CARACTERIZACION BIOLOGICA Y FUNCIONAL DE LA

PROYECTO DE INVESTIGACION – CGPI20050161
“CARACTERIZACION BIOLOGICA Y FUNCIONAL DE LA FIBRA DIETARIA PRESENTE EN LA
SEMILLA DE CHÍA (Salvia hispánica L) E INCORPORACION DE ESTA EN EL DESARROLLO DE
UNA MERMELADA Y DE UNPRODUCTO DE PANIFICACION”
Resumen
Este trabajo tuvo por objeto realizar la caracterización bioquímica y nutricia de las semillas de chía en
sus variedades comercial y cultivada, e incorporarlas a una galleta y mermelada.
En la caracterización física de las semillas, se encontró que las dimensiones de ambas variedades
eran muy similares. Para al análisis del color, la variedad comercial fue la que presentó un color más
uniforme.
Con el propósito de examinar fuentes alternas de fibra dietética y considerando que la industria
alimentaría requiere del acrecentamiento de la misma en los productos alimenticios, se ha encontrado
que los concentrados de fibra dietaria de algunas semillas como la chía representan una fuente de
fibra de buena calidad. En
el presente trabajo se presentan los resultados obtenidos de la
caracterización fisicoquímica, capacidad de retención de agua (CRA), capacidad de intercambio
catiónico (CIC), capacidad de absorción de moléculas orgánicas (CAMO),capacidad de adsorción de
agua (CDA), de la semilla de chía y harina de chía equiparados con otras fuentes de fibra como
semilla de linaza, residuos de vaina de vainilla y salvado de trigo.
El estudio comparativo del efecto de tres diferentes fuentes de fibra dietaria (chía comercial, chía
cultivada y vaina de vainilla) en la excreción de ratas, con dos niveles de fibra 5 y 10%, demostró que
la fibra procedente de las semillas de chía sirvió para agilizar el tránsito intestinal debido a su alta
capacidad de hidratación, con lo que aumenta el volumen fecal, originando heces más suaves.
De los resultados obtenidos encontramos que tiene una CRA de.65 Y 7.52 g de agua/g m.s, CIC de
7.97 y 6.53 meq de[H+], CAMO de 70 y 71.3 g de aceite de cacahuate/g m.s, CDA de 0.13 y 0.53 g
de agua /g de m.s para la chía comercial y chía cultivada respectivamente.
Los resultados obtenidos nos permiten comprobar que la semilla de chía además de ser una buena
fuente de proteína, aceites esenciales, es una excelente fuente de fibra, lo cual ocasiona un notable
incremente de su propio peso, pues se incrementa 14 veces mas que el salvado de trigo y 16 veces
mas que la semilla de linaza, lo cual hace que este cultivo se perfile como una fuente alternativa
excelente de fibra.
PROYECTO DE INVESTIGACION – CGPI20050161
INTRODUCCIÓN.
Historia del consumo y producción de la chía.
La chía (Salvia hispánica L.) es una planta anual de verano que pertenece a la familia de las
Labiatae. Esta especie se origina en las áreas montañosas que se extienden desde el oeste central
de México hasta el norte de Guatemala. Fue uno de los cultivos principales de las sociedades
precolombinas de la región, superado sólo por el maíz y el fríjol en cuanto a significación. El
desarrollo de la chía se vio interrumpido en el siglo XVI, cuando los conquistadores invadieron
América, después del descubrimiento de Cristóbal Colón. La chía fue perseguida hasta casi su
extinción por considerársele sacrílega, debido a que constituía el principal elemento de las
ceremonias religiosas dedicadas a los dioses aztecas (Sahagun, 1579); (Ayerza ,1995).
Características y cualidades de la chía.
Otro aspecto importante es porque las semillas de chía contienen una cantidad de compuestos con
potente actividad antioxidante: miricetina, quercetina, kaemperol, y ácido cafeico. Estos compuestos
son antioxidantes primarios y sinérgicos y contribuyen a la fuerte actividad antioxidante de la chía
(Castro-Martinez et al., 1986; Taga et al., 1984). La chía como fuente de omega-3, elimina la
necesidad de utilizar antioxidantes artificiales como las vitaminas. Se ha demostrado que las
vitaminas antioxidantes anulan los efectos protectores de las drogas cardiovasculares. De aquí radica
la importancia de utilizarlo como complemento en alimentos tradicionales como galletas y
mermeladas; además
de las numerosas bondades que esta semilla tiene, como se vera mas
adelante.
La composición química de la chía y su valor nutricional, le confiere un gran potencial para usarla
dentro de los mercados alimenticios e industriales. Así, la información tecnológica ha dado una
excelente oportunidad para crear una industria agrícola, totalmente capaz de ofrecer al mundo un
“cultivo nuevo y antiguo a la vez”.
La semilla posee un 5% de fibra soluble que aparece como mucílago al colocarla en agua y es útil
como fibra dietética. Por lo tanto, la chía no sólo es importante por su valor nutritivo, sino también por
su “naturaleza espesante”, importante dentro de la industria cosmetología y otras aplicaciones. De
aquí radica la importancia de estudiar las cualidades de la fibra presente en las semillas de chía, ya
PROYECTO DE INVESTIGACION – CGPI20050161
que en conjunto con las bondades ofrecidas por la cantidad de ácidos grasos omega, la fibra presente
es otro factor importante del porque el cultivo y uso de esta semilla.
Contenido de proteína, vitamina y minerales presentes en la semilla de chía.
La semilla de chía posee 19-23% de proteína. Esta concentración se compara favorablemente con
otros granos nutricionales como el trigo (14%), maíz (14%), arroz (8,5%) avena (15,3%), cebada
(9,2%) y amaranto (14,8%). Sin embargo, a diferencia de otros granos la proteína de chía no tiene
aminoácidos limitantes en la dieta de las personas adultas. Otros granos están limitados en términos
de dos o más aminoácidos.
Fibra dietética.
La definición generalmente aceptada de la fibra dietética es la siguiente: "fibra dietética son las partes
comestibles de las plantas o de los carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y a la
absorción en el intestino humano con la fermentación incompleta o parcial en el intestino grueso. La
fibra dietética incluye los polisacáridos, los oligosacaridos, lignina, y sustancias asociadas de la
planta. Las fibras dietéticas promueven efectos fisiológicos beneficiosos incluyendo s efecto laxante,
y/o la atenuación del colesterol de la sangre, y/o la atenuación de la glucosa de la sangre." (AACC,
2001).
Importancia y origen de la fibra.
Los parámetros Nutricionales para Europa, establecidos por la organización mundial de la salud,
hicieron un fuerte énfasis en el aumento de la ingesta diaria de fibra. Esta debería aumentar a un
nivel de 30 gramos diarios como mínimo, dado que la ingesta actual para muchos países europeos se
estima alrededor de 15 a 20 gramos diarios (Wouters,2002).
Fue hace varias décadas cuando se introdujo la hipótesis de la fibra, que proponía que las dietas
modernas bajas en fibra dietética podrían ser un factor
importante en el desarrollo de ciertos
padecimientos y enfermedades degenerativas características de sociedades industrializadas
afluentes. El interés sobre los beneficios de la fibra
ha evolucionado en años recientes
y
actualmente su estudio se ocupa de su relación con la prevención de padecimientos específicos (G.
Almeida, 1997).
PROYECTO DE INVESTIGACION – CGPI20050161
Propiedades funcionales.
En términos generales, las propiedades funcionales se
definen como “cualquier propiedad
fisicoquímica de los polímeros que afecta y modifica algunas características de un alimento y que
contribuyen a la calidad final del producto”, por ejemplo, son propiedades funcionales la hidratación,
el espumado, la emulsificación, la gelificación, etc.; éstas dependen fundamentalmente de factores
intrínsecos propios de la molécula (conformación, relación y disposición de los aminoácidos,
hidrofobicidad, ionización, carga eléctrica, forma y peso molecular, etc.), así como de factores
extrínsecos que los rodea, y que en ocasiones pueden modificarse( pH, fuerza iónica, temperatura,
actividad acuosa, constante dieléctrica, etc.) (Badui, 1993).
La FD esta constituida por una diversidad de sustancias con propiedades y características muy
especificas, en las que se incluyen : Capacidad de retención de agua (CRA), Índice de solubilidad en
agua (ISA), Capacidad de adsorción de compuestos orgánicos (CAMO) Y Capacidad de intercambio
catiónico (CIC) (McConell, 1974). La estructura individual de los componentes de la pared celular
ejerce una influencia importante sobre estas propiedades (Parrot, 1978):
a) La capacidad de retención de agua relaciona la cantidad de agua en la fibra que se encuentra
en equilibrio con el medio de potencial químico conocido, absorbido por capilaridad o medida
por métodos coligativos.
b) El índice de solubilidad en agua se relaciona con la cantidad de sólidos solubles en una
muestra seca como una medida de la despolimerización de almidones.
c) La capacidad de absorción de compuestos orgánico s incluye ácidos biliares, colesterol,
drogas, agentes carcinogénicos y compuestos tóxicos.
d) El intercambio catiónico es considerado como un mecanismo por el que la FD puede influir en
la unión de cationes,
existiendo relación
entre capacidad de intercambio catiónico y la
cantidad de minerales que son absorbidos al nivel de tracto gastrointestinal.
PROYECTO DE INVESTIGACION – CGPI20050161
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIAS PRIMAS
Salvia hispánica comercial: Este tipo de semillas fueron conseguidas en el mercado “La Merced”,
las cuales se refirieran como Salvia hispánica comercial.
Salvia hispánica cultivada: Estas semillas fueron adquiridas en el departamento de Fitoquímica, de
la Universidad de Chapingo, de tal forma que el cultivo ha tenido un cuidado especial y se referirá a
este tipo de semillas como Salvia hispánica cultivada.
Semillas de linaza envasada por Comercializadora de alimentos “Gamos”, S.A de C.V, comprada en
una tienda naturista.
Salvado de trigo y residuos de vaina de vainilla.
Para la elaboración de mermelada y barras: Semillas de chía. Harina, fruta fresca (Fresa), azúcar,
mantequilla, sal, benzoato de sodio, ácido cítrico y pectina.
REACTIVOS
Todos los reactivos a usar son
grado analítico, se presentan solo algunos de los más
importantes:
Hidróxido de sodio (NaOH)
Amiloglucosidasa
Ácido clorhídrico concentrado (HCl)
Chemical
Sol. alcohólica de fenolftaleína 1%
Solución de azul de metileno al 0,2%
Ácido Fosfórico
Tolueno, grado reactivo.
Hexano
Alcohol 95%
Alcohol 78%
Éter de petróleo
Cloruro de Sodio
Agua Destilada
Enzimas:
α-amilasa
termoestable(A-
3306; Sigma Chemical), Proteasa (P5380; sigma Chemical).
(A-9268;
Sigma
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
METODOS
CARACTERIZACIÓN FÍSICA.
Las dimensiones de las semillas (largo, ancho y espesor) se miden con un vernier y las medidas
se expresan en mm.
Para el peso de los 1,000 granos se cuentan exactamente 1,000 granos de cada una de las
variedades de semillas de chía y el peso se expresa en g.
El color de las semillas se identifica utilizando el Atlas de los Colores de Küppers (Küppers1979).
El análisis se basa en la mezcla de cuatro colores base: el negro (N), amarillo (A), magenta (M) y
cian (C) que mezclados en una determinada concentración producen un color final.
ANÁLISIS PROXIMAL.
Contenido de humedad. Se determinó utilizando un analizador de humedad, (AACC, método 4415A). El contenido de humedad, se cuantificó de la diferencia entre el peso inicial y final, de una
muestra representativa de la semilla, sometida a una atmósfera con una temperatura de 130º C.
Contenido de proteína . Se determino por el método Kjeldahl, la muestra es digerida en ácido
sulfúrico concentrado con un catalizador, el nitrógeno se convierte en sulfato de amonio. Se
agrega NaOH concentrado para liberar amoníaco, que es destilado en ácido estandarizado para
su cuantificación por titulación. (Hart y Fisher, 1991; Egan et al., 1991; De León y Gallaga, 1985)
Contenido de grasa de la semilla de chía. Se determinó por un método de extracción
semicontinua: soxhlet (AACC, método 30-10), utilizando éter de petróleo como disolvente.
Contenido de cenizas de la semilla de chía. Se utilizó el método de calcinación en mufla a 500º
C (AACC, método 08-01).
Contenido de carbohidratos totales de la semilla de chía. Los carbohidratos totales se
calcularon por diferencia. (Blanco-Metzler et al., 2000).
Aporte energético de la semilla de chía. Se calculó por factores de aporte energético, los
carbohidratos aportan 17 kJ/g (4 kcal/g), las proteínas aportan 17 kJ/g (4 kcal/g), y las grasas
aportan 38 kJ/g (9 kcal/g). (NOM-051-SCFI-1994)
DETERMINACIÓN DE FIBRA DIETÉTICA
El contenido de fibra dietética total, se determina por el método de Prosky (AACC 32-05, 1984);
fibra dietética soluble y fibra dietética insoluble
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Digestión.
Pesar por duplicado y con precisión 1g de chía desgrasada en un matraz Erlenmeyer. Adicionar
50 ml de regulador de fosfato pH 6.0 y 100 ml de Thermamyl (enzima termoestable α- amilasa) El
matraz se cubre con papel aluminio y se coloca a ebullición en una parrilla eléctrica, durante 15
minutos de agitación constante. Transcurrido el tiempo los matraces se dejan enfriar, ajustar el pH
a 7.5 acondicionados con 10 ml de solución de NaOH 0.285 N y agregar 5 mg de proteasa. La
boca del matraz se cubre con papel aluminio e incubar a 60°C por 30 minutos con agitación
continua en un baño con agua a temperatura controlada Posteriormente retirar el matraz del baño
y dejar enfriar a temperatura ambiente, agregar 10 ml de solución de ácido clorhidrico 0.329 M y
nuevamente el ajustar el pH a 4.5 adicionando 0.3 ml de la enzima amilomiglucosidasa , la boca
del matraz se cubre nuevamente con papel aluminio y dejar incubar a 60 °C durante 30 minutos
con agitación continua. De manera paralela se trabaja con un blanco a lo largo de todo el
procedimiento.
Determinación del residuo
A la muestra digerida se le adicionaran 280 ml de alcohol al 95% precalentando a 60° C y dejar
reposar a temperatura ambiente durante 60 minutos hasta permitir la precipitación de la fibra. La
solución de la digestión enzimática se filtra a través de un embudo vacío con papel filtro
previamente puesto a peso constante. Lavar el residuo con tres porciones de 20 ml de alcohol a
75%, dos de 10 ml de alcohol al 95% y dos porciones de 10 ml de acetona. El contenido del papel
filtro se seca hasta peso constante en una estufa previamente calibrada a temperatura de 100 ±
2°C. Finalmente el papel filtro y su contenido es incinerado para discriminar el contenido de
cenizas.
EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FUNCIONALES.
Las propiedades funcionales se evaluaron a la semilla de chía entera para ambas especies, así
como para la harina integral de la semilla de chía y también para otras fuentes de fibra como;
semilla de Linaza, Salvado de trigo y Vaina de vainilla
Capacidad de retención de agua (CRA).
Determinar
utilizando el método propuesto por McConell y Col.(1974), en un tubo de 50 ml
previamente pesado,
colocar 2 gramos de muestra seca, agregar agua en exceso,
permaneciendo en reposo durante 24 horas; después de transcurrido este tiempo la muestra se
somete a centrifugación a 2000g por minuto, durante 15 minutos, separando el exceso de agua
y pesando el tubo con la muestra, registrando la ganancia en peso con la misma y reportando
como la capacidad de retención de agua en g de agua/g.s.s.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Capacidad de Adsorción de Agua (CDA).
Esta se basa en el método propuesto por Chen y Col., (1984), en donde se colocó un gramo de
muestra preparada para el caso de isotermas de adsorción, en una solución sobresaturada de
sulfato de potasio, aw ≈0.98.La muestra se deja en esta solución hasta alcanzar peso constante,
reportándose la ganancia en peso de la muestra expresada en g de agua/g.s.s.
La muestra se secara en una estufa con vacío (T=45°C) hasta que su humedad sea menor de
1.5%, antes de ponerlo en contacto con la atmósfera con aw ≈0.98.
Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)
Determinar de acuerdo con el método propuesto por McConell y col. (1974), la determinación se
lleva a cabo principalmente en los grupos carboxilos no esterificados, la mayoría de los cuales se
ven involucrados en la zona de unión de los minerales importantes. Dos gramos de muestra se
colocan en exceso de ácido clorhídrico 2N durante 24 horas; después de transcurrido este tiempo
centrifugar a 2000g por 5 minutos, lavar con solución saturada de NaCl 3 veces para eliminar el
exceso de ácido, posteriormente el residuo se suspende en 50 ml de agua destilada y se titula
con NaOH 0.5N .Se expresa el resultado como meq de [H+]/ g de s.s.
Capacidad de Absorción de Moléculas Orgánicas (CAMO).
Esta determinación se llevó a cabo según el método propuesto por McConell y col.,
(1974).Colocar 3 g de muestra
en un exceso de aceite de cacahuate durante 24 horas:
posteriormente se somete a centrifugación a 2000g durante 15 minutos a 25°C, expresando la
capacidad de absorción de moléculas orgánicas únicamente en función de los componentes
hidrofobicos de la siguiente manera:
CAMO = (Peso final - peso inicial) *100/ peso inicial.
CARACTERIZACIÓN NUTRICIA.
EFECTO DE LA FIBRA DIETÉTICA SOBRE LA EXCRECIÓN FECAL EN RATAS (CADDEN Y
COL, 1983; MONGEAU Y COL, 1990).
Animales. Se usan 56 ratas macho de la cepa Wistar, con un peso entre 80 y 100 g que se
distribuyen en grupos de 8 ratas cada uno.
Duración del ensayo. 14 días
Dietas. Se elaboran dietas diferentes en donde se modifica el contenido de fibra dietaria como
variable de estudio en una proporción de 5 y 10%, utilizando como testigo un grupo con dieta libre
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
de fibra. Se comparan 3 fuentes diferentes de fibra: fibra de chía variedad comercial, fibra de chía
variedad cultivada y fibra de la vaina de la vainilla.
Se preparan las dietas ajustando el contenido de proteína a un 20% con caseína, el contenido de
minerales se ajusta a un 4%, el contenido de grasa se ajusta a un 10% con aceite de maíz y se
adiciona una mezcla de vitaminas en proporción del 1%. Finalmente se adiciona almidón en la
cantidad necesaria para obtener una mezcla de 100 g. Se preparan de 4 a 6 kg de dieta por lote,
los cuales se almacenan a 4°C durante el periodo de estudio.
Procedimiento. Se forman lotes de prueba, esta operación consiste en: pesar cada rata, registrar
su peso y colocar a cada animal en jaulas individuales previamente numeradas. Estas jaulas
cuentan con alimentadores para reducir la pérdida de alimento al mínimo. Las ratas se colocan al
azar en cada bloque para designarles dieta y jaula de tal manera que la media entre los grupos
sea muy semejante.
A cada rata se le administra agua y la dieta correspondiente ad libitum. Se mantiene un registro
semanal sobre el consumo de alimento y peso corporal. A partir del día 8 y hasta el día 14 se
recolectan y pesan las heces en fresco de cada animal en recipientes individuales. Las heces se
secan en estufa a 80-90 °C, con el fin de conocer el peso en base seca de las mismas. Con los
resultados obtenidos se registra lo siguiente:
a) Peso inicial: peso promedio de los animales al inicio del estudio (g)
b) Peso final a los 14 días: el peso promedio de los animales al finalizar el estudio (g)
c) Ingesta promedio de alimento durante los 14 días por lote (g)
d) Eficiencia de conversión del alimento (% ECA): Se obtiene con la siguiente fórmula y se
expresa en %:
% ECA =
peso ganado a los 14 días
× 100
g de a lim ento ingerido total
e) Aumento ponderado de peso (media): Expresa el incremento en peso durante los 14 días
del estudio (%)
DETERMINACIONES PARA LAS MERMELADAS ADICIONADAS CON SEMILLA DE CHÍA.
A. Determinación de °Brix (Sólidos Solubles Totales) (Meré, 1978.)
El porcentaje de sólidos solubles se realizara por el método del refractómetro, y la corrección para
los sólidos.
Colocar el refractómetro en una posición tal que difunda la luz natural o cualquier otra forma de luz
artificial, que pueda utilizarse para iluminación. Hacer circular agua a 292 K (20 ºC) a través de los
prismas y limpiar cuidadosamente con alcohol el refractómetro antes de hacer la lectura. Para
cargar el refractómetro, abrir el doble prisma girando el tornillo correspondiente y poner unas
gotas de muestra sobre el prisma, cerrar y ajustar finalmente.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Verificar la exactitud de refractómetro con agua a 293 K (20 ºC), a esta temperatura, el índice de
refracción del agua es de 1,3330. Mover el brazo giratorio del aparato hacia delante y hacia atrás
hasta que el campo visual se divida en dos partes, una luminosa y otra oscura. La línea divisoria
entre esas dos partes, se le conoce como “línea margen”. Ajustar la línea margen y leer
directamente el por ciento de sólidos en la escala Brix (Meré, 1978.)
B. Determinación de aw (actividad acuosa )(Aqualab).
Actividad de agua (aw) es una medida de la humedad libre en un alimento y es el cociente de la
presión del vapor de agua de la sustancia dividida por la presión del vapor del agua pura en la
misma temperatura. Para determinar la actividad acuosa de las muestras se utilizara un Aqua –
lab.
C. Prueba de estabilidad al horneo. (Meré, 1978.).
La estabilidad al horneo se entiende como el desbordamiento de la mermelada sobre una
superficie después de someterla a horneado.
La muestra se coloca en un anillo de metal de 35mm de diámetro por 5 mm de altura y es
depositado sobre un papel filtro.
El anillo de metal se remueve, la mermelada deberá mantener la forma del anillo y no deberá
presentar sinéresis.
El papel filtro se colocara en un horno a 210 ºC durante 10 min. Se medirá el diámetro de la
mermelada y se observara su forma.
Se calcula la estabilidad al horneado utilizando la siguiente formula:
Estabilidad =
(100 − diametro
despues horneado − 35)
× 100
35
D. Determinación de azucares (Método de Lane- Eynon). Reductores directos (NOM-086SSA1-1994).
La muestra primero se digiere para precipitar las proteínas, utilizando soluciones de acetato de
zinc y ferrocianuro de potasio. En un volumen se determinan los azúcares reductores directos y
otro volumen es hidrolizado con ácido clorhídrico para determinar los azúcares reductores totales
mediante una valoración volumétrica según el método de Lane y Eynon.
Solución (A) de sulfato de cobre.- Disolver 34,639 g de sulfato de cobre pentahidratado
(CuSO4.5H2O) en agua destilada y diluir a 500 ml utilizando un matraz volumétrico; filtrar a través
de lana de vidrio.
Ajustar la solución, determinando el contenido de cobre en una alícuota con tiosulfato de sodio 0,1
N y ioduro de potasio al 20% hasta obtener 440 mg de cobre por cada 25 ml.
Solución (B) de Tartrato de sodio y potasio.- Disolver 173 g de tartrato de sodio y potasio
(KNaC4H4O6.4 H2O) y 50 g de NaOH en agua y diluir a 500 ml; dejar reposar 2 días y filtrar a
través de lana de vidrio.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Solución patrón de sacarosa.- Pesar 9,5 g de sacarosa (C12H22O11) y disolver en 50 ml de agua,
agregar 5 ml de HCl concentrado y diluir con agua a 100 ml. Guardar algunos días a temperatura
ambiente (aproximadamente 7 días a 12-15°C o 3 días a 20-25°C o 15 min a 67°C) después de
esta inversión diluir con agua a un litro (esta solución es estable por algunos meses en
refrigeración).
Solución diluida de sacarosa.- Neutralizar una alícuota de 10 ml con NaOH 1 N y diluir a 100 ml
con agua (1 ml= 1 mg de sacarosa)
Titulación de la solución A-B
Medir con pipeta volumétrica 5 ml de la solución A y 5 ml de la solución B en un matraz
Erlenmeyer de 500 ml. Agregar 100 ml de agua, unos cuerpos de ebullición, calentar en parrilla
cerrada a ebullición y agregar poco a poco con una bureta, solución patrón de sacarosa diluida,
hasta la reducción total del cobre. Agregar 1 ml de la solución de azul de metileno. Continuar la
titulación hasta la desaparición del color azul (mantener continua la emisión de vapor para
prevenir la reoxidación del cobre o del indicador). Si el gasto es menor de 15 ml o mayor de 50 ml
de la solución de azúcar invertido, hacer la dilución apropiada o reformulación para que quede
dentro de ese rango. Calcular los mg de sacarosa que se necesitan para titular la solución A-B.
Este valor corresponde al factor F del reactivo.
E. Determinación de pH (Potenciómetro). (NMX-AA-008-SCFI-2000).
El método más simple es la determinación por métodos electrométricos, con un medidor de pH,
usando un electrodo de quinhidrona. El pH se medirá en un potenciómetro con una precisión de
0.02. El potenciómetro tiene que ser calibrado con tampones de pH conocido y cercano al pH de
la mermelada. Los tampones recomendados son una disolución saturada de bitartrato potásico,
ftalato monoácido de potasio y un tampón comercial de pH = 7.00.
F. Formulación testigo de la mermelada y Diseño experimental.
La formulación testigo para la elaboración de la mermelada se presenta en el Cuadro 1.
Cuadro 1: Formulación base o testigo de la mermelada.
Ingredientes
Fruta fresca
Azúcar
Pectina
Ácido cítrico
Benzoato de sodio
Agua
Porcentaje (%)
50
48.2
0.6
0.5
0.2
0.5
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Los niveles de sustitución de FD se realizaron mediante los datos arrojados por el diseño de
mezclas D- OPTIMAL, con 17 corridas experimentales, donde las variables experimentales son la
concentración de pectina, pulpa y harina de Chía, las cuales son de mayor influencia para la
formación del gel en la mermelada, se presentan en el Cuadro 2.
Cuadro 2: Diseño experimental para la elaboración de la Mermelada.
Corrida
Fruta
Semilla de Chía
Pectina
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0.980
0.988
0.990
0.980
0.980
0.986
0.985
0.990
0.984
0.990
0.988
0.990
0.980
0.980
0.980
0.985
0.986
0.0.20
0.000
0.010
0.008
0.014
0.008
0.015
0.003
0.004
0.007
0.000
0.010
0.020
0.008
0.014
0.015
0.008
0.000
0.012
0.000
0.012
0.006
0.007
0.000
0.007
0.012
0.003
0.012
0.000
0.000
0.012
0.006
0.000
0.007
MÉTODO DE ELABORACIÓN.
1. Lavar los frutos, de la cantidad total de frutos picar en trozos pequeños el 30% de estos, el
resto licuarlo.
2. Mezclar los frutos picados con la pulpa obtenida del resto, adicionar el azúcar, la pectina,
ajustar el pH con el ácido cítrico hasta un intervalo de 3.0 a 3.2 para la correcta gelificación de
la pectina, y adicionar el benzoato de sodio.
3. Someter a calentamiento durante 15 minutos a temperatura de 100-110ºC. Envasar
caliente para lograr vació.
en
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
ELABORACION DE LA GALLETA ADICIONADA CON LA SEMILLA DE CHÍA.
Formulación testigo de la galleta, elaboración y diseño de mezclas.
En el Cuadro 3, se presentan los ingredientes utilizados para la elaboración de 60 galletas, esta
formulación será modificada de acuerdo con el diseño experimental (Cuadro 4)
Cuadro 3: Ingredientes para 60 Galletas
INGREDIENTES
PESO(g)
Harina de Trigo
200
Fécula de Maíz
100
Azúcar
90
Huevos
5 (Piezas)
Sal
1
Margarina
200
El proceso de elaboración de las galletas se muestra en la Figura 5.
Mezclar los polvos
Expandirlas y
colocar
mermelada
Adicionar los
huevos
Dejar reposar 30 min.
Hacer bolas pequeñas.
Adicionar la mantequilla
Amasar hasta tener
una mezcla
homogénea
Hornear a 180° C
/15 min
Figura 1: Método de elaboración de las galletas.
Los niveles de sustitución de FD se realizaran mediante los datos arrojados por el diseño de
mezclas, D- OPTIMAL, con 14 corridas experimentales, donde las variables experimentales son la
concentración de harina, margarina y semillas de Chía, como se muestra en el Cuadro 4.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 4: Diseño de mezclas para la elaboración de las galletas.
Corrida
Harina
Margarina
Semilla de Chía
1
0.65
0.31
0.05
2
0.62
0.33
0.05
3
0.67
0.20
0.13
4
0.57
0.30
0.13
5
0.67
0.26
0.07
6
0.62
0.29
0.09
7
0.57
0.33
0.10
8
0.67
0.33
0.00
9
0.62
0.25
0.13
10
0.59
0.31
0.10
11
0.57
0.30
0.13
12
0.67
0.33
0.00
13
0.67
0.20
0.13
14
0.67
0.26
0.07
RESULTADOS Y DISCUSION
CARACTERIZACIÓN DE LAS SEMILLAS DE CHÍA.
Características físicas
En este estudio se utilizaron dos variedades de Salvia hispanica L. (Figura 2). La variedad
comercial y la cultivada:
Figura 2. Salvia hispánica L. variedades comercial y cultivada
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Se encontró que para ambas variedades la forma de la semilla es ovalada y las dimensiones son
muy similares (Cuadro 5). En cuanto al peso de los 1,000 granos ambas variedad comercial
presentó un valor ligeramente mayor.
Cuadro 5. Dimensiones de la Salvia hispánica L. cultivada y comercial
Salvia hispánica L.
comercial
Peso de 1,000 granos
(g)
Largo
Ancho
Espesor
1.21± 0.05
Dimensiones (mm)
Salvia hispánica L.
cultivada
1.05± 0.05
9 ±0.07
8 ±0.05
3 ±0.06
10 ±0.07
9 ±0.05
3 ±0.06
Los valores presentados son las medias ± d.s. (n=5)
Para poder identificar con la mayor precisión los colores se utilizó el Atlas de los colores de
Küppers (Küppers, 1979) El análisis se basa en la mezcla de cuatro colores base el negro (N),
amarillo (A), magenta (M) y cian (C) que en un determinado porcentaje producen el color de la
semilla.
La muestra más homogénea fue la variedad comercial que presentó solo dos colores en las
semillas: claras y obscuras (Figura 2). Así tenemos que en 1 g de la variedad comercial (826
semillas), las semillas obscuras están en una proporción de 97% con respecto a las semillas
claras que fue de 3%, es decir, que de 826 semillas 801 son obscuras y 25 son claras. Según el
Atlas de Küppers las semillas obscuras tienen una combinación de negro al 80% y amarillo al
40%. La semilla clara tiene una mezcla de amarillo al 40%, negro al 20% y magenta al 10%.
Clasificar por color a la Salvia hispánica cultivada resultó más complejo debido a que algunas
semillas resultaron ser jaspeadas. El Cuadro 6 muestra la combinación de color que presentaron
los seis grupos en que se separaron a las semillas de la variedad cultivada, el nombre genérico
del color, la mezcla de colores que lo integran, así como el porcentaje de cada grupo en 1 g de
semilla.
Cuadro 6. Análisis de color de las semillas de Salvia hispánica L. variedad cultivada
Grupo
1
2
3
4
5
6
Color
Café jaspeado
Mostaza
Café tostado
Gris jaspeado
Beige
Blanco
Mezcla
N60, A99, M60
N60, A80, M40
N60, A70, M50
C30, A60, M50
N10, A10,M20
N00, A40, M20
% / g de semilla
24.17
7.73
12.12
8.22
23.76
24.00
N = negro, A = amarillo, M = magenta, C= cian
Los colores predominantes en la en esta variedad son el café jaspeado (24.17%), el blanco (24%)
y el crema (23.76%).
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Esta variación en el color de las semillas de chía cultivada en relación a la variedad comercial, se
debe a que esta última tiene mayor cantidad de flores, con pétalos más cerrados. La variedad
cultivada, al tener los pétalos más abiertos favorece la polinización y el intercambio por factores
como el viento y los animales.
ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL.
En el Cuadro 7 y 8 se presenta la composición química de la materia prima utilizada para el
montaje de todos los métodos.
Los resultados del análisis químico proximal de la materia prima que será utilizada durante el
desarrollo del presente trabajo, como se observa tiene un contenido elevado de proteína además
de un elevado contenido de lípidos en ambas especies, lo cual varía ligeramente debido a las
condiciones de cultivo, lugar donde se siembra, condiciones climáticas y de riego, pero con
respecto al contenido de grasa presente en las especies estudiadas es mucho menor al que es
reportado por Ayerza y Coates (1999), con un contenido de 32.8%, y aun cuando el estudio esta
enfocado en el contenido de fibra es importante hacer hincapié en todos los componentes de la
semilla. El contenido de fibra de la semilla de chía es elevado comparado con otras fuentes de
fibra de alimentos convencionales por lo que se propone como una fuente de fibra alternativa.
Cuadro 7: Análisis químico proximal en base seca.
PROXIMALES
Salvia
hispánica
(Comercial)
Proteína
Extracto etéreo
Fibra Cruda
Cenizas
Carbohidratos
Aporte Energético (Kj/100g)
18.05
35.40
25.70
3.68
17.17
1943.94
L Salvia
hispánica
(Cultivada)
L
20.22
28.12
23.40
4.012
24.25
1824.55
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
Cuadro 8: Análisis químico proximal en base húmeda.
PROXIMALES
Salvia hispánica L (Comercial)
Proteína
Extracto etéreo
Fibra Cruda
Humedad
Cenizas
Carbohidratos
Aporte Energético (Kj/100g)
16.97
32.4
24.15
5.57
3.46
17.45
1816.34
Salvia hispánica L
(Cultivada)
18.87
25.92
21.73
5.2
3.74
24.54
1722.93
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
DETERMINACIÓN DE FIBRA DIETÉTICA
Los resultados de FDT presentados en el Cuadro 9 muestran que la fibra de soja es la fuente con
mayor contenido de esta, sin embargo de los resultados analizados manifiestan que la semilla de
linaza es la fuente que mayor aporte de fibra hace, no obstante la relación de FDI:FDS no es la mas
adecuada, pues se considera de gran importancia que la relación que guardan éstas entre si debe ser
mayor o igual a un 40% para la FDS, para poder considerarla una buena fuente de fibra (Olson,
(1987); MacGregor y Batty, (1993)), la relación que se presenta en este cuadro muestra como la
semilla de chía, guarda una mejor relación, que combinada con otro tipo de fibra como el salvado
mejoraría en un gran proporción lo anteriormente señalado.
Cuadro 9: Resultados del análisis del contenido de Fibra Dietética.
Fuentes de Fibra
FDI (%)
FDS (%)
FDT
RELACION
FDI:FDS
Salvia hispánica comercial
23.48±0.65 13.21±0.24
36.69
64:36
Salvia hispánica cultivada
23.33±0.31 13.26±0.35
36.59
63.7:36.3
Semilla de linaza
30.25±0.65 10.34±0.75
40.59
74.5:25.5
Vaina de vainilla
26.33±0.66 12.22±0.33
38.54
68.5:31.5
Salvado de trigo
23.37±0.68 14.09±0.71
37.50
61.4:38.6
Fibra de soja*
---
----
78.5
----
Germen de trigo**
12.9
1.1
14.0
9.21:7.89
FDI=Fibra Dietética Insoluble; FDS=Fibra Dietética Soluble; FDT=Fibra Dietética Total
Los resultados son expresados en base seca y corresponder al promedio de tres repeticiones.
*Datos Teóricos (S. Lo, 1989); **Datos Teóricos (Marlet JA, 1992)
PROPIEDADES FUNCIONALES DE LA SEMILLA DE CHÍA (COMERCIAL Y CULTIVADA),
VAINILLA, SALVADO Y SEMILLA DE LINAZA
Capacidad de retención de agua (CRA).
a) CRA de diferentes fuentes de fibra comparado con la semilla de chía.
En el Cuadro 10, se observan los datos de la capacidad de retención de agua de la semilla de
chía, comparado con otras fuentes de fibra comunes, de lo cual se destaca que la semilla de chía
tiene el mejor valor respecto a la capacidad de retención de agua, seguido por el salvado y
comparado con la semilla de linaza su valor es mayor ya que en esta disminuye cinco veces el
valor obtenido en la semilla de chía, sin embargo entre una especie y otra hay una ligera
diferencia, siendo la especie cultivada la de mejor retención de agua.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 10: Capacidad de Retención de Agua (CRA) de diferentes fuentes de fibra.
FUENTE DE FIBRA
Semilla de
Chía comercial
Semilla de chía cultivada
Semilla de linaza
Vaina de vainilla
Salvado de trigo
CRA (g agua/g m,s)
8.40
8.90
8.65
7.30
7.70
7.55
2.33
2.04
2.15
2.31
2.45
2.32
6.20
4.13
5.20
CRA PROM(g agua/g m.s)
8.65±0.25
7.52±0.2
2.17±0.1
2.36±0.07
5.18±1
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
En lo que respecta a esta propiedad se puede observar que la que mejor mantiene el líquido en el
interior de su estructura son las semillas de chía de cualquier especie, y esto se ve mejorado por
el contenido de mucílago de las semillas, aún cuando todas las muestras son capaces de
conservar el agua en cierto grado gracias a la fibra soluble presente, nuestros datos
experimentales dan la falsa impresión que el tamaño de partícula puede influir de manera notoria
sobre esta propiedad, sin embargo se considera que la presencia de los ácidos grasos puede
llegar a intervenir por lo que se evaluó la muestra desgrasada con la finalidad de que los lípidos no
interfieran en esta propiedad aseverando que en efecto la capacidad de retención se ve
modificada para las muestras de chía cultivada y para la fibra de salvado como se observa en el
Cuadro 11.
Según Chen y col., (1984), la tensión superficial la cual puede definir el efecto neto de las fuerzas
intrínsecas entre las moléculas de agua y los componentes alimenticios, dependen
fundamentalmente de las propiedades fisicoquímicas de los componentes alimenticios. Así de
esta manera las diferentes fuentes de fibra pueden exhibir diferentes respuestas para la presión
de succión de agua.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 11: Capacidad de Retención de Agua (CRA) de diferentes fibras desgrasadas.
FUENTE DE FIBRA
Semilla de
Chía comercial
Semilla
de
cultivada
Salvado de trigo
CRA (g
m,s)
7,86
7,79
7,85
11,65
chía
11,71
12,05
9,03
9,11
9,31
agua/g CRA
PROM(g
agua/g m,s)
7,83±0.04
11,81±0.21
9,15±0.14
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
b) Capacidad de Retención de agua (CRA) de la semilla de chía comparado con harina de
chía
En el Cuadro 12, se observan los datos obtenidos de la capacidad de retención de agua de la
semilla de chía de ambas variedades (cultivada y comercial), así como de la harina de la semilla,
con
la finalidad de presentar las diferencias ocasionadas por su presentación, pues se ha
observado que el tamaño de partícula influye en la captación de agua (Parrot y Thrall, 1978) esto
es porque cuando se encuentran en forma de harina tienden a agruparse entorpeciendo los datos
obtenidos, pues se forman grumos.
Cuadro 12: Capacidad de Retención de Agua (CRA) de la semilla de chía comparado con la
harina de chía.
FUENTE DE FIBRA
Semilla chía comercial
Harina de chía comercial
Semilla de chía cultivada
Harina de chía cultivada
CRA (g agua/g m,s)
8.40
8.90
8.65
8.15
7.70
7.05
7.30
7.70
7.55
6.55
6.45
6.55
CRA PROM(g agua/g m.s)
8.65±0.25
7.63±0.55
7.52±0.05
6.52±0.2
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Capacidad de intercambio catiónico (CIC).
a) Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de diferentes fuentes de fibra comparada
con la semilla de chía.
La capacidad de intercambio catiónico mide el potencial de la fibra para establecer complejos
insolubles con iones inorgánicos, esto es un acrecentamiento en la extracción fecal de algunos
minerales y electrolitos de trascendencia nutrimental.
De acuerdo con los resultados presentes en el Cuadro 13, la CIC de la semilla de chía, es menor
que el resultado obtenido por la fuente de fibra de residuos de vainilla y que la de salvado, no
obstante la semilla de linaza es la que tiene la menor capacidad de intercambio catiónico. Jeraci y
Van Soest (1990), han concluido que esta propiedad está directamente relacionada con la
composición de los materiales, asociada a pectinas, compuestos fenólicos, taninos y otros
factores antinutricionales. De tal forma que pudiera suponerse que los valores encontrados en las
muestras de chía analizadas se deban a la presencia de estos factores.
Cuadro 13: Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de diferentes fuentes de fibra.
FUENTE
DE FIBRA
Semilla
chía
comercial
Semilla de
chía
cultivada
CIC
( meq de [H+] / g de muestra seca)
6.6
7
6
7.9
8.2
7.8
5.2
Semilla de
6.2
linaza
5.6
9.3
Vaina
de
9.6
Vainilla
9.6
11.1
Salvado de
9.8
trigo
9.7
CIC PROM
meq de [H+] / g de muestra seca
7.97±0.5
6.53±0.2
5.67±0.5
10.2±0.17
9.5±0.78
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
b) Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de la semilla de chía comparado con harina
de chía.
Los resultados presentados en el Cuadro 14 muestran como el mayor porcentaje de intercambio
catiónico se produce en la semilla de chía molida de ambas especies, sin embargo la harina de
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
chía comercial supera a la fibra de residuos de vainilla en un 18.4 % (Cuadro 19) y a la semilla de
chía comercial un 36.24% y a la variedad cultivada en 52.24%, esto puede ser adjudicado a la
presencia
de
nitrógeno,
pues
la semilla de chía se encuentra en su forma completa por lo que esta presente su composición
proteinica la cual es de 18 a 20 %, de tal forma que este tipo de moléculas también tienen carga
por lo que se involucran en el proceso de intercambio catiónico y llegan a interactuar con los
iones.
Cuadro 14: Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de la semilla de Chía
comparada con harina de chía.
FUENTE
DE FIBRA
Semilla
chía
comercial
Harina
chía
comercial
Semilla de
chía
cultivada
Harina
chía
cultivada
CIC
( meq de [H+] / g de muestra seca)
6.6
7
6
9.6
15.1
11.6
7.9
8.2
7.8
12
12.6
12.9
CIC PROM
meq de [H+] / g de muestra seca
7.97±0.5
12.50±2.4
6.53±0.2
12.10±0.7
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
La fibra dietética también interfiere con la absorción de cationes divalentes, hierro y zinc, lo que
puede exacerbar estados carenciales, aunque
estos efectos se pueden equilibrar cuando la
ingesta de fibra es adecuada o está dentro de las recomendaciones habituales.
Capacidad de absorción de moléculas orgánicas (CAMO).
a) CAMO de diferentes fuentes de fibra comparados con la semilla de chía.
En el Cuadro 15 se observa la CAMO de diferentes fuentes de fibra de la cual el mayor valor
corresponde al salvado, posteriormente la vainilla y en tercer lugar la semilla de chía, lo cual es
favorable aún cuando no es esta la fuente de fibra que absorbe la mayor cantidad de moléculas
orgánicas, sin embargo tiene una gran capacidad de fijación de estas moléculas.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 15: Capacidad de Absorción de Moléculas Orgánicas de diferentes fuentes de fibra.
CIC PROM
FUENTE
CAMO
meq de [H+] / g de muestra seca
DE FIBRA ( meq de [H+] / g de muestra seca)
75
Semilla
70.00±5
chía
70
comercial
65
Semilla de 106
71.37±2
chía
107
cultivada
103
93
Semilla de
55.33±10
73
linaza
78.5
100.5
Vaina
de
105.33±5
104
Vainilla
111.5
316.5
Salvado de
349.5±4
399.5
trigo
332.5
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
Como se puede observar, es notable la cantidad de aceite que logra captar el salvado, esto puede
ser equiparado con lo que ocurre en el intestino, pues si la fibra funciona como un agente ligante y
transportador
de moléculas, como ácidos billiares, moléculas carcinogénicas y agentes
mutagénicos pero también proteínas y grasas, que son moléculas absorbidas en el intestino, se
verá entonces afectada su absorción y habrá pérdida de estas moléculas y aunque se esperaba
que por la cantidad de mucílago o por la característica de que la fibra presente en la semilla de
chía tenga la característica de formar mezclas viscosas, ocurriera una mayor absorción de aceite,
el porcentaje que logra captar es solo de un 27% a diferencia de lo que logra captar la fibra de
salvado.
b) Capacidad
de absorción de moléculas orgánicas (CAMO) de la semilla de chía
comparado con harina de chía.
Como puede observarse en el Cuadro 16, la capacidad de absorción de moléculas orgánicas
entre la semilla de chía y la harina de chía es mayor en la harina, teniendo entra ellas una
desviación de 13.08, lo cual las hace representativamente diferentes, pues la harina de chía de
ambas especies supera a la semilla de chía en un 23.5%, de tal forma que la convierte en una
fuente de fibra apta o capaz de ligar una
gran porción de molécula orgánicas, y esto es
importante porque esto puede relacionarse con lo que ocurre a nivel intestinal, de tal manera que
la digestión de lípidos cambia, y como se observa esta propiedad se ve mejorada si se encuentra
en forma de harina.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 16: Capacidad de Absorción de Moléculas Orgánicas (CAMO) de la semilla de chía
comparado con harina de la semilla de Chía.
C.A.M.O
C.A.M.O Prom.
(g aceite de cacahuate/ (g aceite de cacahuate/ gde
FUENTE DE FIBRA
gde m.s.)
m.s.)
Semilla de chía comercial
Harina chía comercial
Semilla de chía cultivada
Harina chía cultivada.
75
70
65
95
105
80
106
107
103
99.5
70.00±5
93
93.33±6
93.33±12
71.37±2
87.5
Capacidad de adsorción de agua (CDA).
Esta es una de las propiedades que considera a la fibra en su comportamiento termodinámico,
esto se basa en sus principios de sorción, que representan la relación funcional entre la actividad
del agua y el contenido de humedad en el equilibrio a una temperatura dada, el conocimiento de
las características de adsorción de agua es necesario para predicciones de la vida útil y
determinación de la humedad crítica y actividad de agua para la aceptabilidad de productos en
donde se utilizaría la fibra que en ocasiones se deterioran por la capacidad que tienen para
adsorber agua del medio que las rodea.
Por otra parte, esta característica también es importante porque la fibra es un producto que
absorbe agua y por lo tanto la velocidad de rehidratación es una propiedad importante que, en lo
posible, se debe mantener lo suficientemente baja, para evitar que con el almacenamiento estas
se dañen o sufran un deterioro.
De acuerdo con los resultados presentados en el Cuadro 17, se observa que la capacidad de
adsorción de agua de las diferentes fuentes de fibra comparada con la semilla de chía comercial y
cultivada, tienen una diferencia notable de 13.93%. De tal forma para la semilla de linaza
comparada con la semilla de chía de ambas variedades existe una ligera diferencia entre ellas,
que resulta ser mayor para la muestra de salvado que presenta
adsorción de agua.
una superior capacidad de
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 17: Capacidad de adsorción de agua (25°C) de diferentes fuentes de fibra.
CDA (25ºC)
CDA PROM
FUENTE DE FIBRA
( g de agua/g de materia seca) ( g de agua/g de materia seca)
24,18
Semilla de chía comercial 24,08
24,34±0.37
24,76
28,56
Semilla de chía cultivada
28,02
28,28±0.27
28,26
23,66
Semilla de linaza
24,36
23,97±0.36
23,88
27,56
Vaina de Vainilla
27,66
27,71±0.17
27,9
47,88
Salvado de trigo
46,36
46,91±0..84
46,5
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
Como se puede observar los datos de mayor adsorción de agua los tiene el salvado de trigo y la
semilla de chía entera de la variedad cultivada, comparada con la semilla de linaza y la vainilla,
que tienen los valores mas bajos de esta propiedad, lo cual es importante por que nos hace
denotar que aun cuando la semilla de chía de ambas variedades tienen un valor relevante no
tiene la capacidad de hidratarse tan fácilmente como lo seria para el caso del salvado de trigo.
La determinación de esta propiedad se llevó a cabo a dos diferentes temperaturas (25 y 35ºC) y
se observa que conforme se incrementa la temperatura la capacidad de adsorción de agua es
mayor datos que pueden ser comparados en el Cuadro 18 y 19, lo cual nos proporciona
fundamentos útiles ya que podemos almacenar a baja temperatura con un contenido de agua
mayor, lo que reduce costos en el proceso de secado de la semilla.
En el Cuadro 18, se muestran los resultados obtenidos para la capacidad de adsorción de agua de
las diferentes fuentes de fibra estudiadas, comparadas con la semilla de chía comercial y
cultivada, donde se observa que a mayor temperatura la capacidad de adsorción de agua para el
salvado de trigo aumenta considerablemente en un 34.49% casi a la par que la vaina de vainilla
con un 34.64%, sin embargo el aumento para la semilla de linaza fue de un 60.17% y para la
variedad comercial de la semilla de chía fue de 51.11% siendo estos los incrementos mayores,
que en comparación a la variedad cultivada es de 7.0% que resulta ser una diferencia notable.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Cuadro 18: Capacidad de adsorción de agua (35°C) de diferentes fuentes de fibra.
CDA (35ºC)
CDA PROM
( g de agua/g de m.s) ( g de agua/g de m.s)
49,72
49,79±0.06
49,82
49,84
30,1
30,41±0.27
30,6
30,54
61,94
60,19±1.36
59,9
58,72
42,54
42,40±0.41
42,72
41,94
71,38
71,61±0.91
72,62
70,84
FUENTE DE FIBRA
Semilla de chía comercial
Semilla de chía cultivada
Semilla de linaza
Vainilla
Salvado de trigo
Como se observa en el Cuadro 19, la
capacidad de adsorción de agua se mantiene casi
constante a 25ºC aun cuando se encuentre en forma de harina o de semilla y se observa que
cuando se cambia la temperatura a 35ºC empieza ha haber ligeras variaciones, ya que en la
variedad comercial
disminuye un 21.83% cuando se presenta en forma de harina
que en
comparación con la variedad cultivada esta aumenta un 17.78% cuando se presenta en forma de
harina.
Cuadro 19: Capacidad de adsorción de agua (25°C Y 35) de la semilla de Chía comparada
con la harina de chía.
FUENTE
DE CDA (25°C)
CDA PROM
CDA(35°C)
CDA PROM
(g de agua /g m.s)
FIBRA
Semilla de chía
comercial
Harina de chía
comercial
Semilla de chía
cultivada
Harina de
cultivada
chía
(g de agua /g m.s)
24,18
24,08
(g de agua /g m.s)
49,72
24.34±0.37
49,82
24,76
49,84
24,64
39,44
26,58
25.72±0.99
38,58
25,94
38,74
28,56
30,1
28,02
28.28±0.27
30,6
28,26
30,54
27,26
37,26
27,94
27,78
(g de agua /g m.s)
27.66±0.12
36,74
49.79±0.06
38.92±0.46
30.41±0.27
36.99±0.26
36,98
Todos los datos están representados en base a la media del análisis de 3 muestras.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Resultados obtenidos del estudio comparativo del efecto de diferentes fuentes de fibra
sobre la excreción fecal en ratas.
Los resultados obtenidos durante el estudio se muestran en el Cuadro 20. A partir de él, se
realizaron los cálculos necesarios para elaborar la relación de la eficiencia de conversión del
alimento, el aumento ponderado de peso y la producción de heces fecales.
Cuadro 20. Estudio del efecto de la fibra sobre la excreción fecal en ratas.
Nivel de fibra 5%
Sin fibra
(Testigo)
Nivel fibra 10%
Chía
Comercial
Chía
Cultivada
Vainilla
Comercial
Cultivada
Vainilla
90.1±6
90±8
89.3±6
89.9±5
90.3±7
90±6
90.7±6
160.5±15
169.8±8
159.1±16
152.9±15
160.4±4
144.5±6
137.2±12
Incremento
en peso (g)
71.1±17
72.8±14
69.7±21
62.9±17
68.6±5
53.0±9
44.7±11
Aumento
ponderado
(%)
57.1±8
73.3±10
61.3±10
52.0±8
72.7±9
46.7±4
41.6±6
Consumo
total
de
alimento (g)
106.4±11
198.7±19
188.2±5
186.9±10
177.1±15
195.1±125
176.8±11
Eficiencia de
conversión
(%)
67±9
38.2±6
39.2±7
32.4±8
38.5±5
27.6±4
25.1±6
Heces/día
(g)
0.6±0.1
4±0.8
2.3±0.3
3.2±0.7
6.9±0.3
3.7±0.8
4.2±0.9
Peso
(g)
inicial
Peso
(g)
final
Media por grupo ± d.s. (n=6).
? Incremento en peso.
Al comparar el incremento en peso del grupo control (dieta libre de fibra) con los grupos
alimentados a un nivel de fibra del 5%, no se encontraron diferencias significativas (p>0.05). Al
comparar entre si los tres grupos alimentados con un nivel de fibra del 5% tampoco se
encontraron diferencias significativas.
Al comparar el incremento en peso del grupo control con el presentado por los grupos alimentados
a un nivel de fibra del 10% tampoco fueron significativamente diferentes (p< 0.05). Al comparar
entre si el incremento en peso presentado por estos grupos, sólo se presentaron diferencias
significativas el grupo alimentado con chía comercial.
Los animales alimentados con las dietas de residuo de vainilla y Salvia hispánica en sus dos
variedades con nivel de fibra del 10%, aumentaron de peso con más lentitud debido al aumento en
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
la concentración de fibra. Este nivel de fibra se considera apto para mantener un peso corporal
estable con la adecuada absorción de nutrientes.
Urbano y Goñi (2002), estudiaron el efecto de la fibra dietaria de dos tipos de algas Nori (Porphyra
tenera) y Wakame (Undaria pinnatifida) en la alimentación de ratas. El nivel de fibra manejado fue
del 5%. El incremento en peso del grupo alimentado a base de Nori fue de 49.75 g, mientras que
para el grupo alimentado con alga Wakame fue de 66.25g. Se puede observar como los grupos
alimentados con chía en sus variedades comercial y cultivada presentaron un incremento superior
(72.8 g y 69.7) al encontrado para los dos tipos de algas. Esta diferencia puede deberse elevada
capacidad de retención de agua (Rupérez y Saura-Calixto, 2001) que presenta la fibra de las
algas, especialmente la Nori y al efecto de alta excreción que provoca en el organismo (Cumming
y MacFarlane, 1991). La fibra presente en las semillas de chía, a pesar de tener gran capacidad
de retención de agua no provoca el fenómeno de excesiva producción de excretas en los
animales.
Hernández y col (1998) informaron que para una dieta a base de fibra de nopal al 8%, se obtuvo
un incremento en peso promedio de 20.30 g, mientras que para una dieta a base de maíz con un
nivel de fibra del 8% se presentó un incremento de 28.90 g., el incremento en peso de los grupos
alimentados a un nivel de fibra del 10% fue de 44 g a 68 g, lo cual es más del doble del reportado
por Hernández y col. Estos resultados sugieren que la fibra procedente de la semillas de chía y del
residuo de la vainilla no interfieren con la asimilación de los nutrientes, como podría ser el caso
de la fibra del nopal.
?Alimento ingerido total.
En todos los grupos la ingesta de alimento final fue muy similar, y tal como se esperaba en los
grupos alimentados a un nivel de fibra del 10% la ingesta fue ligeramente menor, debido a la
proporción inversa que existe: a mayor nivel de fibra, menor consumo.
Los grupos alimentados con un nivel de fibra del 5% a base de Salvia hispánica cultivada y
comercial y residuo de vainilla no mostraron una diferencia significativa (p>0,05). Al comparar
estos grupos con respecto al grupo testigo alimentado con una dieta libre de fibra si hubo
diferencia (p<0.05). El bajo nivel de alimento consumido por el lote libre de fibra se debe a que la
ausencia de fibra en la dieta provoca un tránsito más lento a través del intestino y constipación, lo
que se refleja al producir heces más secas y en menor cantidad.
Un claro efecto de incorporar fibra en una dieta es la sensación de plenitud que esta genera, lo
que ocasiona que disminuya la cantidad de alimento ingerido, esto explicaría porque a menores
concentraciones de fibra, la ingesta de alimento fue mayor. Al incluir fibra en una dieta, reduce la
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
ingesta energética que provoca un descenso en la posible acumulación de grasa, es decir, los
individuos mantienen su peso corporal
Al comparar la ingesta de alimento del grupo alimentado a base de la dieta libre de fibra con los
grupos alimentados con dietas a un nivel de fibra del 10% se encontraron diferencias
significativas (p<0.05), debido a la constipación intestinal sufrida por el grupo control, lo que se
reflejó en una menor ingesta de alimento.
” Aumento de peso ponderado (AP).
Se representan el aumento de peso ponderado (AP) que expresa el porcentaje al que equivale el
incremento en peso de cada grupo durante los 14 días del estudio.
Al comparar el aumento de peso ponderado de los grupos alimentados con dietas al 5% y al 10%,
sólo se presentó diferencia significativa en el grupo alimentado con chía comercial. Esto quiere
decir, que los grupos alimentados con chía comercial se desarrollaron con mayor rapidez durante
el periodo del ensayo.
” Eficiencia de conversión del alimento (ECA).
La eficiencia de conversión del alimento (ECA) denota una relación entre el peso ganado total a
los 14 días del ensayo y el alimento ingerido en ese tiempo por cien.
Al comparar la eficiencia de conversión de los grupos alimentados con dietas al 5% no se
presentó diferencia significativa (p>0.05). Al compáralos con el grupo testigo si hubo diferencia.
Este resultado puede explicarse porque al no haber fibra en la dieta no se presentó interferencia
en la asimilación de los nutrientes del grupo testigo, aunque su ingesta de alimento haya sido
menor.
Para los grupos con dietas al 10% la eficiencia de conversión no fue significativamente diferente,
pero al igual que los grupos anteriores, al contrastarlos con el grupo testigo se presentaron
diferencias.
De las fuentes de fibra estudiadas la proveniente de la salvia hispánica variedad comercial fue la
que presentó mejor ECA (38.2% y 38.56%) para las dos concentraciones de fibra. En lo que
respecta a la variedad cultivada y al residuo de vainilla, el mejor resultado se presento al 5% de
nivel de fibra (39.23% y 32.46% respectivamente). En todos los casos la mejor conversión se
obtuvo al manejar un 5% de fibra.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
? Humedad de las heces.
En el caso del grupo con la dieta libre de fibra, el valor significativamente bajo (12.72%) de
humedad en las heces, se debió al estreñimiento que sufrieron los animales debido a la ausencia
de fibra. La permanencia en el intestino grueso de las heces por periodos prolongados, ocasiona
una elevada absorción del líquido presente en ellas.
Para los grupos alimentados con las dietas al 5%
se presentaron diferencias significativas
(p<0.05): chía comercial 5% (24.37%), chía cultivada 5% (26.57 %) y vainilla 5% (17.45%). La
cantidad de heces fue aceptable, es decir, fueron suaves y abundantes, lo que refleja una buena
motilidad intestinal.
Para los grupos con dietas al 10% de fibra: chía comercial 10% (30.16%), chía cultivada 10%
(29.78 %) y vainilla 10% (18.63%), las heces fueron ligeramente más suaves y abundantes sin ser
excesivas.
Se considera que estos niveles de fibra suministrada lograron un adecuado
funcionamiento intestinal en los animales de prueba sin afectar la absorción de nutrientes. Urbano
y Goñi (2002) informaron que la fibra procedente de algas marinas provoca una excreción
excesiva debido tal vez a su alta capacidad de retención de agua, este resultado no se observa en
las ratas alimentadas con dietas a base de fibra de las semillas de chía.
Uno de los efectos de la fibra a nivel de intestino grueso, es la disminución del tiempo de tránsito
intestinal, al permanecer poco tiempo en el intestino grueso la absorción de líquido disminuye.
Esto ocasiona un aumento de peso y una disminución de la consistencia de las heces. Sus
efectos terapéuticos son comparables a los que ofrece el Plantago ovata y puede utilizarse como
auxiliar en el tratamiento de estreñimiento, diverticulosis, síndrome de colon irritable y cáncer
(Redondo, 2003)
DETERMINACIONES PARA LAS MERMELADAS ADICIONADAS CON
SEMILLA
DE CHÍA.
7.9.1. Formulación testigo y Diseño experimental
La formulación testigo para la elaboración de la mermelada se presenta en el Cuadro 1. Se
elaboro la mermelada de acuerdo con lo requerido por la norma, utilizando fruta fresca, sana,
limpia y adecuadamente preparada, lo cual genero una mermelada de consistencia buena donde
la fruta desmenuzada esta dispersa uniformemente en todo el producto, de un color brillante
uniforme en toda la mermelada y característico de la fresa (Figura 3) aun cuando esta
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
característica es un aspecto de mayor importancia para mermeladas de tonalidad clara, con sabor
y aroma característico de la fruta (NMX-F-131-1982).
Figura 3: Tabla de color de los estados de maduración de la fresa a través de los colores.
Los niveles de sustitución de
FD se realizó
mediante los datos arrojados por el diseño de
mezclas D- OPTIMAL (Cuadro 18), con 17 corridas experimentales, donde las variables
experimentales son la concentración de pectina, pulpa y harina de Chía, para evaluar los cambios
que son de mayor influencia para la formación del gel en la mermelada y características propias
de la mermelada.
De la elaboración de los 17 experimentos obtuvimos los datos presentados en el Cuadro 21, los
cuales son analizados de manera independiente para tener una mayor seguridad de los datos.
Cuadro 21: Resultados de la evaluación del diseño experimental en Mermelada.
RESPUESTAS
aw
azucares
pH
Solidos
Color
Color
Color
Estabilidad Consistencia
red
solubles
Horneo
%
ºBrix
L
a
b
%
cm
1
0.845
40.78
3.73
72
2.09
-0.87
0.91
-57.14
0.5
2
0.867
42.71
3.72
67
0.29
-1.08
0.06
22.86
3
3
0.873
52.66
3.50
70
0.77
-1.02
0.18
14.29
4
4
0.865
45.33
3.45
69
0.57
-0.55
0.11
0
1.8
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
5
0.857
45.23
3.39
74
1.26
-0.91
0.72
0
5
6
0.85
40.57
3.41
71.5
1.06
-0.53
0.82
-28.57
3
7
0.863
43.60
3.52
71
0.87
-0.15
0.09
-28.57
5.2
8
0.859
49.14
3.33
76
2.42
0.09
0.93
-5.71
2.8
9
0.897
54.93
3.41
72
1.3
-1.3
0.45
8.57
4.5
10
0.855
48.28
3.38
70
0.74
-0.87
0.08
-28.57
4.5
11
0.863
41.06
3.52
67
1.84
-0.81
0.85
0
4.5
12
0.81
35.52
3.61
72.5
0.92
-1.81
-0.06
-57.14
1.6
13
0.827
39.07
3.5
67
1.8
-0.24
1.18
-38.57
3.4
14
0.864
48.63
3.38
70.5
2.28
0.26
1.25
28.57
4
15
0.836
52.09
3.42
69
2.14
-0.15
0.57
-28.57
1.6
16
0.827
49.81
3.52
70
2.52
-2.61
0.54
14.29
2.1
17
0.814
41.70
3.21
69
1.06
-0.52
0.71
8.57
3
Determinación de aw (actividad acuosa ).
El principio fundamental en la conservación de las mermeladas es su baja actividad acuosa (aw),
por su alta concentración de azúcar, esta medida nos da una expresión de la humedad adecuada
para el crecimiento de microorganismos y es la relación de la presión del vapor de agua del
producto y la presión del vapor de agua pura bajo condiciones idénticas de presión y temperatura
(Badui, 1993).
En
este método se ingresaron los datos de aw obtenidos de cada una de las mermeladas
elaboradas, lo cual nos describe la interacción entre las variables estudiadas, mostrándonos el
área donde se encuentra la respuesta óptima de estas condiciones. Esta región esta limitada por
las tres variables de estudio, que no resultaron significativas para las condiciones de la variable
respuesta, lo que nos arroja la siguiente ecuación:
aw =+0.87*Fruta+69.37*Semilla chía +446.18* Pectina -71.50* Fruta * Semilla chía - 450.53 *
Fruta * Pectina -333.88* Semilla chía * Pectina para la varible respueta adecuada.
La correlación que existe entre los datos se ajusta a la normal y solo los datos de la mermelada
numero 3 y 17 se salen ligeramente, con una probabilidad >F de 0.3844.
La importancia de esto radica en que el contenido bajo de agua hace que el producto se vuelve
entonces altamente higroscópico, influyendo por lo tanto en características reológicas como
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
viscosidad y consistencia, condicionando de esta manera la conservación, palatabilidad y en
definitiva su valor comercial, pues si las mermeladas contienen una cantidad de agua superior a
lo estandarizado se puede llegar a fermentar, cambiar el olor y por ende el sabor. Por lo tanto la
actividad de agua depende varios factores así como las practicas de elaboración y manejo del
producto, condiciones climáticas, humedad inicial de la fruta.
Determinación de azucares Reductores directos.
Los resultados obtenidos después de la elaboración de la mermelada siguiendo el diseño
experimental propuesto nos arrojaron datos de azucares reductores que se ajustan perfectamente
a la curva normal, los únicos datos que no se ajustan de manera adecuada a esta son las
formulaciones 12 y 9, haciendo énfasis en el nivel de significancía el cual tuvo un valor de
probabilidad >F de 07471 obtenido de la anova de un modelo cuadrático para mezclas. En lo que
respecta a estos datos la cantidad de azúcar invertido siempre debe ser menor que la cantidad de
sacarosa y es un estándar de calidad el cual debe mantenerse entre el 37 y 40%, sin embargo la
inversión del azúcar suele verse afectada por el tiempo y la temperatura de cocción, por lo que los
datos que no se obtienen en este intervalo lo atribuimos a estos factores, lo cual puede ser
controlado manteniendo una baja acidez aumentando la adición de acido como tiempo y
temperatura de cocción.
La superficie de respuesta y el efecto sobre el porcentaje obtenido de los azucares reductores
dado por la variación de las concentraciones de la semilla de chía, pectina y fruta, los cuales no
tienen significancia en la variable respuesta lo cual concuerda con lo mencionado anteriormente,
y solo se ve afectada esta propiedad por la condiciones de elaboración del producto, sin embargo
se obtiene la ecuación que representa el valor optimo para esta variable el cual esta dado por la
siguiente ecuación:
azucares red. =+44.96* Fruta - 26906.77 * Semillachía +30513.40 * Pectina +27312.84 * Fruta
* Semilla chía -30945.70 * Fruta * Pectina+38403.44 * Semilla chía * Pectina
En consecuencia la cantidad de azucares reductores tambien es responsable de las
caracteridticas fisicoquimicas de la mermelada tales como consistencia, higroscopicidad,
propiedades termicas asi como su propiedad antibacteriana (Pastrana, 1980) .
Determinación de pH.
Se presentan los datos obtenidos de la determinación de pH los cuales se ajustan perfectamente
a la normal los cuales no tienen una mayor significancía con respecto a la variable respuesta con
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
respecto a las variables de estudio, por lo que la modificación en las concentraciones de pectina y
fruta con la sustitución de semilla de chía no modifican de manera relevante esta variable, pues el
análisis estadístico nos arroja una probabilidad de F> 0.0251 obtenido de la anova de un modelo
cuadrático para mezclas.
Esta variable de estudio es importante pues dependiendo del valor de pH la mermelada tiene la
capacidad de formar el gel, con un valor de pH mínimo de 3.0 y máximo de 3.5, con lo que el
poder de gelatinización aumenta al disminuir el poder de gelatinización reduciendo el índice de
acidez a pH 3, sin embargo esta propiedad se ve reflejada en los datos de consistencia y
estabilidad al horneado.
La superficie de respuesta de los valores de pH obtenidos durante la evaluación del diseño
experimental, en función de las concentraciones de semilla de chía, pectina y fruta , y se encontró
que las mermeladas que tienen una mezcla de chía – pectina se encuentran dentro de los valores
de pH óptimos, aun cuando todas las muestras tuvieron un comportamiento similar, si bien existen
diferencias estas no muestran diferencias significativas según el análisis realizado, donde el valor
optimo esta representando por la siguiente ecuación: pH =+3.98* Fruta+2642.66
chía+5348.41 * Pectina-2709.80
* Semilla
* Fruta * Semilla chía-5443.95 * Fruta * Pectina-5409.30 *
Semilla chía * Pectina,.
De tal forma esta característica también contribuye a mantener una estabilidad contra el desarrollo
microbiano.
Determinación de °Brix (Sólidos Solubles Totales)
La evaluación de esta especificación fisicoquímica esta considerada en la apreciación de calidad
con respecto al uso que esta tendrá, pues en el uso de para productos de panificación debido a
que si la mermelada es depositada antes del horneo debe tener entre 65 y 70º Brix . Esta
característica es importante ya que mide la cantidad de sólidos solubles e insolubles, entre el
grupo de sustancias insolubles podemos mencionar a los residuos de celulosa, pectinas
minerales, etc., que en el caso de la mermelada adicionada de semilla de chía podría aumentar.
Se presenta los datos obtenidos de pH
que se ajustan a la normal, los únicos datos que no
entran en los límites son las formulaciones de mermelada 13 y 8, no obstante el nivel de
significancía del análisis estadístico nos arroja una probabilidad de F> 0.0251 obtenido de la
anova de un modelo cuadrático para mezclas.
Por otra parte se muestran los límites utilizados que describen la interacción entre las variables
donde se presenta el área donde se encuentra la respuesta óptima en estas condiciones, la
superficie de respuesta nos indica que a mayor concentración de semilla de chía y concentración
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
de pectina, los sólidos solubles se incrementa, lo cual ocurre en la mermelada de la formulación
13, con la concentración de semillas mayor. Aun cuando casi todas las muestras se ajustaron a la
normal, existen diferencias que no son significativas según el análisis realizado, donde el valor
óptimo esta representando por la siguiente ecuación:
Solidos solubles
=+76.72 *Fruta + 16084.64 * Semilla chía - 9709.07 * Pectina -16706.20*
Fruta * Semilla chía+9207.57
* Fruta * Pectina + 55636.14
* Semilla chía * Pectina
Determinación de color
El color es una característica de tipo organoléptico asociada a la calidad del producto, pues tiene
que ver con su aspecto y la presencia de algunos componentes específicos, por lo cual es una
de las variables preponderantes de
este atributo de calida puede determinar el rechazo o
aceptación del producto. En lo que respecta a esta característica las normas nacionales no
establecen escalas
de color basadas
en colores de mermeladas
con estándares, solo
establecen que para el tipo de mermelada de fresa este parámetro de color debe ser aceptable y
deberá ser rojo uniforme característico de la variedad o variedades de fresas empleadas. Sin
embargo es importante evaluar la cromaticidad ya que es determinante en la aceptación por parte
del consumidor y puede aportar datos significativos para determinar si las variables de estudio no
influyen sobre este.
La mayoría de las mermeladas presentaron una longitud de onda (λ) dominante, la cual estuvo
entre 500 y 550 nm. Los valores obtenidos muestran que las muestras fueron un tanto oscuras y
traslucidas. Ubicando todas las mermeladas estudiadas en el diagrama CIE se observa que
todas las muestras aparecieron en la misma zona cromática.
Los valores de los parámetro L, a y b
se ajustan de manera adecuada a la normal , y la
variabilidad que hubo en los parámetros determinados por la CIE (Commission Internationale de
l'Eclairage), puede ser atribuido
a distintos factores como la calidad de la fruta utilizada para
elaborar el producto, y otros compuestos que desarrollan color durante la cocción del producto, de
acuerdo con el análisis estadístico realizado en la única formulación que se sale del ajuste a la
normal es la formulación 4, esto es para el parámetro de luminosidad que es una característica
psicofísica y se identifica con la propiedad de los materiales de reflejar, en mayor o menor grado,
la luz que lo ilumina. A pesar de las diferencias el nivel de significancía del análisis estadístico
nos emite a una probabilidad de F> 0.4032 obtenido de la anova de un modelo lineal para
mezclas, el cual resulta no significativo.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
No obstante el valor de luminosidad aumenta en las formulaciones 1,13 y 14 donde las
concentraciones de chía son el límite máximo utilizado y diminuyen en las 2 y 10 donde las
concentraciones de chía son menores.
En lo que respecta para la superficies de respuesta que se presenta en el lado horizontal y vertical
los valores de las variables dependientes que pueden influir en el comportamiento del color, y lo
que esta dentro del área donde se encuentran los valores de mermelada corresponden a todos los
valores constantes que obtuvimos y que están dentro del área que trabajamos, de tal forma donde
se muestra el modelo grafico para el parámetro de Luminosidad L nos representa seis regiones
especificas donde se pueden realizar los experimentos.
Aun cuando casi todas las muestras se ajustaron a la normal, existen diferencias que no son
significativas según el análisis realizado, donde el valor óptimo esta representando por la siguiente
ecuación:
Color L =+0.64* Fruta+58.50 * Semilla chía+38.28 * Pectina.
Se observa la curva a la normal para el parámetro de color de “a”, lo cual se observa que se
ajustan a esta y solo un dato sale fuera de los valores obtenidos para las demás formulaciones el
cual corresponde a la formulación 16, y de esta forma nos percatamos que la tendencia entra la
Luminosidad y datos de “a” tienden al color rojo o amarillo.
Para este parámetro y con el fin de evidenciar que en este no existen diferencias significativas la
probabilidad
se obtuvo F>0.3251, lo que es necesario recalcar
que los valores de “a” nos
muestran el grado de rojo, los cuales muestran valores negativos y pequeños.
Del modelo grafico para el color “a” se muestra la superficie de respuesta de la cual podemos
encontrar que también esta definida por 6 areas de trabajo especificas que pueden influir en el
comportamiento del color, de lo que podemos dilucidar que este parámetro es sensible a la
variable de fruta- semilla de chía, donde el valor optimo esta representado por la siguiente
ecuación:
Color a=-1.66 * A-0.75* B
-0.048 *C
Todas las muestras analizadas mostraron valores de “b” positivos excepto la muestra de la
formulación 12 que mostró un valor negativo, lo cual nos indica ya entre todos los parámetros que
las muestras tienden al amarillo verdoso, con tonalidades rojo-naranja, lo que ocurre con el
parámetro estadísticamente nos muestra que la probabilidad de es F>0.5703, obtenido del anova
de un diseño lineal para mezclas que arroja la siguiente ecuación.
Colorb =-0.19* Fruta+46.28 * Semilla chía+52.66* Pectina
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Prueba de estabilidad al horneo.
Se muestra la tendencia que tuvo este parámetro con respecto a la normal con lo que se observa
que la estabilidad al horneo se ajusta a esta sin embargo de los datos obtenidos presentados en
el Cuadro 18, las mermeladas que mejor consistencia tienen concuerdan con lo especificado en
grados brix, pues las mejores formulaciones para esta especificación son las formulaciones 2,3,14
y 16 que concuerdan con los grados Brix 67,70,70.5 y 70 respectivamente. Del análisis estadístico
realizado para este parámetro se encontró una probabilidad de F> 0.0404, lo cual resulta un valor
no significativo.
La siguiente ecuación que nos proporciona información acerca de la formulación optima para esta
característica:
Estabilidad Horneo =-15.36 * A-32.67
* B+32.06
*C
Determinación de consistencia.
Las determinaciones de consistencia de mermelada se realizaron cuando estas tenían un aspecto
pastoso y algunas de ellas una solución coloidal esto es ni tan fluido pero tampoco solidó, como
corresponde según la normatividad mexicana con una consistencia semisólida la cual estará en
función de una buena gelificación, la cual esta dada por la variables de pectina- sustitución de
semilla de chía.
Nos percatamos que todos los datos se ajustan a la normal, lo que podemos definir que todas
nuestras formulaciones tienen la misma tendencia, y que no hay diferencia significativa entre ellas
encontrando una probabilidad de F>0.5427.
Se presenta la superficie de respuesta de la consistencia de lo cual podemos establecer que
existe mayor consistencia cuando los tres componentes están en equilibrio y esto concuerda con
lo realizado para la estabilidad al horneo, de tal forma que se puede conocer las concentraciones
de semilla de chía-pectina y fruta para establecer una formulación optima con la siguiente
ecuación:
Consistencia=+3.96 *A+2.53
*B
+3.72
*C
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
ELABORACION DE LA GALLETA ADICIONADA CON LA SEMILLA DE CHÍA.
Formulación testigo de la galleta, elaboración y diseño de mezclas.
Las caracteristicas de la galleta adicionada de semilla de chía resultaron favorables ya que la
masa con las distintas modificaciones de la formula con respecto a la concentarción de harina y
mantequilla hicieron de las masas realizadas para su elaboración fueran manejables y sin
modificar en forma significativa, consiguiendo de esta forma diversificar el uso de la semilla de
chía, obteniendo de esta forma galletas con caracteristicas fisicas y organolepticas agradables,
ademas de mejorar la calidad nutricia en cuanto a fibra dietaria y demas componentes presentes
en la semilla de chía.
CONCLUSIONES
1. El contenido de fibra dietaria presente en la semilla de chía hace que esta se perfile como
una fuente alternativa gracias a su equilibrada relación de fibra insoluble e soluble pues esta
presenta un 64:36 respectivamente, que de acuerdo con las recomendaciones resulta adecuada
para considerarla una adecuada fuente de fibra.
2. Además de
ser una excelente fuente alternativa de fibra, tiene un elevado contenido
proteínico y una elevada cantidad de ácidos grasos esenciales.
3. La semilla de chía es la que tiene la mejor capacidad de retención de agua (CRA), en
comparación con la harina y la semilla de linaza, aún cuando todas las muestras son capaces de
conservar el agua en cierto grado gracias a la fibra soluble presente, nuestros datos
experimentales muestran que los componentes químicos de la semilla influyen en los resultados.
4. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) de la semilla de chía es de los resultados
mas bajos, característica benéfica ya que no influiría de manera notable en la unión de ciertos
minerales que son necesarios en la dieta.
5. La capacidad de absorción de moléculas orgánicas (CAMO) de diferentes fuentes de fibra
el mayor porcentaje corresponde al salvado, posteriormente la vainilla y en tercer lugar la semilla
de chía, lo cual es benéfico ya que no puede exacerbar estados carenciales de estas moléculas
en el organismo.
6. La capacidad de adsorción de agua (CDA), aun no se puede dar una conclusión por la
variabilidad de los datos.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
7. El aumento de peso de la semilla de chía comercial y cultivada al estar en contacto con el
agua es notable comparado con las otras fuentes de fibra estudiadas, pues se incrementa 14
veces mas que el Salvado de trigo y 16 veces mas que la semilla de Linaza.
8. Los resultados del análisis del diseño experimental se mostraron todos sin diferencia
significativa mediante el análisis de varianza realizado de lo cual se encontró que las variables
respuesta están influenciadas por las variables de estudio.
9. Las mejores formulaciones de mermelada resultaron ser para las mayores concentraciones
de semilla de chía y pectina.
10. Las variables respuesta que en mayor grado determinaran la calidad de las mermeladas
son sólidos solubles totales (ºBrix), estabilidad al horneado y consistencia, lo cual corresponde
para las formulaciones 2, 3, 14 y 16.
IMPACTO
El estudio de la semilla de chía (Salvia hispanica L) mediante la evaluación de sus propiedades
funcionales, hace que esta se perfile como alimento funcional mexicano, perteneciente a los
cultivos olvidados, a los que no representan un valor comercial todavía, algunos originarios de
México que al evaluar su composición contenido de proteína y ácidos grasos indispensables, una
gran cantidad de antioxidantes naturales y por su gran cantidad de fibra, con un gran aporte de
fibra soluble en forma de mucílago, hacen de este hallazgo que se le de un valor agregado al
cultivo, el cual podría tener un valor internacional, y al evaluar algunos subproductos para
conservarlos como lo es en mermelada hacen que este tipo de producto se encuentre disponible
durante todo el año.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
BIBLIOGRAFIA
American Association of Cereal Chemists. Approved Methods of the AACC; AACC: Method 08-01,
Method 30-10, Method 44-15A, Method 54-30A. 2001.
American Association of Cereal Chemists (AACC) (2001),”THE DEFINITION OF DIETARY
FIBER”, Report of theDietary Fiber Definition Committee to the Board of Directors of the Submitted
, January 10.
Ayerza, R.(h), (1995). Oil Content and Fatty Acid Composition of Chia (Salvia hispanica L.) from
Five Northwestern Locations in Argentina. Journal of the American Oil Chemists' Society, 72(9)
971-1090.
Ayerza, R. and W. Coates. (1999). An omega-3 fatty acid enriched chia diet: its influence on egg
fatty acid composition, cholesterol and oil
content. Can. J. Anim. Sci. 79:53-58.
AOAC, (1995). Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists
Badui Dergal S., (1993) “Quimica de los Alimentos”, Pearson Educación, Tercera Edición.
Blanco-Metzler, A.; Montero-Campos, M. A.; y Fernández-Piedra, M. (2000). Composición química
de productos alimenticios derivados de trigo y maíz elaborados en Costa Rica. Archivos
Latinoamericanos de Nutrición; Marzo, Vol. 50, No.1, Caracas, Venezuela.
Cadden, A.M., Sosulski and Olson, J.P. (1983). Physiological responses of rats to high fibre bread
diets containing several sources of hulls or bran. J. Food Scie. 48:1151-1156
Castro-Martinez, R., D.E. Pratt, and E.E. Miller. (1986). Natural antioxidants of chia seeds. Pages
392-396 in Proccedings of The World Conference on Emerging Technologies in the Fats and Oils
Industry, edited and published by American Oil ChemistśSociety, Champaign, Illinois, USA.
Chen J. Piva M, Labuza Tp.,(1984)., Evaluation of water binding capacity (WBC) of food fiber
source J. Food Sci. Vol. 49(1):59-63.
Cumming, J.H. y MacFarlane, G.T. (1991).Te control and consequences of bacterial fermentation
in the human colon. Journal Applied of Bacteriology, 70, pp.443-459.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
De León H., S.; y Gallaga R., G. (1985). Métodos analíticos para el análisis de alimentos. Editado
por la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. México.
Egan, H.; Kirk, R.; y Sawyer, R. (1991). Análisis químico de alimentos de Pearson, cuarta edición.
Compañía Editorial Continental, S.A. de C. V. México.
Hart, F. L.; and Fisher, H. D. (1991). Análisis Moderno de los Alimentos. Editorial Acribia.
Zaragoza (España).
Hernández, A. Gallardo, Y y Chamorro, G. (1998). Caracterización de la fibra del nopal por medio
de su respuesta fisiológica. Temas en tecnología de alimentos. Fibra dietética. Vol.2 CYTED.
México D.F.
Jeraci J.L, and Soest V.J. (1990), Improved Methods for Analysis and Biological Characterización
of Fiber. In: New Developments in Dietary Fiber. Furda I, and Brine. Plenum Press. New York. pp
245
Küppers, H (1979). Atlas de los colores. Ed Blume, Barcelona.
Macgregor A., y Batty R.S.,(1993). Barley chemystry and technology. American Assoc. Cereal
Chem. Inc. St. PAUL Minnesota, USA. pp 5-35
Marlet JA (1992). Content and composition of dietary fiber in 117 frequently consumed foods. J Am
Diet Assoc, 92(2):175-186
Mcconell A. A., y Eastwood M. A., Mitchel W.D,.(1974)Physical characteristics of Vegetables
foodstuffs that could influence bowel function, J. Sci. Food. Agric. 25(7):1457.
Meré, R.A, (1978)., “Elaboración de mermeladas de naranja y guayaba con mezcla de calabaza”
Tesis, México, D.F.
Mongeau, R. Siddiqui, I, Emery, J. and Brassard R (1990). Effect on dietary fibre concentrated on
celery, parnsnip, rutabaga on intestinal function, serum cholesterol and blood glucose. Response
in rats. J. Agric. Food Chem. 38: 195-200.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN – 20050161
Norma Oficial Mexicana, (NOM-051-SCFI-1994). Especificaciones generales de etiquetado para
alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasados.
Norma Oficial Mexicana (NMX-AA-008-SCFI-2000), Análisis de agua - determinación del pH.
Norma Oficial Mexicana (NMX-F-131-1982), Alimentos para Humanos – Frutas y Derivados –
Mermeladas de Fresa.
Norma Oficial Mexicana (NOM-086-SSA1-1994), Bienes y Servicios. Alimentos y bebidas no
alcohólicas con modificaciones en su composición. Especificaciones nutrimentales.
Olson A., Gray G., y Chium M, (1987). Chemistry and análisis of soluble dietary fiber. Food
Technology, 41(2):77.
Pastrana Mirete Rafael (1980), Análisis de los alimentos de conservas de frutas y vegetales.
Editorial Pueblo y Educación
Parrot M., y Thrall B.,(1978) Functional Properties . J. Food Sci. Vol. 43(3):759-766.
Redondo Marquez L (2003 ); “La fibra terapeutica”, Glosa Ediciones
Rupérez, P and Saura-Calixto, F (2001). Dietary Fibre and physicochemical properties of a edible
Spanish seaweeds. European Food Research Technology, 211, 349-354.
S. Lo Grace (1989). Nutritional and physical Properties of Dietary Fiber from Soybeans /JUl,
Cereal Foods World. VOL. 34, NO. 7:(530-533)
Taga, M.S., E.E. Miller, and D.E. Pratt, 1984. Chia seeds as a source of natural lipid antioxidants.
Journal of American Oil Chemists' Society, 61:928-931.
Urbano, M.G. y Goñi, I. (2002). Bioavility of nutrients in rats fed on edible seaweedds, Nori
(Porphyra tenera) and Wakame (Undaria pinnatifida), as a source of dietari fibre. Food Chemestry
76. 281-286.
Wouters Rudy (2001), “Fibras solubles activas”; Énfasis Alimentación México, No.6, Oct.-Nov.