. Están compuestas de agua en un 70 - 95%, pero su mayor
atractivo desde el punto de vista nutricional es su aporte a la dieta de
principalmente vitaminas, minerales, enzimas y carbohidratos como la fibra
(Astrid, 2008).
3. METODOLOGÍA
24
3. METODOLOGÍA
El presente estudio permitió determinar la mejor formulación de mezcla base
para elaborar un helado con pulpa de mora mediante el reemplazo de leche
en polvo por suero lácteo en polvo. Adicionalmente se estudió la cantidad de
estabilizante necesario para garantizar la estabilidad de los nuevos
ingredientes en la elaboración de helados.
3.1 MATERIA PRIMA
3.1.1 SÓLIDOS LÁCTEOS NO GRASOS (SLNG)
3.1.1.1 Suero de leche en polvo
Para el estudio se utilizó suero de leche en polvo (Premium Deproteinized
Whey) producido por la empresa Davisco, el cual es manufacturado en
Idaho--.Estados Unidos y se lo obtuvo de la empresa Top trading and Farm
ubicada en la ciudad de Quito, fue pesado y almacenado para luego ser
utilizado en la elaboración de las mezclas.
3.1.1.2 Leche en polvo
La leche entera en polvo se obtuvo de la industria láctea el Ordeño, S.A en
Cantón Machachí de la Provincia de Pichincha, con características de color
amarillento, sabor característico a leche; la leche en polvo utilizada registra
un total de 150 calorías por cada 240 ml, grasa total 8 g, grasa saturada de
25
5 g, carbohidratos 12 g y aporte nutricional de sodio, magnesio, calcio en
27% y vitaminas.
3.1.2 GRASAS
Los ingredientes grasos, llamados así porque aportan grasa al helado son:
Leche en estado líquido y Crema de leche 35% (Mazzeo, 2007).
3.1.2.1 Leche en estado liquido
Para este estudio se utilizó leche entera de vaca homogenizada y
pasteurizada industrialmente y refrigerada, de color blanco con sabor
característico con materia grasa 3%.
3.1.2.2 Crema de leche 35%
La crema de leche se adquirió de la empresa Qualibest ubicada en Quito, en
presentaciones de 1 litro, color característico de la crema y buena textura, es
un ingrediente que ingresa como materia grasa.
3.1.3 EDULCORANTES
Para conferir sabor dulce agradable al helado se utilizaron dos edulcorantes
sacarosa y dextrosa.
26
3.1.3.1 Sacarosa
Para este estudio se utilizó sacarosa y dextrosa que son de fácil obtención
en el mercado la sacarosa tiene la característica de ser cristalina, sólida,
blanca, de sabor dulce, muy soluble en agua y poco soluble en alcohol,
posee menor costo con relación a otros ingredientes sólidos (Neira
Bermúdez & López Torres, 2005).
3.1.3.2 Dextrosa
Se presenta en polvo fino y blanco de fácil disolución en agua fría, registra
pureza y calidad de uso alimentario (Encinas, 2013). Anexo I. Hoja técnica
en la que se muestran las características satisfactorias para su uso en este
estudio en color, sabor, textura y humedad en 8% para ser reemplazado por
una parte del azúcar en la mezcla para helado.
3.1.4 ESTABILIZANTE Y EMULSIONANTE
El estabilizante- emulsionante utilizado fue de la marca Obsidián (Obsicream
CR), ver Anexo II ficha técnica del estabilizante - emulsificante, se muestran
las características del producto, es una formulación equilibrada de varios
componentes, son materias primas de origen natural, cuidadosamente
seleccionados y que cumplen con las normas de calidad alimenticias ideal
para la elaboración de helados de crema.
27
3.1.5 SABORIZANTE, COLORANTE
3.1.5.1 Pulpa de mora
Se obtuvo de la empresa PROFRUTEC, ver Anexo III ficha técnica de la
pulpa de mora, en la que se muestra los valores de sólidos solubles 6 ° Brix
que se encuentra dentro del rango según la norma técnica ecuatoriana, se
caracterizó químicamente con análisis de pH, acidez y concentración de
Sólidos solubles para este estudio, es el constituyente de mayor proporción
de agua de la mezcla, la cual se calcula teniendo en cuenta la humedad de
cada ingrediente y el tipo de helado, confiriéndole sabor y color a la mezcla
para helado.
3.2 DISEÑO EXPERIMENTAL
En este estudio se desarrolló la mezcla base de los helados en base a las
formulaciones recomendadas por Madrid & Cenzano (2003) como se
muestra en la Figura 2 que es el esquema de composición de una mezcla
de helado, con el reemplazo del ingrediente líquido (agua) en 64% por pulpa
de mora pasteurizada; y sustituyendo la leche en polvo de la formulación
original por suero de leche en polvo.
Se utilizó un diseño experimental A x B donde la variable A corresponde a la
formulación de mezcla base con la variación tres niveles de sustitución
(leche en polvo / suero de leche en polvo): A0: 100/0; A1: 90/10; A2: 85/15
y A3: 75/25 en porcentaje respectivamente y la variable B corresponde a la
variación del estabilizante en dos niveles E1: 0.25 y E2: 0.35 en porcentaje
respectivamente.
28
Mediante ensayos preliminares se estudiaron las concentraciones de
estabilizante – emulsionante “Obsicream CR” marca (Obsidiana)®
recomendadas por el fabricante entre 0.25 a 0.45 %; similar a las utilizadas
por otros autores como Madrid & Cenzano (2003) en dosis máxima del
0.5% que corresponde a 5 g/kg
En las mezclas base se analizó la acidez (% Ac. láctico), pH y la viscosidad
(Centipoise).
En el helado se analizó el porcentaje de overrun (% rendimiento del batido);
masa derretida del helado en g; punto de congelación (º C) y tiempo de
caída de la primera gota en (min) (se determinó luego de 30 minutos a
temperatura ambiente).
Los ensayos experimentales se realizaron en tres repeticiones como se
detalla en la Tabla 4 donde están las variables del diseño experimental para
el desarrollo de helado con pulpa de mora incluyendo suero de leche en
polvo y el estabilizante – emulsionante en diferentes niveles de porcentaje.
29
Tabla 4. Variables del diseño experimental para el desarrollo de helado de mora incluyendo suero de leche en polvo
TRATAMIENTO REPETICIÓN
FORMULACIÓN
Leche en polvo/Suero de
leche en polvo (%)
Emulsionante/ Estabilizante
Obsicream CR
(%)
A0 E1 1
100/0
0,25 A0E1 2
A0 E1 3
A0 E2 1
0,35 A0 E2 2
A0 E2 3
A1 E1 1
90/10
0,25 A1 E1 2
A1 E1 3
A1 E2 1
0,35 A1 E2 2
A1 E2 3
A2 E1 1
85/15
0,25 A2 E1 2
A2 E1 3
A2 E2 1
0,35 A2 E2 2
A2 E2 3
A3 E1 1
75/25
0,25 A3 E1 2
A3 E1 3
A3 E2 1
0,35 A3 E2 2
A3 E2 3
A: Formulación (Leche en polvo/Suero en polvo)
E: (Estabilizante - Emulsionante)
30
3.3 ELABORACIÓN DE MEZCLAS BASE PARA HELADOS
CON PULPA DE MORA
3.3.1 FORMULACIONES PARA LAS MEZCLAS BASE DE HELADO
Tomando en cuenta los requisitos fisicoquímicos establecidos en la norma
NTE INEN 706:2005, y con ayuda del programa PROBARE ABEMD (2014),
se puede descargar de la web al computador, en la Figura 5 se observa el
programa con el cual se puede obtener un producto equilibrado tanto en
cantidades de materia prima como del valor nutricional, se realizó el cálculo
respectivo para las mezclas base de helado, partiendo de una receta base
de helado con leche en polvo véase en Anexo IV, sustituyendo los
ingredientes por los de este estudio, se obtuvieron las formulaciones
balanceadas proporcionalmente en los parámetros de materia grasa, sólidos
no grasos, sólidos totales y azucares, verificando que estos valores estén
dentro de un rango estándar, hasta conseguir que los ingredientes tengan la
cantidad específica técnicamente desarrollada en este software de
formulación .
Figura 5. Programa Probare y el modo de utilizarlo
31
Seguidamente se realizaron las formulaciones sustituyendo el suero de
leche en polvo para este estudio, cuidando que el contenido máximo de
solidos no grasos lácteos en las mezclas no exceda de 10 – 11 % según
varios autores Di Bartolo (2005); Neira Bermúdez & López Torres (2005) y
aplicado en el software PROBARE, como se observa en Anexo V las
formulas ya elaboradas en el programa.
En la Tabla 5, se observan los porcentajes de sustitución del suero de leche
en polvo para este estudio y de leche en polvo entera, debido a que no se
puede reemplazar por completo, el 8.2% de leche en polvo, se obtuvo de
receta de helado en la que se basó este estudio en Anexo IV, en la
formulación es el 100%; en base a esa cantidad se calculó los demás
porcentajes y se completó con el suero de leche en polvo para equilibrar las
mezclas base de helado.
Tabla 5. Cantidades de sustitución de leche en polvo entera por suero de
leche en polvo para las mezclas base de helado con pulpa de mora.
FORMULACIÓN
LECHE EN POLVO SUERO DE LECHE EN
POLVO
VARIABLE %Leche* / %Suero**
% (kg) % (kg)
A0 100/0 8.2 0.082 0 0
A1 90/10 7.1 0.071 1.1 0.011
A2 85/15 6.6 0.066 1.6 0.016
A3 75/25 5.6 0.056 2.6 0.026
* Leche en polvo **Suero de leche en polvo
32
3.3.2 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LAS MEZCLAS BASE PARA
HELADOS CON PULPA DE MORA UTILIZANDO SUERO DE
LECHE EN POLVO.
La mezcla base como su nombre indica es una mezcla de ingredientes
primarios que fue refrigerada y madurada; posteriormente fue saborizada
en una máquina de fabricación de helado con la pulpa de fruta (mora)
utilizada en el estudio.
Cumpliendo con los objetivos que plantea la investigación se elaboró un
helado nutritivo y sano para los consumidores y por la calidad y
características de sus ingredientes: suero de leche en polvo de alto
contenido proteico, aporte calórico moderado sin edulcorantes o
estabilizantes dañinos.
3.3.2.1 Elaboración de la mezcla base madurada y refrigerada
Al obtener las distintas materias primas y verificar que estuvieron en
condiciones adecuadas para ser utilizadas y perfectamente cerradas si están
en empaques, se procedió al pesado de cada una en la balanza digital de
precisión marca Mettler Toledo, puesto que es muy importante que la
cantidad de cada ingrediente, no tenga variación para obtener el litro de
mezcla que se desea y que no se desbalance de la mezcla de la
formulación obtenida.
Fue de gran importancia mezclar bien todas las materias sólidas entre sí:
leche en polvo, suero de leche en polvo, estabilizante, dextrosa, azúcar; de
la igual manera se mezclaron la leche y crema de leche 35%.
Posteriormente se procedió a unir las materias sólidas y liquidas mediante
batido manual enérgico para eliminar grumos e incorporar todos los
ingredientes.
33
Se pasteurizó la mezcla para destruir los microorganismos patógenos,
bacterias indeseables para asegurar la salud del consumidor.
La temperatura que se utilizó para la pasteurización fue de 75 °C por un
tiempo de 20 minutos Di Bartolo (2005). Se recomienda agitación constante
para evitar adherencias y quemado de la mezcla durante este proceso.
En la industria heladera, donde la producción es extensa, el proceso de
pasteurización de placas está ligado al de homogeneización.
En esta investigación la mezcla batida fue homogenizada mediante una
licuadora semi industrial marca Proingal hasta que los grumos
desaparezcan, por la reducción del tamaño de los glóbulos de grasa,
permitiendo que se distribuyan las proteínas de la leche y estabilizante o el
emulsionante en la superficie del glóbulo graso formando en la superficie del
glóbulo protectores coloidales, creándose una relación proporcional entre la
grasa y los sólidos no grasos en la mezcla.
Posteriormente para completar la pasteurización la mezcla fue enfriada
mediante baño maría inverso hasta alcanzar una temperatura entre (-1 a
4°C) para prevenir el desarrollo de microorganismos, luego se colocó en
envases de polietileno termo formados de 1 litro con tapa y se llevaron a
maduración en refrigeración a temperatura de 4 a 5 °C durante un tiempo de
(3 a 24 horas), este proceso mejoró el cuerpo y la textura general del helado,
la maduración tuvo como finalidad cristalizar las grasas, absorber el agua
libre como agua de hidratación por las proteínas y estabilizante, el tiempo
que lleva este envejecimiento de la mezcla permite que se absorba el aire
que se incorpora en el batido permitiendo mayor resistencia al derretimiento
(Mazzeo, 2007; Neira Bermúdez & López Torres, 2005).
En la Figura 6 se muestra el proceso de elaboración de mezcla base de un
helado de crema en el que se destacan las materias primas que ingresan y
los principales procesos para la obtención de la mezcla base.
34
Figura 6. Proceso de elaboración de mezcla base de helado de crema con leche en polvo.
3.3.2.2 Elaboración de helado utilizando la mezcla base
La mezcla base obtenida en el proceso descrito anteriormente en la Figura
6, es colocada en una máquina para helados marca Hamilton Beach de 1.5
litros de capacidad y mientras está en agitación constante se incorporó la
pulpa de fruta pasteurizada para facilitar el mezclado uniforme. La cantidad
35
de pulpa de fruta utilizada fue del 49 % como lo recomienda (Di Bartolo,
2005).
El proceso de batido congela parcialmente el agua y se observa el aumento
de la mezcla por incorporación del aire llamado overrun, esto ocurre
disminuyendo la temperatura, para que los cristales de hielo se mantengan
en un tamaño discreto. Dichos cristales deben tener un diámetro entre (30 y
50) μm puesto que en el proceso de endurecimiento, los cristales
aumentarán su tamaño entre (50 y 80) μm, siempre y cuando aún exista
agua, lo cual no es una característica beneficiosa ya que de estas
operaciones depende la calidad, suavidad, cuerpo y textura del helado (Di
Bartolo, 2005).
El envasado se realizó a una temperatura de -5 °C lo más rápido posible
con el fin de impedir la formación de cristales de hielo en envases de
polietileno de 1 litro termo formados, las cuales deben estar en excelentes
condiciones y desinfectadas, se colocó el helado con la ayuda de una paleta
de goma, se tapó herméticamente y se codificó según la formulación
elaborada.
El helado semisólido envasado se llevó luego a un congelador marca Ochoa
hermanos, en el que se mantuvo a una temperatura de -18° C por 24 horas,
el fin de este proceso es la congelación de la mayor parte del agua restante,
se busca evitar las cristalizaciones superficiales y lograr la textura, cuerpo,
suavidad y palatabilidad óptimos.
Luego el producto endurecido se llevó a congelación en un congelador
marca Pascal industrial con la función de almacenar y conservar la calidad
del helado, contando con una adecuada circulación de aire frio en su interior,
con temperaturas entre - 25 -35 °C; a temperaturas mayores su duración
será menor.
En la Figura 7. Se observa el proceso de elaboración del helado con la
pulpa de mora y la mezcla base.
36
Figura 7. Proceso de elaboración de helado de mora y mezcla base de suero de leche en polvo
3.3.3 EQUIPOS Y MATERIALES
La presente investigación se realizó utilizando los equipos y materiales de la
planta de alimentos de la Universidad Tecnológica Equinoccial.
3.3.3.1 Equipos
Los equipos utilizados para la elaboración del producto son:
37
Balanza de precisión electrónica marca Mettler Toledo con capacidad
4200 g a 1 mg y 0.01 g.
Termómetro marca LCD digital con un rango de -50 °C a + 300°C.
Potenciómetro digital marca Martini Instruments.
Licuadora marca Oster de 3 velocidades, capacidad 1.250 mililitros.
Se utilizó una máquina para elaboración del helado que simula el batido
de una maquina semi-industrial marca Hamilton Beach, tiene una
capacidad 1.5 L, fácil de usar, llevar y desarmar compuesto de: un tazón
de gel de aislamiento con doble pared el cual debe ser enfriado a la
temperatura de –18 a – 20 °C, se coloca en una base de color negro que
se junta a una tapa con un acceso a introducir ingredientes a la mezcla
tales como trozos de frutas, nueces que se deseen añadir a la mezcla,
esta tapa es transparente a esta tapa se le adjunta un pequeño motor
que permite el batido mediante una paleta de mezclado rotatoria la a 25
rpm, permitiendo la incorporación de aire a la mezcla. En la Figura 8, se
muestra la máquina para helados hamilton beach.
Figura 8. Máquina para helados Hamilton Beach.
(Hamilton Beach, 2013)
38
3.3.3.2 Materiales utilizados en la planta:
Los materiales utilizados para la elaboración del producto son:
Vaso de precipitación de 100 ml
Vaso de precipitación de 200 ml
Bowls plásticos de muestreo 500cc
Paleta de silicona para batido
Cucharas de acero inoxidable
Ollas de acero inoxidable 4 litros para pasteurización
Bandejas plásticas para almacenamiento de muestra
Otros:
Envases plásticos de 1 kg
Envases plásticos para alimentos de 500 g
Plástico film para alimentos
3.4 MÉTODOS
3.4.1 PULPA DE MORA
3.4.1.1 Acidez titulable
Método potenciométrico con una solución volumétrica patrón de hidróxido de
sodio (NTE INEN-ISO 750, 2013; A.O.A.C 939.05, 2000).
39
3.4.1.2 pH
Se realiza con un potenciómetro, por inmersión del electrodo en la muestra
(NTE INEN ISO 1842, 2013).
3.4.1.3 Sólidos solubles
Se realizó la determinación de sólidos solubles por el método
refractométrico, por lectura directa en el refractómetro de la fracción de masa
de sólidos solubles según (NTE INEN-ISO 2173,2013; NTE INEN2 337,
2008; A.O.A.C 932.12, 1980).
3.4.2 MEZCLAS BASE DE HELADO
3.4.2.1 Viscosidad
Las muestras de las mezclas fueron envasadas y llevadas a un laboratorio
de alimentos Multianalítyca, para ser analizadas mediante viscosímetro de
Brookfield, a temperatura 8°C y 50 rpm los valores se expresaron en
Centipoise (Cp).
3.4.2.2 pH
Se registró el pH de las mezclas de helado después de ser maduradas a una
temperatura de 25 °C en un potenciómetro, por inmersión del electrodo en la
muestra (INEN 076, 2013).
40
3.4.2.3 Acidez titulable
Se tomaron de las mezclas de helado muestras a las cuales y se les
determino el grado de acidez, el cual Se expresó como % de ácido láctico.
Método oficial de análisis (AOAC 947.05, 2000; NTE INEN-ISO 750, 2013).
3.4.3 HELADO
3.4.3.1 Overrun ( porcentaje de rendimiento del batido)
El rendimiento del batido u overrun se determinó como el tiempo que
transcurrió para que la mezcla llegue hasta un 90 - 100% de aumento de su
volumen inicial (Marshall & Goff, 2003).
Para esta prueba se tomó una muestra de 500 g de tal forma que fuera
significativa y se introdujo en la máquina para elaborar helado, el tiempo que
tarde dependerá de la máquina, para poder sacar el helado y registrar los
pesos de los volúmenes los cuales se reportan como porcentaje de overrun
que ha alcanzado la mezcla de helado, esta se calculó mediante el uso de
la Ecuación [1] (Marshall & Goff, 2003; ABEMD, 2014; Tharp & Young,
2013; Madrid & Cenzano, 2003; Vizcarra,2010).
Índice de aireación o Overrun =Vf − Vi
Vi𝑥 100 [1]
Dónde:
Vf = Volumen Inicial de la mezcla o Peso volumen de la mezcla
Vi = Volumen final del helado o Peso volumen del helado.
41
3.4.3.2 Tiempo de caída de la primera gota
Se tomó una muestra de helado en forma de bola de 50g y se colocó en una
malla de 20 x 10 cm con huecos cuadrados de aproximadamente 3 mm, se
midió el tiempo en que se demoró en caer la primera gota aproximadamente
luego de 30 minutos a temperatura ambiente como lo recomiendan López
Barón, Sepúlveda Valencia, & Restrepo Molina (2011); Villacís (2010). Los
resultados se registraron como tiempo de caída de la primera gota en
minutos.
3.4.3.3 Derretimiento o Masa derretida del helado (MDH):
El Porcentaje de derretimiento y masa correspondiente se evaluó teniendo
en cuenta una masa de 50 g o 100 ml del producto a temperatura ambiente
que cayó a través de una malla de 20 x 10 cm con huecos cuadrados de
aproximadamente 3 mm, esta malla se colocó sobre un soporte
aproximadamente a 10 cm sobre un recipiente plástico previamente pesado
donde cayeron las gotas, se determinó el peso de la masa derretida a los 30,
60 y 90 minutos a partir de que cayó la primera gota, se pesó el contenido
del plato para la obtención de los valores en gramos (Marshall & Goff, 2003;
Villacís, 2010; López Barón, Sepúlveda Valencia, & Restrepo Molina, 2011).
3.4.3.4 Punto de congelación
El punto de congelación se registró tomando la temperatura de la mezcla de
helado después de ser batida la cual debe estar según el contenido de la
muestra entre - 2.5 °C a – 3 °C (Marshall & Goff, 2003).
42
3.5 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se evaluaron los resultados experimentales del estudio mediante el
programa estadístico Statgraphics Centurión XVI, en el que se aplica un
procedimiento de comparación múltiple para determinar cuáles medias son
significativamente diferentes de otras. La prueba-F en la tabla ANOVA
determina si hay diferencias significativas entre las medias. Si las hay, las
Pruebas de Rangos Múltiples le dirán cuáles medias son significativamente
diferentes de otras. El método empleado actualmente para discriminar entre
las medias es el procedimiento de diferencia mínima significativa es (LSD)
de Fisher con un nivel del 95.0% de confianza, en este método hay un riesgo
del 5.0% al decir que cada par de medias es significativamente diferente.
3.6 ANÁLISIS SENSORIAL
Identificado el tratamiento de mejores características físicas finalmente se
realizó una evaluación de aceptabilidad sensorial junto a una muestra
testigo (helado elaborado con 100% de leche en polvo) a través de 60
consumidores habituales (Hough, 2013) de helado mediante una escala
hedónica en 9 puntos donde 1 significa “me gusta muchísimo” y 9 significa
“me disgusta muchísimo” y cuyos valores promedios se analizaron
estadísticamente mediante en un análisis ANOVA y se determinaron las
diferencias significativas.
Las muestras de helado se almacenaron a una temperatura de -18 °C, en
recipientes plásticos herméticamente cerrados y codificados. Se tomó una
bola de helado de aproximadamente 50 g, el cual estuvo a una temperatura
entre - 10 °C y -12 °C, se colocó en un vaso de polietileno de alta densidad
con tapa; posteriormente se codificaron la muestras con números aleatorios
43
y se entregó al panelista evaluador junto con una hoja que contenía las
instrucciones, códigos de la muestra y parámetros a ser calificados. El
análisis sensorial se realizó temperatura ambiente para que puedan hacer la
degustación, se utilizó agua como atenuador del sabor entre cada muestra.
3.7 ANÁLISIS NUTRICIONAL
Las muestras de helado que presentaron las mejores características de
calidad sensorial y tecnológica fueron comparados con los requerimientos de
la norma (NTE INEN 706, 2005).
Finalmente se realizaron los análisis nutricionales de: proteína, grasa,
sólidos totales, colesterol, cenizas, fibra, para la mezcla base de helado que
fue seleccionada como la mejor formulación mezcla con suero de leche en
polvo y un helado con leche en polvo para realizar una comparación y
determinar las diferencias que puedan existir entre los dos que sean
favorables para el helado con suero de leche en polvo, determinando si
existe o no un aumento de la proteína, además de identificar cual es más
calórico y si es saludable para los posibles consumidores.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
44
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA
Se utilizaron materias primas de calidad de acuerdo a las fichas técnicas de
sus casas comerciales, se observan en los Anexos I, II, III que se encuentran
dentro de los parámetros establecidos según la normas, se realizó la
caracterización de la materia prima a los ingredientes más destacados por el
aporte nutricional y sus características físico químicas para la mezcla base
de helado.
4.1.1 PULPA DE MORA
Sensorialmente presentó apariencia uniforme, libre de materiales extraños,
admitiéndose una separación de fases y la presencia mínima de trozos,
partículas oscuras propias de la fruta, color intenso y homogéneo semejante
al de la fruta, aroma característico de la fruta madura y sana, sabor intenso
libre de sabor amargo, astringente o fermentado.
Se realizó una caracterización de la pulpa de mora verificando que se
encuentre dentro de los estándares de las normas técnicas, NTE INEN 2 337
(2008) norma de requisitos para frutas y pulpas, en parámetros de sólidos
solubles exige 6 °Brix como mínimo para la pulpa de mora, NTC 404 (1998)
para pulpa de mora cita que pueden ir 6 a 7 °Brix como mínimo, la pulpa
tomando 3 muestras alcanzó 4.8 a 5 °Brix, su ficha técnica indica un valor
de 6 °Brix AOAC 932.12 por lo que el resultado está dentro de la
especificación alcanzada referente a la cantidad de sólidos solubles para
ser utilizados en las mezclas base para helado, los datos se observan en la
Tabla 6.
45
Tabla 6. Caracterización de la pulpa de mora.
Parámetro químico
Unidades Resultado* Valores Normas
Requisitos físico -químicos
Acidez % ac. cítrico 2.1 ± 0.15 2.5 – 2-8 NTC 404
pH --- 3.0 ± 0.02 3.0 - 3.5 NTC 404
Solidos solubles
(°Brix) 4.8 ± 0.28 6.0 min
NTE INEN 2337:2008
* Media ± desviación estándar (n=9)
Según Moreno Alvarez, Viloria Matos, López, & Douglas (2015) reportan
para pulpa de mora un valor de pH de 3.1 al igual que para la norma NTC
404 (1998) pulpa de mora, sin embargo para acidez se reportan valores
entre 2.5 - 2.8 % ac. cítrico y un pH entre 3.0 - 3.5. En los resultados
obtenidos se obtuvieron valores de pH de 3.0 y acidez de 2.1 % ac. cítrico; lo
que permite evidenciar que la mora es ácida pudiendo deberse a su tipo o
variedad, pero al mismo tiempo está dentro de los parámetros y se puede
utilizar como materia prima para elaborar el helado.
4.1.2 SUERO DE LECHE EN POLVO
El suero de leche en polvo presentó un color amarillento, consistencia muy
suave y fino tamaño, sabor característico, su información nutricional
expresada en 100 g del producto muestra 374 calorías, total de grasa de 1g,
grasa saturada 0.7 g, aporte proteico 6 g, y un total de carbohidratos de 77
g; además permite observar el valor del aporte de vitaminas A, C, D, de
acuerdo a la ficha técnica según (Davisco Foods International, 2012).
En la Tabla 7. Se puede apreciar que de acuerdo a sus características
nutricionales se utilizó el suero por su alto contenido de lactosa 80 %, por
contar con proteínas de alto valor como la α-lactoalbumina, β-lactoglobulina
lactoferrina.
46
Tabla 7. Caracterización del suero de leche en polvo
Análisis Especificación Rango Típico Método de Prueba Rango*
% humedad 5.0 máx. 4.7±0.2 Karl Fischer USP
<921> 3 - 4
Total Proteínas 4.5 min 6.0±1.0 AOAC 990.03 13
Grasa 1.5 máx. 0,9±0.3 AOAC 989.05 1
Ceniza 11.5 máx. 9.8±1.0 AOAC 930.30 8
Lactosa 76.0 min 80.0±1.5 AOAC 986.25 77 - 80
pH 5.8 - 6.5 6.2±0.2 AOAC 945.27 5.8 – 6.6
*Según: (Recinos Rivas & Saz Guerrero, 2006).
Según Recinos Rivas & Saz Guerrero (2006), el suero desmineralizado apto
para elaboración de helados se presenta en un rango entre 77 - 80 % de
lactosa y un total de proteína de 13 %, esto ayudó a caracterizar la materia
como apta para la elaboración de las mezclas para helado; ya que el ingreso
a la mezcla como sólidos grasos lácteos, le confiere a la mezcla una
estructura más firme, un cuerpo más cremoso y esponjoso, con mayor
volumen.
4.1.3 LECHE EN POLVO
Leche en polvo presentó aspecto homogéneo, el sabor y olor característico
del producto fresco, sin indicios de rancidez, sin sabor amargo o cualquier
otro sabor u olor extraño según NTE INEN 298 (2011), en esta norma el
contenido de grasa es de 26,0 < 42,0%; según Di Bartolo (2005) la leche en
polvo entera debe tener materia grasa de 24 – 25 % y el Codex Alimentarius
(2000) 26 % min – 42 % máx de porcentaje de materia grasa, como se
puede observar en la Tabla 8.
Tabla 8. Caracterización de la leche en polvo entera
47
Análisis Unidades Leche en
polvo NTE INEN 298
(2011) Di Bartolo
(2005)
Codex alimentarius
(2000)
Materia Grasa
% (m/m) 26 máx. 26 min – 42 máx. 24min – 25 máx. 26 min - 42
máx.
Acidez % 0.15 máx. 1,35 máx. ------- ------
Proteínas % (m/m) 25 min 34min 26min – 28 máx. ------
lactosa % (m/m) 36 min ------ 32 min– 36 máx. ------
La leche en polvo El ordeño cumple con normas en su contenido de materia
grasa del 26%, un aporte de proteínas del 25 % y un aporte de vitaminas A,
C, D importantes para ser incorporadas a las mezclas base para elaborar el
helado; las mismas que ingresan como parte de los sólidos grasos no
lácteos, favoreciendo la textura y viscosidad de la mezcla de helado, así
como garantizando mayor ingreso de aire (Douglas Goff & Hartel, 2013).
4.1.4 CREMA DE LECHE
La crema de leche presentó un 35 % de grasa, un aspecto de líquido denso,
viscoso y homogéneo; color blanco amarillento; olor y sabor característico
del producto fresco, sin indicios de rancidez, sin enmohecimiento, libre de
hongos y levaduras como se presenta según NTE INEN 712 (2011). Se
explica sensorialmente el aspecto ya que tiene crema, además de los
requisitos físico químicos en los que el contenido de grasa láctea para crema
de leche es del 30% mínimo y la acidez para cremas de leche 0.16 %
máximo de ácido láctico, según el codex alimentarius (2000), la materia
grasa debe tener un mínimo de 35 %, y los sólidos lácteos no grasos un
mínimo de 5%, acidez como ácido láctico máximo de 0.25 %, la crema de
leche presentó 35 % de grasa y una acidez de 0.16 %, cumpliendo con las
normas; ya que ingresó como la mayor parte de materia grasa para las
mezclas base de helado dándole cuerpo, volumen y calidad.
48
4.2 FORMULACIONES PARA LAS MEZCLAS BASE DE
HELADO CON SUERO DE LECHE EN POLVO.
Las diferentes formulaciones experimentales según los tratamientos del
estudio con la variación de los porcentaje de leche en polvo/suero en polvo y
estabilizante se muestran en la Tabla 9, además de mostrar cada ingrediente
con la cantidad específica en porcentaje que ingresó para la elaboración de
las mezclas base de helado, estos resultados muestran como variaron los
ingredientes cuando ingresaba más leche en polvo o suero de leche en
polvo en los SLN puesto que se controló que se mantenga la cantidad de
materia grasa, sólidos no grasos, azúcar y el poder anticongelante, que le
dan el equilibrio a las mezclas según las normas NTE INEN 706 (2005), NTC
1239 (2002), siendo la razón por la que se presenta las variaciones en las
diferentes formulaciones en ingredientes como leche, azúcar y dextrosa que
aunque son mínimos son significativos para las mezclas.
Tabla 9. Fórmulas en porcentaje en las mezclas base de helado.
Ingredientes
Mezclas Base de helado
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2
Azúcar 9.1 9.0 10 10 10 10 10 10
Crema de leche (35%) 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5
Dextrosa 4.3 4.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
Estabilizante/ Emulsificante
0.25 0.35 0.25 0.35 0.25 0.35 0.25 0.35
Leche fluida entera 10.8 10.8 10.7 10.6 10.8 10.7 10.8 10.7
Leche en polvo entera 8.1 8.1 7.2 7.2 6.6 6.6 5.6 5.6
Pulpa de Mora 49 49 49 49 49 49 49 49
Suero de leche en polvo 0 0 1.1 1.0 1.5 1.5 2.5 2.5
Total 100 100 100 100 100 100 100 100
A: (Leche en polvo /Suero en polvo); E: estabilizante A0E1: 100/0 y 0.25% de Estabilizante; A0E2: 100/0 y 0.35% de estabilizante A1E1: 90/10 y 0.25% de Estabilizante; A1E2: 90/100 y 0.35% de estabilizante A2E1: 85/15 y 0.25% de Estabilizante; A2E2: 85/15 y 0.35% de Estabilizante A3E1: 75/25 y 0.25% de Estabilizante; A3E2: 75/25 y 0.35% de Estabilizante
49
En la Figura 9 se detalla uno de los resultados de la formulación A1E1: 90/10
y 0.25% de Estabilizante, al mismo tiempo se presentan en el Anexo V las
formulaciones que se encuentran realizadas en el programa PROBARE, lo
que se pretende con esta imagen es mostrar cómo se ven las formulaciones
terminadas, los datos colocados en la Tabla 9 muestran todos los
ingredientes con los porcentajes que en la imagen se observan en
kilogramos y en porcentaje.
Programa PROBARE Es la formulación A1E1 en la que se muestra, en la parte inferior de la pantalla y a la derecha las cantidades de ingredientes, materia grasa, sólidos no grasos, azucares que están en equilibrio y que deben estar según normas en % grasa, % proteína, SNG, SNGL.
Figura 9. Programa PROBARE Ejemplo de formulación
4.3 RESULTADOS DE LA ELABORACIÓN DE LAS MEZCLAS
BASE DE HELADO CON SUERO DE LECHE EN POLVO.
En base a las formulaciones realizadas en el programa PROBARE se
elaboraron las mezclas de helado y como resultado se comprobó
satisfactoriamente que las formulaciones funcionaron como se deseaba, ya
50
que no se separaron las mezclas en fases grasa y agua, no hubo una mayor
formación de cristales de hielo, la textura, color y sabor, a simple vista fueron
favorables como se lo puede ver en el Anexo VI en donde se observan las
fotografías del proceso de elaboración de las mezclas y del helado con su
respectiva codificación, por lo que se procedió a realizar los análisis físico
químicos de calidad. Las formulaciones de las mezclas base de helado
sustituyendo parcialmente la leche entera en polvo con el suero de leche en
polvo se muestran en el Anexo V.
4.4 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FISICO - QUIMICOS DE
(CALIDAD DE MEZCLAS BASE Y HELADO)
En la Tabla 10, se muestran los resultados con los códigos de las variables
para los análisis que se les realizo a las mezclas acidez en % ácido láctico,
pH y viscosidad, al helado % overrun, caída de la primera gota, punto de
congelación y masa derretida de helado, esta tabla permitió hacer una
comparación entre las variables para determinar cuáles son las mezclas que
cumplen con los requisitos de calidad que se obtuvieron normas NTE INEN
706:(2005) y estudios (López Barón, Sepúlveda Valencia, & Restrepo
Molina, 2011), (Madrid & Cenzano, 2003), (Marshall & Goff, 2003).
Tabla 10. Resultados promedio de características de calidad de las mezclas base en helado con suero de leche en polvo
51
1 Media ± desviación estándar (n=3) 2Letras diferentes en una misma columna indica diferencia significativa (P<0.05) A: (Leche en polvo /Suero en polvo); E: estabilizante A0E1: 100/0 y 0.25% de Estabilizante; A0E2: 100/0 y 0.35% de estabilizante A1E1: 90/10 y 0.25% de Estabilizante; A1E2: 90/100 y 0.35% de estabilizante A2E1: 85/15 y 0.25% de Estabilizante; A2E2: 85/15 y 0.35% de Estabilizante A3E1: 75/25 y 0.25% de Estabilizante; A3E2: 75/25 y 0.35% de Estabilizante
4.4.1 MEZCLAS BASE
4.4.1.1 Efecto de la formulación sobre la viscosidad
Se les realizó un análisis de viscosidad Anexo VII a las mezclas A0E1, A1E1
y A1E2, presentaron mejores características físico – químicas que los demás
tratamientos, el efecto de la formulación sobre la viscosidad como se
observa en la Tabla 11, se determinó diferencias significativas entre las
muestras 688 cp para A0E1, 672 cp en A1E1 y 792 cp A1E2 según (López
Barón, Sepúlveda Valencia, & Restrepo Molina, 2011) el requisito según
algunos estudios para mezclas de helado es 270-810 cp a 10 °C todas están
dentro de los parámetros aceptables para helados.
52
Tabla 11. Viscosidad en mezclas base para helado con pulpa de mora
Parámetro químico
Unidad Viscosidad Requisitos
A0E1 cp 688a 270-810 cP a 10 °C
A1E1 cp 672b
A1E2 cp 792c
* Media ± desviación estándar (n=3)
4.4.1.2 Efecto de la formulación sobre el pH
En la Figura 10, se observa que todos los datos están dentro de un rango de
pH de 4.10 el más bajo y 4.22 el más alto, debido su elaboración a base de
pulpa de mora y el suero de leche en polvo, que hace al pH bajar lo que no
es conveniente, según lo recomendado por Bear, Wolkow, & Kasperson,
(2007) donde los helados deben tener valores de pH cercanos a 6.3.
Figura 10. pH para mezclas base en helado con suero de
leche en polvo por estabilizante.
a a a a
bb
c c
3,95
4
4,05
4,1
4,15
4,2
4,25
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2
pH
Tratamientos
Media
53
4.4.1.3 Efecto de la formulación sobre acidez del helado
En la Figura 11, los niveles de acidez se encontraron en un rango de 1.23 a
1.30 valorado en % ácido láctico, las mezclas base presentaron valores altos
de acidez, lo que puede deberse a la mora acida o la acidez natural o
aparente de la mezcla de helado es causado por las proteínas de la leche,
como β-lactoglobulina (β-lg), seroalbúminas e inmunoglobulina G, y las sales
minerales según Marshall & Goff (2003), debe mencionarse que esta
variable será mayor cuanto más alto sea el contenido de sólidos no grasos.
las mezclas de helado deben tener valores bajos de acidez, similar a lo
reportado por (Corrales y Sepulveda, 2005) que indica que el 10% de SNG,
tiene una acidez de 0.18%, las mezclas que tendrían un mejor efecto de la
formulación en la acidez son A3E1: 1.23±0.01 y A3E2:.23±0.01 con 25% de
suero de leche en polvo ya que poseen los valores bajos en comparación a
las demás mezclas
Figura 11. Porcentaje de Ac. Láctico para mezclas base en helados
con suero de leche en polvo por estabilizante.
cc b
ab
b
a
dd
1,18
1,2
1,22
1,24
1,26
1,28
1,3
1,32
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2
% A
c.
Lacti
co
Tratamientos
Media
54
4.4.2 HELADO
4.4.2.1 Efecto de la formulación sobre el porcentaje de Overrun
En la Figura 12, se muestran los resultados del aumento del volumen del
helado (overrun) luego del batido por el ingreso del aire en las mezclas en un
rango entre 66.33 ± 0.58 para el tratamiento (A1E2) y 72.67 ± 5.51 para el
tratamiento (A1E1); que comparado al aumento establecido para los helados
de crema estos últimos tuvieron un overrun alto en comparación a los otros
tratamientos, similar a lo reportado por Madrid & Cenzano (2003), que indica
overrun de (75 – 90) % para helados de crema, lo que indica que A1E1 y
A1E2 están dentro del rango estimado, debiéndose tanto al efecto del
estabilizante-emulsionante, materia grasa y a los sólidos grasos no lácteos
que le proporcionan principalmente proteínas lácteas y lactosa, para obtener
menos cristalización y más cuerpo ayudándole a que ingrese más aire y
tenga más overrun similar a lo reportado por (Mazzeo, 2007).
Figura 12. Porcentaje de overrun en helados con suero de
leche en polvo por estabilizante.
abab
a
bab ab ab ab
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2
% O
verr
un
Tratamientos
55
4.4.2.2 Efecto de la formulación sobre caída de la primera gota
En la Figura 13 se observa que las mezclas con leche en polvo A0E1: 100/0
y 0.25% de estabilizante tienen una caída de la primera gota (min) de 26.42
± 2.24 y A0E2: 100/0 y 35% de estabilizante tienen una caída de la primera
gota (min) de 26.35 ± 1,27 más rápida que el resto, respectivamente esto se
debe a que tienen un mayor contenido de agua que las otras mezclas, se
observa que el mejor tratamiento fue el A3E2: 75/25 y 35% de estabilizante
ya que demora 30.47 minutos para arrojar la primera gota esto se debe a
que el azúcar como los estabilizantes, tienen como función ayudar a
sustancias como la grasa y el agua a formar mezclas uniformes similar a lo
reportado por (Neira Bermúdez & López Torres, 2005).
Similar a lo reportado por (López, Sepúlveda Valencia, & Restrepo Molinaet
al. 2011) el tiempo de caída de la primera gota tomó alrededor de 30 minutos
para todas las muestras, es el tiempo en el que comienza a derretirse un
helado siendo las mezclas 10% las de mejor tiempo, ya que el azúcar
favorece la resistencia al derretimiento y el estabilizante ayuda a conservar
la estructura del helado, manteniendo disperso todos los componentes,
evitando que se separe el agua y el hielo según (Mazzeo, 2007).
Figura 13. Caída de la primera gota en mezclas base para helados con
suero de leche en polvo por estabilizante.
dd
c bcbc abc ab a
0
5
10
15
20
25
30
35
40
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2Caid
a d
e la p
riem
ra g
ota
Tratamientos
Media
56
4.4.2.3 Efecto de la formulación sobre masa derretida del helado
En la Tabla 12, se muestran los resultados de la masa de helado derretido
en gramos con los códigos de las variables, desde que cayó la primera gota
a los 30; 60 y 90 minutos de la prueba, un helado no debe derretirse ni
rápido, ni lento debe derretirse progresivamente, esto se debe al efecto del
emulsionante - estabilizante, que evita y/o reducen la separación de grasas,
por estabilización del sistema agua-grasa según (Pottí, 2007), como en las
mezclas que a los 30; 60 y 90 minutos demoro A1E1: 8.57±0.51, A1E2:
8.50±0.72 y A2E1: 8.50±0.72.
Tabla 12. Promedio de masa derretida del helado dependiendo de la
formulación.1,2
Códigos de las
Variables
MDH en gramos a los
(30 min )
MDH en gramos a los
(60 min )
MDH en gramos a los
(90 min )
A0E1 1.17±0.15k 5.43±0.51J 9.23±0.68cd
A0E2 1.17±0.15k 5.53±0.55J 9.33±0.58c
A1E1 1.10±0.17k 6.36±0.42I 8.57±0.51de
A1E2 1.10±0.34k 5.93±0.32HIJ 8.50±0.72de
A2E1 0.67±0.35k 6.63±0.61GH 8.50±0.72de
A2E2 0.67±0.35k 5.80±0.17IJ 8.00±0.30ef
A3E1 0.90±0.17k 7.63±0.40F 12.13±0.51a
A3E2 0.50±0.35k 7.33±0.91FG 10.57±0.60b
MDH = Masa Derretida de Helado 1 Media ± desviación estándar (n=3) 2 Letras diferentes en una misma columna indica diferencia significativa (P<0.05)
A: (Leche en polvo /Suero en polvo); E: estabilizante A0E1: 100/0 y 0.25% de Estabilizante; A0E2: 100/0 y 0.35% de estabilizante A1E1: 90/10 y 0.25% de Estabilizante; A1E2: 90/100 y 0.35% de estabilizante A2E1: 85/15 y 0.25% de Estabilizante; A2E2: 85/15 y 0.35% de Estabilizante A3E1: 75/25 y 0.25% de Estabilizante; A3E2: 75/25 y 0.35% de Estabilizante
En la Figura 14 se muestra que el tratamiento de menor derretimiento
corresponde al A2E2: 85/15 y 35% de estabilizante, se derritió
completamente a 8.00 ± 0.32, debido a la cantidad de agua en su interior era
57
menor con mayor contenido de solidos diferente a las otras mezclas de
helado.
Las mezclas con el 10% suero de leche en polvo y estabilizante 25% A1E1
tuvo derretido progresivo, conservando su textura y forma de toda emulsión
alimentaria, esto se debe que el helado contiene al menos tres fases, la
grasa, la acuosa y el emulsionante que mantiene juntas las superficies de
estas dos fases, y el frio similar a lo reportado por (Luquet, 2007).
Figura 14. Masa derretida de helado en mezclas base en helado con suero
de leche en polvo por estabilizante.
4.4.2.4 Efecto de la formulación sobre punto de congelación
En la Figura 15, se observa las mezclas con leche en polvo A0E1: y A0E2,
no mostraron una variación con el estabilizante frente a la prueba de punto
de congelación mostraron el mismo valor de -2.67 ± 0.06, indica que el
estabilizante no influyo en las mezclas con leche en polvo, los resultados
58
indican que todas las mezclas están dentro del rango específico para la
prueba de congelamiento, después de ser batida la cual debe estar entre (-
2.5 a -3)°C y reportado por (Marshall & Goff, 2003), los resultados muestran
valores de -2.60 ± 0.0 a -2.77 ± 0.06 y están dentro de la especificación para
esta prueba, demuestra que alcanzaron todas el punto de congelación para
helado.
Figura 15. Punto de congelación en mezclas base para helados con suero
de leche en polvo por estabilizante.
4.4.3 RESULTADOS QUE DEFINEN EL MEJOR TRATAMIENTO
EXPERIMENTAL.
La muestra que presentó las mejores características en el estudio, fue
tratamientos (A1E1) que en su contenido presentaron el 10% de suero de
leche en polvo/90% leche en polvo y el 0.25% de estabilizante, las
características de calidad de los helados se determinaron mediante los
parámetros descritos en la Tabla 10, se determinaron los requisitos para
estas pruebas físico – químicas para garantizar que estén dentro de
estándares, la mezcla A1E1, que presentó acidez (% ac. Láctico) 1.28 ±
abc abc
cd
ab
a
bcd
d d-2,85
-2,8
-2,75
-2,7
-2,65
-2,6
-2,55
-2,5
A0E1 A0E2 A1E1 A1E2 A2E1 A2E2 A3E1 A3E2
Pu
nto
de C
on
gela
ció
n
Tratamientos
Media
59
0.00, pH 4.22 ± 0.01, y viscosidad 672 cp y para el helado un mayor %
overrun de 72.67 ± 5.51, mayor pH 4.22 ± 0.00, Caída de la primera gota
cercano a 30 minutos de 30.47 ± 0.15, menor punto de congelación de -2.77
± 0.06, y tiempo de derretimiento progresivo de 8.57±0.51 diferente a los
demás mezclas que en esta última prueba lo hicieron derritiéndose
rápidamente.
4.5 RESULTADOS DEL ANÁLISIS SENSORIAL
En la Tabla 13, se presentan los resultados del análisis sensorial es modelo
de la evaluación que se realizó del helado elaborado con la mezcla elegida
(A1E1) que contiene el 10% suero de leche en polvo comparado con el
helado elaborado con la mezcla testigo (A0E1) que contiene 100% de leche
en polvo, en el ver Anexo VIII se muestra el modelo de encuesta que se
realizó.
Tabla 13. Promedio de aceptabilidad global de helado de suero de leche en polvo.
TRATAMIENTO Aceptabilidad
Global 1,2
A0E1 (Testigo) 8.43 ± 0.95a
A1E1 7.65 ± 1.42b
1Media ± desviación estándar (n=60) 2 Letras distintas en una misma columna indican diferencia significativa de la aceptabilidad global entre tratamientos (P<0.05) A0 E1 = 0%Suero de leche en polvo; 0.25% de estabilizante A1 E1 = 10%Suero de leche en polvo; 0.25% de estabilizante
La evaluación sensorial de la aceptación global en la escala hedónica de 9
puntos, mostró un mayor agrado por el helado con leche en polvo con un
puntaje de (8.43 ± 0.95), sin embargo el helado con suero de leche en polvo
resultó con muy buena puntuación (promedio de 7.65 ± 1.42), manifestando
60
características satisfactorias en los catadores. Al respecto se conoce que la
utilización de suero, eleva el contenido de lactosa en el producto y la
cristalización, por su baja solubilidad, lo que provoca el efecto de arenosidad
en la textura, limitando su utilización en el helado similar a lo reportado por
(Rodríguez, 2013).
4.6 ANÁLISIS NUTRICIONAL
En la Tabla 14, se observan los análisis nutricionales que se realizaron en el
laboratorio Multianalítyca Cía. Ltda. Anexo IX, para la mezcla base de helado
seleccionada A1E1 con suero de leche en polvo y la mezcla de helado con
de leche en polvo A0E1, se les realizó una comparación pudiendo demostrar
que los dos están dentro de los rangos establecidos, la mezcla de suero de
leche en polvo A1E1 presenta un contenido de grasa 10%, proteína 3%,
nivel calórico moderado siendo la recomendada para este estudio y
cumpliendo con las normas técnicas ecuatorianas y con autores como
(Prensa, 2004; Chango, 2010).
Tabla 14. Valores nutricionales de los helados
PARAMETROS UNIDAD (A0E1) (A1E1) NTE INEN * Rangos permitidos
Proteína(F:6.25) % 2.35 2.69 1 - 6
Carbohidratos % 21.36 22.8 13 - 22
Grasa % 10.33 10.29 2 -14
Grasa saturada % 30.67 28.37
Grasa insaturada % 27.68 25.12
Humedad % 65.11 63.93 50 - 78
Ceniza % 0.84 0.81 ----
Colesterol mg/100g 31.66 31.53 300
Calorías kcal/100g 187.9 192.49 150 - 250
kJ/100g 787.3 806.5 8380 kJ
Sodio mg/kg 775.01 1429.2 500 - 1750 * NTE INEN 706: 2005; NTE INEN 1334-2: 2011
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
61
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
El uso del suero de leche en polvo para mezclas base en helados
beneficia a la calidad nutricional del producto, puesto que en un 10%
de sustitución reduce el porcentaje de grasa y la cantidad de proteína
se mantiene en 2,69 a 3% en la parte de materia sólida que constituye
la mezcla del helado, que aunque es mínimo, es representativo en las
características del producto final.
No se puede utilizar un porcentaje de suero de leche en polvo mayor a
25% ni menor al 10% de la mezcla, porque produce características de
calidad desfavorables como un mayor tamaño de cristales de hielo
sobrepasando las 40 micras, la grasa aumenta de un 12%, la proteína
disminuye del 2.5%, la cantidad de minerales y lactosa presentes
pueden dañar al producto produciendo un aspecto arenoso en el
helado.
El helado con suero de leche en polvo es un producto nutritivo y sano
con ingredientes naturales manteniendo un alto valor proteico debido a
la lactoglobulina y lactoalbúmina, poco calórico que no pase de 200
kcal/100g cumpliendo los requisitos de las normas NTE INEN 706:2005
y de fácil elaboración.
La mezcla base elaborada con suero de leche en polvo A1E1 presentó
características de calidad satisfactorias acidez 1.28, viscosidad de 672
cp, se obtuvo tamaño de los cristales de hielo 30 – 40 micras y mayor
62
tiempo de durabilidad en comparación a los helados con leche en
polvo.
Las mezclas de helados preparados con un contenido de sustitución de
10% de suero de leche en polvo, presentan excelentes propiedades
físico-químicas que son un mayor % overrun de 72.67 ± 5.51, mayor
pH 4.22 ± 0.00, Caída de la primera gota cercano a 30 minutos de
30.47 ± 0.15, menor punto de congelación de -2.77 ± 0.06, y tiempo de
derretimiento progresivo de 8.57±0.51 y sensoriales en este estudio
siendo las más recomendables.
El análisis sensorial mostró que la mezcla base de helado con leche en
polvo tiene una mayor aceptabilidad que la de suero de leche en polvo,
sin embargo fue de gran agrado en la escala hedónica de 9 puntos en
la que se obtuvo un puntaje de 7.65 que significa “me gusta mucho”
presentando características satisfactorias.
5.2 RECOMENDACIONES
Debido que en el Ecuador no se produce el suero de leche en polvo y su
costo de importación alto afecta la viabilidad económica de proyectos de
industrialización utilizando esta materia prima; se recomienda para
futuros estudios utilizar el suero pasteurizado o microfiltrado como
ingrediente líquido para la elaboración de mezclas base en helados y
determinar su aporte a la industria de helados en el país.
El porcentaje de aire ingresado en las mezclas para la elaboración del
helado no tuvo el alcance esperado similar a la de los helados de crema
debido a que la velocidad de batido de máquina con la que se elaboró el
63
helado no permitió que alcance un mayor del nivel de overrun, sin
embargo se espera que al elaborarse con una máquina semi-industrial
se pueda conseguir mejores resultados.
El análisis sensorial mostró que los evaluadores tienen preferencia por
un mayor grado de dulzor, por lo que, se recomienda en caso deseado
la adición de un edulcorante autorizado como Sucralosa, Acesulfame de
potasio o polioles (xilitol, maltitol o sorbitol).
Recomienda elaborar un helado con leche deslactosada en polvo y
suero de leche deslactosado, ya que el suero de leche aporta proteínas
indispensables para el organismo con un contenido extraordinario de
aminoácidos permitiendo que se mantengan las proteínas de alto valor
biológico como la lactoglobulina y lactoalbúmina, caseína, además de su
contenido en minerales, y eliminando la lactosa, para personas
intolerantes a la misma.
Es conveniente realizar estudios similares utilizando estabilizantes
diferentes al realizado en este estudio y su influencia en las
características de calidad de los helados.
BIBLIOGRAFÍA
64
BIBLIOGRAFÍA
A.O.A.C. (1980). Solidos Solubles in Fruits an Fruit Products. USA,
Washington D.C.
A.O.A.C. (2000). Official methords of Analysis 939,05. 16 th. Washington
D.C, USA.
ABEMD. (31 de 10 de 2014). Mundo Helado, 5.0.15. (A. -A.-A. - Associação
Brasileira de Marketing Direto, Productor) Obtenido de Mundo helado.
com: http://www.mundohelado.com/software/probare.htm
Alimlogia. (2010). El Suero de Leche y sus Aplicaciones en los Alimentos.
Alimlogia Food Consulting.
AOAC 947, 0. (2000). Acidez titulable 947,05.
Aranceta Bartrina, J., & Serra Majen, J. (2005). Leche, Lácteos y Salud.
Médica Panamericana S.A.
Arbuckle, W. S. (1996). Ice Cream. New York: AVI.
Asociación Internacional de Productos Lácteos. (2012). Consumo mundial de
helado.
Astrid, C. (24 de 01 de 2008). Pulpa de Frutas. Obtenido de Pulpa de Frutas:
http://procesodefrutas.blogspot.com/
Bear, R. J., Wolkow, M. D., & Kasperson, K. M. (11 de 2007).
www.alimentariaonline.com. Obtenido de www.alimentariaonline.com:
http://www.alimentariaonline.com/media/MLC020_HELADO.pdf
Berenstein, M. (21 de diciembre de 2012). Emprendedores News. Obtenido
de Emprendedores News:
http://www.emprendedoresnews.com/empresas/economia/mercado-
de-helados.html
Casapia. (s.f.). Casapia. Recuperado el 15 de Noviembre de 2012, de
Casapia:
http://www.casapia.com/Paginacast/Paginas/Paginasdemenus/Menud
eInformaciones/ComplementosNutricionales/SueroDeLeche.htm
65
Chango, R. (2010). Sustitución de Crema de leche por pulpa de aguacate.
Ecuador.
Clarke, C. (2012). The Science of ice cream . Gran Bretaña: Royal Society of
Chemistry.
Colombiana, N. T. (2002). Helado y mezclas para helado. Colombia.
Corbella, M. J. (2007). Valor nutritivo de los helados. Offarm, 92.
Corrales y Sepulveda. (2005). Leche y su procesamiento y control. Colombia
- Medellin: Universidad de Medellin.
Davisco Foods International. (2012). Obtenido de Davisco Foods
International: http://www.daviscofoods.com/commodities/pdpw.html
Dheausa. (2001). Recuperado el 14 de Noviembre de 2012, de Dheausa:
http://www.dheausa.com/ES%25calidad.htm.
Di Bartolo, E. (2005). Guía Para La Elaboración De Helados. Buenos Aires-
Argentina: Secretaría De Políticas Agropecuarias Y Alimentos.
Douglas Goff, H., & Hartel, R. (2013). Ice cream. Spriger Science & Business
Media.
Encinas, M. L. (2013). Helados y Sorbetes.
Gallego, J. F. (2006). "Helados y batidos" Manual práctico de cafetería y bar.
Madrid: Paraninfo.
Goff, H. (2002). Formation and stabilisation of structure in ice-cream and
related products. Current Opinion in Colloid and Interface Science 7.
Hamilton Beach. (24 de 03 de 2013). Obtenido de
http://www.hamiltonbeach.com/products/kitchen-appliances-ice-
cream-makers.html
Hough, G. (2013). Análisis Sensorial de Alimentos. Buenos Aires: DESA.
Hoy, D. E. (18 de 02 de 2010). Producción de Mora se incrementa. El Hoy.
Huertas, R. A. (16 de Abril de 2009). Lactosuero: Importancia en la industria
de alimentos. Obtenido de Universidad Nacional de Colombia Open
Journals systems:
http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/refame/article/view/24893/3
6876
66
Huertas, R. A. (2009). Whey: Importance in the food industry. Lactosuero:
importancia en la industria de alimentos.
INEN. (1983). Agua potable - determinación de pH. Instituto Ecuatoriano de
Normalización.
INEN. (2005). Helados. primera . Ecuador.
INEN. (2008). Jugos, pulpas, concentrados, nectares, bebidas de frutas y
vegetales. requisitos. Instituto Ecuatoriano de Normalización.
INEN. (2011). Suero de leche en polvo. (2585), 1. Quito, Ecuador.
INEN. (2013). Leche y productos lácteos. Instituto Ecuatoriano de
Normalizacíon.
INEN. (2013). Productos vegetales y de frutas - determinación de pH (IDT).
Instituto Ecuatoriano de Normalización.
INEN. (2013). Productos vegetales y de frutas- determinación de sólidos
solubles- método refractométrico (IDT). Ecuador.
INEN. (2013). Productos vegetales y frutas - determinación de la acidez
titulable (IDT). Ecuador. Obtenido de
http://www.normalizacion.gob.ec/wp-
content/uploads/downloads/2014/NORMAS_2014/AOC/08092014/nte
_inen_iso_750_extracto.pdf
Jonson. (2010). Los Productos de Suero de Leche de Estados Unidos en
Botanas y Aderezos. Obtenido de www.alimentariaonline.com:
http://www.alimentariaonline.com/media/MA037_sue.pdf
Katz, A., Soto, C., Vidalon, C., & Mendoza, J. (16 de Marzo de 2010). Norma
Venezolana Helados y mezclas para helados. Obtenido de Mundo
helado: http://www.mundohelado.com/codigos/covenin-2392-97.htm
López Barón, F. N., Sepúlveda Valencia, J. U., & Restrepo Molina, D. A.
(2011). Ensayo y Funcionalidad de un Sustituyente de Sólidos No
Grasos Lácteos en una Mezcla para Helado. Redalyc, 5741.
Luquet, F. M. (2007). Leche y Productos Lácteos vaca, oveja y cabra.
Zaragoza (España): Acribia, S.A.
Madrid, A., & Cenzano, I. (2003). Helados: Elaboración, Análisis Y Control
De Calidad". Madrid-España: Amv Ediciones.
67
Mantello, S. R. (12 de mayo de 2007). Mundohelado. Obtenido de
Mundohelado: http://www.mundohelado.com/helados/cambios-helado-
02.htm
Marshall, R., & Goff, H. D. (2003). Ice cream. New York: KAP.
Mazzeo, M. H. (2007). Tecnológia de los lácteos: Guía de Aprendizaje.
Universidad de Caldas.
Melkweg. (2014). Melkweg. Obtenido de Melkweg:
http://es.melkweg.info/contacto/
Minchillo, A. (2011). Libro de Helados. Obtenido de Scribd:
http://es.scribd.com/doc/61256264/Libro-de-helados.
MIPRO. (septiembre de 2013). Ministerio de industrias y productividad.
Obtenido de Ministerio de industrias y productividad:
http://www.scpm.gob.ec/wp-content/uploads/2013/09/2.6-David-
Villegas-MIPRO-Politica-Industrial-de-Desarrollo-en-el-Sector-de-
Alimentos.pdf
Monereo, S. (2008). La dieta con helado. España: Amat.
Montalvo, D. (2010). evaluación de la calidad post cosecha de las acciones
seleccionadas de la mora de castilla . Ecuador : Politecnica Nacional .
Moreno Alvarez, M., Viloria Matos, A., López, E., & Douglas , B. (2015).
Estabilidad de antocianinas en jugos pasteurizados de mora (Rubus
glaucus Benth). Caracas -Venezuela: Archivos Latinoamericanos de
nutrición.
Neira Bermúdez, E., & López Torres, J. (2005). Guía Técnica Para La
Elaoación De Productos Lácteos. Bogotá, D.C.- Colombia: Litografía
Enzas Ltda.
Optimun Life Style. (2009). Prime Nutricion. Recuperado el 12 de Noviembre
de 2012, de Prime Nutricion:
http://www.primenutrition.net/site/index.php?option=com_content&vie
w=article&id=182:historia-del-suero-de-leche-
whey&catid=44:nutricion&Itemid=75.
P.Waltra, T.J.Geurts, A.Noomen, A.Jellema, & van Boekel, M. A. (2001).
Ciencia de la leche y tcnología de los productos lácteos. Zaragoza:
Acribia, S.A.
68
Panesar, P. J. (2007). Bioutilisation of whey for lactic acid production. Food
Chemistry, 105: 1-14.
Posada, K., Terán, M. D., & Ramírez, J. S. (2011). Empleo de lactosuero y
sus componentes. La alimentación latinoamericana. Cali, Colombia.
Obtenido de Empleo de lactosuero y sus componentes.
Pottí, D. (22 de 05 de 2007). Mundo helado. Obtenido de Mundo helado:
http://www.mundohelado.com/helados/sngl.htm
Pozuelo Talavera, J., & Pérez Pérez, M. Á. (2002). "Semifríos y helados."
Repostería. Madrid: Paraninfo.
Prensa, D. (2004). Valor Nutritivo de los Helados como postre y merienda.
Obtenido de www.heladoartesanosolynieve.com:
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:FRSsSxIfZ2
EJ:www.heladoartesanosolynieve.com/pdf/estudionutricional.pdf+&cd
=14&hl=es-419&ct=clnk
Recinos Rivas, L., & Saz Guerrero, O. (2006). Caracterización del suero
lácteo y diagnostico de alternativas de sus usos potenciales en el
salvador. El Salvador: Universidad de el Salvador.
Riveros, H., & Caballero, L. (1996). La comercialización de productos de las
agroindustrias rurales:El caso de los países Andinos. centro regional
andino.
Rodríguez, T. (Julio de 2013). Utilización del suero de queso en helado.
Obtenido de Mundo Lácteo y Cárnico:
Suplementación, R. t. (22 de Enero de 2010). www.fcperu.com. Recuperado
el 22 de Noviembre de 2012, de www.fcperu.com:
http://www.fcperu.com/site/index.php?option=com_content&view=artic
le&id=4875:ique-es-en-realidad-la-.
Tharp, B., & Young, S. (2013). Tharp an Young on ice cream an
encyclopedic guide to ice cream science and technology. Lacanster,
Pennsylvania USA: DEStech Publication Inc.
Universo, E. (11 de 05 de 2011). Marcas de helados buscan descongelar el
consumo. El Universo.
Vanegas A, López FN. (2008). Optimizando las Formulaciones de Helados:
Mejores Ingredientes, mejores rendimientos. Revista I de Alimentos,
7,8,9,26.
69
Villacís, É. (2010). Formulación de helados aptos para Diabeticos. Quito,
Ecuador.
Vizcarra, G. (12 de 07 de 2010). Agroindustria HCO. Obtenido de
Agroindustria HCO:
http://www.agroindustriahco.com/2010/06/contenido-de-aire-overrun-
en-helados.html
ANEXOS
70
ANEXOS
Anexo I. Ficha técnica de la dextrosa
71
Anexo II. Ficha técnica del estabilizante – emulsionante
72
Anexo III. Ficha técnica de la pulpa de mora
73
Anexo IV. Receta base de helado
(Minchillo, 2011)
74
Anexo V. Formulaciones en el programa Probare
Mezcla base (A0E1)
Mezcla base (A0E2)
75
Mezcla base (A1E1)
Mezcla base (A1E2)
76
Mezcla base (A2E1)
Mezcla base (A2E2)
77
Mezcla base (A3E1)
Mezcla base (A3E2)
78
Anexo VI. Fotografías del proceso de elaboración de las mezclas base de helado con pulpa de mora
Pesaje y mezclado
Pasteurización, almacenamiento y refrigeración
79
Batido en la máquina de helado
Envasado, Etiquetado y congelado
Pesaje de la pulpa de mora e incorporación a la mezcla base
80
Anexo VII. Viscosidad de las mezclas base para helado con pulpa de mora
81
Anexo VIII. Encuesta de aceptabilidad del helado
Escala hedónica
Nombre: ..................................Fecha:................Evaluador Nº.............
Usted recibirá dos muestras de helado, ordenadas al azar, codificadas con
números de tres dígitos. Deberá evaluarlas en el atributo Preferencia Global.
Muestra Nº_________
PREFERENCIA GLOBAL
Me disgusta Me es indiferente Me gusta muchísimo muchísimo
Muestra Nº_________
PREFERENCIA GLOBAL
Me disgusta Me es indiferente Me gusta muchísimo muchisimo
Gracias por su colaboración!
82
Anexo IX. Resultados de los análisis nutricionales
Resultado del análisis nutricional en mezcla base de
helado con leche en polvo (A0E1)
83
Resultado del análisis de perfil lipídico de la mezcla base
de helado con leche en polvo (A0E1)
84
Resultado del análisis nutricional en mezcla base
elegida de helado con suero de leche en polvo (A1E1)
85
Resultado del perfil lipídico en la mezcla base elegida
de helado con suero de leche en polvo (A1E1)