Yumbo.pdf

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
TRABAJO DE TITULACIÓN
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO QUÍMICO
TEMA:
“ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN EMBUTIDO
VEGETAL A PARTIR DE LA QUINUA Y HABAS SECAS”
AUTOR:
JOSÉ LUIS YUMBO GUAMÁN
TUTOR DE T. TITULACION
Dra. DELIA NORIEGA VERDUGO
DICIEMBRE DEL 2014
GUAYAQUIL, ECUADOR
I
AGRADECIMIENTO
Agradezco primeramente a Dios por ser
mi guía y brindarme la fuerza de
voluntad. Y dejo constancia de mi más
sincero agradecimiento a todas y cada
una de las personas e instituciones que
me prestaron su ayuda desinteresada
para llegar a la culminación del presente
proyecto de titulación.
A la Universidad de Guayaquil, Facultad
de Ingeniería Química, a la Dra. Delia
Noriega Verdugo, directora del presente
trabajo, por su acertada orientación en la
finalización del mismo.
I
DEDICATORIA
A mis padres Damacio y Juana que con
con su esfuerzo han hecho de mí una
persona con aspiraciones de triunfo.
A mis queridos hermanos y mi tío Luis
Alonso, que con su apoyo incondicional
me han ayudado a cumplir mis metas y
sueños
.
II
DECLARACION
Yo, José Luis Yumbo Guamán, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría y
que no ha sido previamente presentado para ningún grado.
Con esta declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual que corresponden a
este trabajo, a la Universidad de Guayaquil. Según lo establecido por la ley actual.
___________________________
YUMBO GUAMÁN JOSÉ LUIS
Autor
III
IV
RESUMEN
En el presente estudio se elabora un embutido vegetal a partir de la quinua que
mediante una serie de ensayos se pudo encontrar la formulación adecuada para este
tipo de producto.
La quinua posee un alto valor proteico donde la calidad de sus proteínas y balance son
superiores en ésta que en los de más cereales, fluctuando entre 12.5 a 16.7%. El
37% de las proteínas que posee la quinua está formado por aminoácidos esenciales.
Los aminoácidos esenciales son aquellos que no los produce el organismo, por lo que
necesitan ser ingeridos a través de la dieta.
Para medir el nivel de aceptación del producto se realizó una evaluación sensorial en
donde los datos obtenidos en cuanto al: sabor, apariencia, color
y textura eran
aceptables.
Los resultados de análisis físicos-químicos y microbiológicos al producto terminado se
determinaron que eran aptos para el consumo humano.
PALABRAS CLAVES
Proteína, quinua, análisis físico-químico, microbiológico y sensorial.
V
ABSTRACT
In the present study a vegetable sausage was made from quinoa which through a series
of tests could find suitable formulation for this type of product.
Quinoa has a high protein where the protein quality and balance are higher here than in
those of most cereals, ranging from 12.5 to 16.7 %. 37% of proteins having quinoa is
formed by essential amino acids. Essential amino acids are those not produced by the
body, so they need to be ingested through the diet.
To measure the level of product acceptance sensory evaluation where the data was
performed regarding: taste, appearance, color and texture were acceptable.
The results of physical - chemical and microbiological analyzes to the finished product
was determined that they were unfit for human consumption.
KEYWORDS
Protein, quinoa, physical- chemical, microbiological and sensory analysis.
VI
INDICE GENERAL
AGRADECIMIENTO…………………………………………..…………………………………I
DEDICATORIA……………………………………………………………..……………………II
DECLARACION DE AUTORIA……………………………………………….………….…...III
CERTIFICACION DEL TUTOR………………………………………………………..….…..IV
RESUMEN……………………………………………………………………………….….…...V
ABSTRACT………………………………………………………………………………….…..VI
INDICE………………………………………………………………………………..……..….VII
INDICE DE TABLAS……………………………………………………………………..…….XI
INDICE DE FIGURAS…………………………………………………………………...…….XII
INDICE DE GRAFICOS………………………………………………………………..……..XIII
INDICE DE ANEXO……………………………………………………………………..……XIV
INTRODUCCION……………………………………………………………………….………..1
CAPITULO I
1.1 TEMA………………………………………………………………………...………...........3
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………………...……….3
1.3 FORMULACION DEL PROBLEMA………………………………………………………3
1.4 LIMITACIONES DE ESTUDIO………………………………………………...…...….….4
1.5 ALCANCE DEL TRABAJO……………………………………………………...…………4
1.6 OBJETIVOS………………………………………………………………………………....4
1.7 IDEA A DEFENDER………………………………………………………………………..5
1.8 PREGUNTAS A CONTESTAR……………………………………………………………5
1.9 JUSTIFICAIONDEL PROBLEMA…………………………………………......................5
1.10 HIPOTESIS………………………………………………………………………….……5
1.11 VARIABLES………………………………………………………………..….6
VII
1.12 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES……………………………..…7
CAPITULO II MARCO TEORICO
2.1 ESTUDIO REALIZADOS………………………………………………………..8
2.1.1 AÑO INTERNACIONAL DE LA QUINUA…………………………………….….….8
2.1.2. LA CIENCIA DE LA QUINUA……………………………………………..…9
2.1.3. ESTUDIOS DE LA NASA………………………………………………..…..9
2.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS QUÍMICAS………………………….……...10
2.2.1 PROTEÍNAS……………………………………………………………….….10
2.2.2 GRASAS………………………………………………………………….……11
2.2.3 FIBRA…………………………………………………………………………..11
2.2.4 LIBRE DE GLUTEN…………………………………………………………..12
2.2.5. MINERALES…………………………………………………………………..12
2.2.6. VITAMINAS……………………………………………………………….…..13
2.3. PRUEBAS EXPERIMENTOS……………………………………………….....13
2.3.1. MÉTODO UTILIZADO EN LA DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA…..…13
2.4. OTROS MÉTODOS UTILIZADOS PARA DETERMINAR PROTEÍNA…...14
2.4.1. ABSORBANCIA A 280 NM………………………………………………..…14
2.4.2. LA REACCIÓN DE BIURET…………………………………………………15
2.4.3. MÉTODO DISEÑADO POR LOWRY……………………………………..15
2.5. (CHENOPODIUM QUINOA) QUINUA…………………………………… ….16
2.5.1 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………… …16
2.5.2. ORIGEN Y TAXONOMÍA…………………………………………………..…17
2.5.3. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA……………………………………………….…18
2.5.4. USOS……………………………………………………………………….…..20
VIII
2.5.5. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL…………………………………………….21
2.6. (VICIA FABA) HABAS…………………………………………………...…..….22
2.6.1 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….22
2.6.3 ORIGEN Y PRODUCCIÓN…………………………………………………..23
2.6.4. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA………………………………………………….24
2.6.5 COMPOSICIÓN NUTRICIONAL……………………………………………..25
2.7. PROTEINAS……………………………………………………………………..26
2.7.1 DEFINICIÓN…………………………………………………………………..26
2.7.2 PROTEÍNA VEGETAL……………………………………………………….26
2.7.3 ALIMENTO DE ORIGEN VEGETAL CON ALTO VALOR PROTEICO...27
CAPITULO III DESARROLLO EXPERIMENTAL
3.1 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………30
3.1.1. TIPOS DE ENFOQUE METODOLÓGICOS…………………………….....30
3.1.2. MÉTODOS……………………………………………………………………..30
3.1.3. NORMAS……………………………………………………………………....30
3.2 CALIDAD DEL PRODUCTO………………………………………………..…..31
3.3 PARÁMETRO DE ACUERDO A LA VARIABLE………………………..…….31
3.4 EXPERIMENTACIÓN (DISEÑO)……………………………………..………..32
3.4.1 EQUIPO Y MATERIALES…………………………………………………..…32
3.4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO EN LA ELABORACIÓN DEL EMBUTIDO
VEGETAL………………………………………………………………………………...33
3.4.3 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS…………………………………………………...…36
IX
3.5 INGENIERÍA DE PROCESO…………………………………………………...….39
3.5.1 DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO DE LA ELABORACIÓN DEL EMBUTIDO
VEGETAL…………………………………………………………….........39
3.5.2 DIAGRAMA POR EQUIPO DEL PROCESO DEL EMBUTIDO VEGETAL…40
CAPITULO IV ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADO
4. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS……………………….…………... 41
4.1. BALANCE DE MATERIA Y DE ENERGÍA………………………………………..……41
4.2. RESULTADOS EXPERIMENTALES……………………………………………..…….43
4.3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS…………………….…… 49
4.3.1. ANÁLISIS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN………………………………..…..49
4.3.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA DEL PRODUCTO
TERMINADO…………………………………………………………………………………...49
4.4 COMPARACIÓN DE DATOS OBTENIDOS………………………………………..…..51
CONCLUSIÓN………………………………………………………………………………….52
RECOMENDACIÓN……………………………………………………………………………53
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………54
X
INDICE DE TABLAS
Tabla N° 1 Operacionalización de variables………………………………………..7
Tabla N° 2 Composición nutricional de la quinua…………………………..…….21
Tabla N° 3 Composición nutricional de la Haba (Vicia faba)…………………....26
Tabla N° 4 Análisis de calidad del producto……………………………………………..31
Tabla N° 5 Rendimiento del producto………………………………………...……49
Tabla N°6 Análisis de microbiología……………………………………………….50
XI
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. N°1 Plantaciones de quinua…………………………………….………………..17
Fig. N° 2 Cultivo de habas……………………………………………………………..23
Fig. N° 3 Amaranto…………………………………………………………………...…28
Figuras del Anexo F
Fig. N° 4 pesado de harina de quinua.
Fig. N°5 pesado de harina de habas.
Fig. N° 6 Adición de vegetales frescos.
Fig. N°7 mezclado de los componentes del embutido vegetal.
Fig. N° 8, 9,10,11. Proceso de embutido.
Fig. N°12 Cocimiento.
Fig. N°13 Enfriamiento.
Fig. N° 14, 15, 16,17. Empacado al vacío.
XII
INDICE DE GRAFICOS
Grafico. 1 Perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal en cuanto a la
apariencia…………………………………………………………………………………36
Grafico. 2 Perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal en cuanto al
sabor………………………………………………………………………………………36
Gráfico. 3 Perfil de calificación sensorial en cuanto al color del embutido
vegetal…………………………………………………………………………………….37
Grafico. 4 Perfil de calificación sensorial en cuanto a la textura del embutido
vegetal…………………………………………………………………………………….37
Grafico. 5 Perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal………………..38
Grafico. 6 ¿usted lo compraría como alternativa para la alimentación
familiar?..................................................................................................................38
XIII
INDICE DE ANEXOS
Anexo A
Hojas de la encuesta n°1 de la evaluación sensorial.
Anexo B
Hojas de la encuesta n°2 de la evaluación sensorial.
Anexo C
Análisis estadísticos del embutido vegetal incluyendo el hongo de pinar (hongos
secos).
ANEXO D
Análisis estadísticos del embutido vegetal presentación final, no incluyendo el
hongo de pinar (hongos secos).
ANEXO E
Resultados de los análisis Microbiológicos y Físico -Químicos
ANEXO F
Figuras de proceso del embutido vegetal.
ANEXO G
Norma INEN Carne y productos cárnicos. Productos cárnicos, productos cárnicos
curados – Madurados y pre cocidos – cocidos.
XIV
INTRODUCCION
Quinua (chenopodium quínoa) es una planta de la región Andina cuyo centro de
domesticación se ubica en los Andes Centrales. Se denomina un speudocereal
porque botánicamente no pertenece a los cereales verdaderos como lo es el trigo, la
cebada, maíz y arroz pero debido a su alto contenido en almidón se lo conoce como
un cereal.
Su cultivo
en la actualidad se encuentra en más de 70 países. En 2002 fueron
registradas 80.000 hectáreas de quinua en el mundo, las cuales se producen
principalmente en la región andina. Los principales productores del mundo son
Bolivia, Perú y los Estados Unidos. Sin duda, los mayores países productores de
quinua en la región andina y en el mundo son Perú y Bolivia. El año 2008 la
producción de ambos países representó el 92% de la quinua producida en el mundo.
Más atrás se encuentran: Estados Unidos, Ecuador, Argentina y Canadá, totalizando
cerca del 8% de los volúmenes globales de producción. En los últimos años (2009)
la producción en la región andina fue de aproximadamente 70.000 toneladas.
El cultivo de la quinua ha trascendido las fronteras continentales. Es cultivada en
Francia, Inglaterra, Suecia, Dinamarca, Holanda e Italia. En los Estados Unidos se
produce en Colorado y Nevada y en Canadá en las praderas de Ontario. Por
ejemplo, en Kenia la semilla mostró altos rendimientos (4 ton/ha) y en el Himalaya y
las planicies del norte de la India, el cultivo puede desarrollarse con éxito con un
buen rendimiento.
De los granos enteros y de harina de quinua se preparan casi todos los productos de
la industria harinera. Diferentes pruebas en la región Andina, y fuera de ella, han
1
mostrado la factibilidad de adicionar 10, 15, 20 y hasta 40% de harina de quinua en
pan, hasta 40% en pasta, hasta 60% en bizcochos y hasta 70% en galletas. La
principal ventaja de la quinua como suplemento en la industria harinera, está en la
satisfacción de una demanda creciente en el ámbito internacional de productos libres
de gluten.
En base a lo mencionado ya que en el medio no se han desarrollado productos
proteínicos de origen vegetal a partir de la quinua se planteó este estudio, ya que
esta posee una cantidad considerable de proteína de alta calidad por los
aminoácidos esenciales que contienen. Estudiar las características física - químicas
y microbiológicas del producto. Así diseñar nuevos procesos proteicos de origen
vegetal.
2
Capítulo I
1.1 Tema
ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN EMBUTIDO VEGETAL A BASE DE
QUINUA Y HABAS SECAS
1.2 Planteamiento del problema
En la actualidad la necesidad de los seres humanos de mantener una vida
saludable se ha incrementado y por ende son más rigurosos en la elección de los
alimentos.
Debido a que gran parte de de la población humana en la actualidad presenta
problema de sobrepeso u obesidad. En algunos de los casos se debe al consumo en
exceso
de carne y productos cárnicos de origen animal.
Ya que en sus
formulaciones se utiliza grasa procedente de estos.
1.3 Formulación del problema
Por esta razón se busca elaborar un embutido
de origen vegetal, con una
formulación adecuada para este tipo de producto a partir de la quinua y habas
secas; ya que estos no poseen grasa perjudicial para la salud por ser de origen
vegetal y con ello se evita el problema de sobrepeso.
El presente estudio va dirigido también para la alimentación vegana o vegetariano.
Ya que
En el mercado no existe variedad suficiente de productos de proteínas
vegetales.
3
1.4 Limitaciones del estudio
El estudio estará limitado en la elaboración de una proteína vegetal a base de
quinua, como materia prima debido a su alto valor proteico y de la calidad de la
misma.
1.5 Alcance del trabajo

Determinación del valor proteínico del producto elaborado y que esta sea
acorde para la nutrición humana.

Dar cumplimiento con los parámetros de la inocuidad alimentaria

Planteamiento de
otras alternativas en productos proteínicos de origen
vegetal.
1.6 OBJETIVOS
Objetivos Generales
Elaborar un embutido vegetal utilizando como materia prima quinua y habas secas.
Objetivos Específicos
Obtener un producto vegetal con alto valor proteico
Evaluar
microbiológicamente
el
producto
para
que
constituya una
alternativa inocua en la alimentación vegetariana.
Proponer, al producto elaborado como alternativa en la alimentación familiar.
4
1.7 Idea a defender
La debida proporción en el mezclado entre la quinua y habas secas (harina) para
realizar el embutido vegetal alcanzará en gran medida en aspectos nutricionales a la
proteína de la soja.
1.8 preguntas a contestar
¿En la materia prima a emplear es fundamental determinar la humedad?
¿La saponina de la quinua me afecta en el proceso?
¿El producto elaborado va dirigido para las personas vegetarianas?
1.9 Justificación del problema
La elaboración de un embutido vegetal se realiza, con el fin de dar a conocer una
nueva propuesta
de consumir productos proteicos de origen vegetal, con
propiedades nutricionales similares que los de origen animal.
Con esto también se da una opción diferente de alimentación para las personas
consideradas como vegetarianas, ya que en su medio no existe variedad para elegir
en este tipo de producto.
1.10 Hipótesis
Es posible elaborar un producto de origen vegetal, con alto valor proteico de
similares
características a los de origen
humana.
5
animal acordes para la alimentación
1.11 variables
Dependientes:

Humedad

Temperatura de proceso

Temperatura de tostado de la materia prima

Rendimiento del producto
Independiente

Tiempo de tostado

Tamaño de partícula
6
1.12 Operacionalización de las variables
Tabla N° 1 operacionalización de variables
Variables
Definición
Niveles de Máximo
medición
permisible
Temperatura de
proceso
70-75 °C
Temperatura de
tostado
80-85 °C
Humedad
Tiempo de tostado
Tamaño de
partícula
80 °C
Instrumento
medición
de Influencia en el proceso
Termómetro
análogo
90 °C
Termómetro
Normas
A mayor temperatura
degradación proteica
---------------Mejora la aroma de la harina
---------------
13-14 %
13-15min.
150-160 um.
Medidor de
Control de la actividad
humedad draminski microbiana
Twist Grain
14 %
15min.
Cronometro digital
160 um.
Juego de tamices
7
Tiempo necesario para
obtener el aroma de la
materia prima
Tamaño adecuado para la
elaboración del producto
INEN
---------------INEN
CAPITULO II
2.1 ESTUDIOS REALIZADOS Y ACTUALIZADOS
2.1.1 Año Internacional de la Quinua
La
quinua
posee
unas
excepcionales
cualidades nutricionales,
una
gran
adaptabilidad a diferentes terrenos y condiciones y puede contribuir a la lucha contra
el hambre y la desnutrición en todo el mundo. Es capaz de crecer en las más duras
condiciones, soportando temperaturas desde los -8°C hasta los 38°C, se puede
sembrar desde el nivel del mar hasta los 4 000 metros de altura y es resistente a la
sequía y a los suelos pobres. La quinua (Chenopodiumquinoa) es parecida a un
cereal, que crece en los Andes y que ya se ha sido introducido en otros países del
hemisferio norte.
Sus características nutricionales son únicas: la quinua es el único alimento vegetal
que posee todos los aminoácidos esenciales, oligoelementos y vitaminas necesarios
para una vida saludable, además de no contener gluten. Sus granos poseen
carbohidratos (63 %), proteínas (16%, casi la misma cantidad que la carne) y grasas
(8%). Es mucho más rica en polifenoles con propiedades antioxidantes, que otros
cereales. Las grasas que contiene son saludables ya que predominan las
poliinsaturadas del tipo omega 3. Cada porción de quinua aporta 3 gramos de fibra a
la dieta y el 10% del valor diario de hierro que necesita el cuerpo humano.
La quinua contiene fitoestrógenos parecidos a los de la soja y con sus mismas
propiedades frente a la osteoporosis, el cáncer de mama, las enfermedades del
corazón y otras alteraciones femeninas ocasionadas por la falta de estrógenos
durante la menopausia. (Jose Enrique Campillo, s.f.)
8
2.1.2. La ciencia de la quinua
En
un
reciente
estudio
científico
se
encontró
que
la
quinua
posee
además fitoestrógenos, una sustancia química que previene enfermedades crónicas
como la osteoporosis, el cáncer de mama, las enfermedades del corazón y otras
alteraciones femeninas ocasionadas por la falta de estrógenos.
Otro estudio comparativo en niños desnutridos con semillas y harina de quinua
comprobó que una dieta basada en el fraccionamiento de este pseudocereal mejora
significativamente la digestibilidad de las grasas y los carbohidratos. en la mismas
experiencia se corroborò la buena calidad de sus proteínas
para el consumo
humano. (Huerta, 2013)
2.1.3. Estudios de la NASA
La necesidad de encontrar una fuente natural con proteínas dispuso para que el
centro de investigación AMES RESEARCH DE LA NASA en cabo kennedy realizara
estudios como la papa, la soya, el trigo y LA QUINOA; candidatizada como cultivo
CELSS. (ControlledEcologicalLifeSupportSystem). Este concepto ha sido utilizado
para nombrar plantas que pueden remover el dióxido de carbono en la atmósfera al
mismo tiempo, que producen comida, oxigeno y agua para las tripulaciones
humanas que permanecen por largo tiempo en misiones espaciales. El criterio para
esta selección está dado por los índices de composición nutricional, índice de
poscosecha, contiene antioxidantes como Omega 3 y Omega 6 que previenen las
enfermedades
coronarias.
Los Fitoestrógenos previenen la aparición de cáncer de seno.
9
Científicos japoneses han encontrado en la Quinua la sustancia ESCUALENO que
solamente se había encontrado en los tiburones, la que mejora la oxigenación de
las células, permitiendo longevidad.
(http://www.jduque.com/organike/index.php/estudios-de-la-quinua, 2013)
2.2. Características físicas químicas
2.2.1 Proteínas
Lo que caracteriza a la quinua es su valor proteico elevado, donde la calidad de sus
proteínas y balance son superiores en ésta que en los demás cereales, fluctuando
entre 12.5 a 16.7%. El 37% de las proteínas que posee la quinua está formado por
aminoácidos esenciales.
Los aminoácidos esenciales son aquellos que no los produce el organismo, por lo
que necesitan ser ingeridos a través de la dieta; la carencia de estos aminoácidos en
la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células
de los tejidos que mueren o crear nuevos tejidos, en el caso del crecimiento. Para el
ser humano, los aminoácidos esenciales son: Valina, Leucina, Treonina, Lisina,
Triptófano, Histidina, Fenilalanina, Isoleucina, Arginina y Metionina.
Los aminoácidos que contiene en mayor cantidad con respecto a otros cereales son:
ácido glutámico, ácido aspártico, isoleucina, lisina, fenilalanina, tirosina y valina. El
ácido glutámico participa en los procesos de producción de energía para el cerebro y
en fenómenos tan importantes como el aprendizaje, la memorización y la plasticidad
neuronal; el ácido aspártico mejora la función hepática y es indispensable para el
mantenimiento del sistema cardiovascular; la tirosina tiene un importante efecto
10
antiestrés y juega un papel fundamental en el alivio de la depresión y la ansiedad,
entre otras funciones; la lisina, respecto a su contenido, es el doble en la quinua que
en los demás cereales. Este aminoácido mejora la función inmunitaria al colaborar
en la formación de anticuerpos, favorece la función gástrica, colabora en la
reparación celular, participa en el metabolismo de los ácidos grasos, ayuda al
transporte y absorción del calcio e, incluso, parece retardar o impedir –junto con la
vitamina C- las metástasis cancerosas, por mencionar sólo algunas de sus
numerosas actividades terapéuticas. En cuanto a la isoleucina, la leucina y la valina
participan, juntos, en la producción de energía muscular, mejoran los trastornos
neuromusculares, previenen el daño hepático y permiten mantener en equilibrio los
niveles de azúcar en sangre, entre otras funciones.
2.2.2 Grasas
En la quinua la mayoría de sus grasas son monoinsaturadas y poliinsaturadas. Éstas
son beneficiosas para el cuerpo cuando se incorporan en la alimentación, ya que
son elementales en la formación de la estructura y en la funcionalidad del sistema
nervioso y visual del ser humano. Su consumo, a la vez, disminuye el nivel de
colesterol total y el colesterol LDL (colesterol malo) en la sangre –sólo por nombrar
algunos de los múltiples beneficios que tiene el consumo de los ácidos grasos
omega para el organismo-. Los valores de ácidos grasos en el grano crudo son de
8.1%, 52.3%, 23% de omega 3, omega 6 y omega 9, respectivamente.
2.2.3 Fibra
La quinua es un alimento rico en fibra que varía su composición dependiendo del
tipo de grano, con rangos que van desde los 2.49 y 5.31g/100 gr de materia seca.
11
Se ha demostrado que la fibra dietética disminuye los niveles de colesterol total,
LDL-colesterol, presión arterial y actúa como antioxidante. Los antioxidantes nos
protegen frente a los radicales libres, causantes de los procesos de envejecimiento y
de algunas otras enfermedades.
2.2.4 Libre de gluten
La quinua se considera libre de gluten porque contiene menos de 20mg/kg según el
Codex Alimentario, lo que es de utilidad para alérgicos al gluten. El consumo
periódico de quinua ayuda a los celiacos para que recuperen la normalidad de las
vellosidades intestinales, de forma mucho más rápida que con la simple dieta sin
gluten.
2.2.5. Minerales
El grano de la quinua tiene casi todos los minerales en un nivel superior a los
cereales, contiene fósforo, calcio, hierro, potasio, magnesio, manganeso, zinc, litio y
cobre. Su contenido de hierro es dos veces más alto que el del trigo, tres veces más
alto que el del arroz y llega casi al nivel del frijol.
Posee 1,5 veces más calcio en comparación con el trigo. Eso es importante, pues el
calcio es responsable de varias funciones estructurales de huesos y dientes, y
participa en la regulación de la transmisión neuromuscular de estímulos químicos y
eléctricos, la secreción celular y la coagulación sanguínea. Por esta razón, el calcio
es un componente esencial de la alimentación. El aporte recomendado de calcio en
niños de 4 a 9 años es de 600-700 /día y para adultos va entre 1000 a 1300 mg/día
(FAO/WHO, 2001).
12
El calcio es absorbido por el organismo, debido a la presencia simultánea del zinc, lo
que hace a la quinua muy recomendable para, por ejemplo, evitar la descalcificación
y la osteoporosis, a diferencia de otros alimentos que sí contienen calcio pero que,
en su proceso, no logra ser absorbido por el cuerpo. El contenido de zinc en la
quinua es el doble que en el trigo, y comparada con el arroz y el maíz, las
diferencias son aún mayores.
2.2.6. Vitaminas
La quinua posee un alto contenido de vitaminas del complejo B, C y E, donde su
contenido de vitamina B y C es superior al del trigo. Es rica en caroteno y niacina
(B3). Contiene sustancialmente más riboflavina (B2), tocoferol (vitamina E) y
caroteno que el trigo y el arroz. (FAO, http://www.fao.org/quinua-2013/es/)
2.3. Pruebas Experimentos
2.3.1. Método utilizado en la determinación de proteína
Método de Kjeldahl para la determinación de N total
Es el
más utilizado, e incluso se toma como referencia cuando se usan otras
técnicas. El método no hace distinción entre el N que proviene de proteínas (de
grupos amino y amida) y el no proteínico (urea, aminoácidos), lo que da lugar a
errores en cálculos. El método consiste en la digestión de la muestra con H 2SO4 y la
formación de NH4OH que es recibido en acido para ser titulado con un álcali de
concentración conocida
13
2.4. Otros métodos utilizados para determinar proteína
2.4.1. Absorbancia a 280 nm
Las proteínas purificadas son fácilmente detectadas
y cuantificadas por sus
propiedades de absorbancia en UV a 280 nm la que depende del número y posición
de sus residuos de aminoácidos aromáticos Phe, Tyr y Trpasi como de puentes
disulfuros entre el residuo de Cys; se debe conocer el coeficiente ce absorción molar
para poder calcular su concentración. Son los aminoácidos aromáticos Try, Trp y
Phe los que contiene doble ligaduras los que absorben en ultravioletas con λ maxde
274.5
278 y 260nm, respectivamente. Se debe considerar que todos los
aminoácidos, por su estructura química, absorben a 210 nm y se encontrarán
interferencias sien la solución existen otras especies químicas que posean
absorbancia en UV. Este método tiene una ventaja adicional porque la absorbancia
de una proteína puede aumentar cuando se despliega, expone sitios aromáticos
que en condiciones normales no absorberían a 280 nm. El desplegamiento hace
posible calcular el coeficiente de absorción molar si se conoce el número
de
puentes disulfuros y el contenido de aminoácidos aromáticos. Este es método más
rápido, requiere de muy poca cantidad de proteína y no se afecta por la presencia
de sulfato de amonio, utilizado frecuentemente para separar proteínas, mientras que
en la mayoría de métodos si existe interferencia. Además la muestra no se destruye
y puede ser usada en otros análisis.
Tienen la limitante de que los ácidos nucleicos absorben a 260 nm por lo que si se
conoce la relación de absorción de la proteína a 280/260 nm es fácil distinguir la
interferencia de los ácidos nucleicos. Todas las mediciones de proteínas toman en
cuenta sus características comunes, de tal manera que se obtengan respuestas
14
generales; por ende las repuestas específicas de cada proteína dependerán de su
composición de aminoácidos. Con esta consideración,
se utiliza generalmente
tomar una proteína como la Albúmina Sérica Bovina (BSA), que es soluble en agua,
para construir curvas patrón que sirvan de referencia para cuantificar otras
proteínas, que serán más precisa mientras la proteína en cuestión se parezca más
a la BSA.
2.4.2. La reacción de biuret
Es específica para la medición del enlace pepitico, por lo que solo se recomienda
para la cuantificación de proteínas, mas no de hidrolizadosa menos que se conozcan
los tamaños moleculares y se adapte la proteína estándar de la curva. Se utiliza
una solución diluida de sulfato cúprico
en tartrato fuertemente alcalino, ésta se
adiciona a la solución de proteína, resultando un compuesto de color entre purpura
y violeta que absorbe a 540nm, obtenido probablemente por acoplamiento del Cu +2
con los enlace peptídidos adyacentes.
2.4.3. Método diseñado por Lowry
Basado en la reacción de biuret mejorada por la adición del reactivo de FolinCiocalteu, cuyos constituyentes activos son los ácidos mezclados fosfomolibdicotungstico.
Esta mezcla es reducida por la proteína, a través del Cu+ generado y la pérdida de
uno o dos oxígenos de los tungstatos y molibdatos que generan un color azul con
absorción máxima 720-750 nm. La respuesta de color azul de diferentes proteínas
en este ensayo es más variable que en la reacción de biuret, ya que Tyr, Trp, His
y Asn son los residuos que participan en la reacción y Pro, como en el método
15
de biuret, por su estructura cíclica evita que la cadena peptídica
reaccione
este método a sido modificado
muchas veces.
adsorbancia se mide a 750nm. (alta sensibilidad)
adyacente
En general la
para proteínas concentradas y
se requiere de una curva patrón que es recomendable hacer con la misma proteína
que se cuantifica.(Baduhi, 2006)
2.5 (CHENOPODIUM QUINUA) QUINUA.
2.5.1. Introducción.
La
quinua
posee
unas
excepcionales
cualidades nutricionales,
una
gran
adaptabilidad a diferentes terrenos y condiciones y puede contribuir a la lucha contra
el hambre y la desnutrición en todo el mundo. Es capaz de crecer en las más duras
condiciones, soportando temperaturas desde los -8°C hasta los 38°C, se puede
sembrar desde el nivel del mar hasta los 4 000 metros de altura y es resistente a la
sequía y a los suelos pobres. La quinua (Chenopodiumquinoa) es parecida a un
cereal, que crece en los Andes y que ya se ha sido introducido en otros países del
hemisferio norte.(Infoquinua, 2013)
En Ecuador las provincias en las que se cultiva actualmente, en orden de
importancia, son: Imbabura, Chimborazo, Cotopaxi, Pichincha, Carchi y Tungurahua.
En Bolívar, Cañar, Azuay y Loja se ha extinguido; o si existe, es muy ocasional.(I.,
1985)
16
Fig. N°1 plantaciones de quinua
Fuente: propia
Elaborado por: José Luis Yumbo Guamán
2.5.2. Origen y taxonomía
La quinua. Planta nativa de la región Andina, cuyo centro de domesticación parece
ubicarse en los Andes Centrales. Crece en alturas superiores a los 3.000 m .s.n.m.
no exige terrenos especiales y se desarrolla inclusive en suelos abandonados. En
estado silvestre se localiza en zonas comprendidas entre los 2.600 y 3.700 m. Por
su parecido con el arroz los primeros españoles la denominaban "arrocillo
americano" o "trigo de los incas". Los orígenes parecen remontarse a 5.000 A
.C.(Mujica, 1988)
La quinua es una planta de la familia Chenopodiacea, género Chenopodium, sección
Chenopodia y subsecciónCellulata. El género Chenopodium es el principal dentro de
la familiaChenopodiaceay tiene amplia distribución mundial, con cerca de 250
especies. (Giusti, 1970).
Dentro del género Chenopodium existen cuatro especies cultivadas como plantas
alimenticias: como productoras de grano, Ch. quinoaWilld. YCh. pallidicauleAellen,
en Sudamérica; como verdura Ch, nuttalliaeSaffordy Ch. ambrosioides L. en México;
17
Ch. carnoslolum y Ch. ambrosioides en Sudamérica; el número cromosómico básico
del género es nueve, siendo una planta alotetraploide con 36 cromosomas
somáticos.
Este género también incluye especies silvestres de amplia distribución mundial: Ch.
album, Ch. hircinum, Ch. murale, Ch. graveolens, Ch. petiolare entre otros.
REYNO:
Vegetal
DIVISIÓN:
Fenerógamas
CLASE:
Dicotiledoneas
SUB CLASE:
Angiospermas
ORDEN:
Centrospermales
FAMILIA:
Chenopodiáceas
GENERO:
Chenopodium
SECCIÓN:
Chenopodia
SUBSECCIÓN:
Cellulata
ESPECIE:
ChenopodiumquinoaWilldenow
2.5.3. Descripción botánica
Es una planta anual herbácea de hasta 2 metros de altura. Se la denomina
pseudocereal, porque botánicamente no pertenece a los cereales verdaderos como
lo es el trigo, la cebada, maíz y arroz, pero debido a su contenido alto en almidón se
lo conoce como un cereal. Según la variedad puede tener diferentes coloresque van
desde el amarillo al anaranjado, rojo vivo, rojo oscuro y verde.
18
Raíz: Es pivotante, vigorosa, profunda, bastante ramificada y fibrosa, la cual
posiblemente le de resistencia a la sequía y buena estabilidad a la planta, presenta
muchas ramificaciones y alcanza una profundidad de hasta 60cm
Tallo: Cilíndrico en el cuello de la planta y anguloso a partir de las ramificaciones,
puesto que las hojas son alternas dando una configuración excepcional, la
coloración del tallo es variable, desde el verde al rojo, muchas veces presenta
estrías y también axilas pigmentadas de color rojo, o púrpura.
Posee una corteza firme, compacta con membranas celulósicas, interiormente
contiene una medula, que a la madurez desaparece, quedando seca, esponjosa y
vacía, este tallo por su riqueza y gran contenido de pectina y celulosa se puede
utilizar en la fabricación de papel y cartón.
El diámetro del tallo es variable con los genotipos, distanciamiento de siembra,
fertilización, condiciones de cultivo, variando de 1 a 3 cm de diámetro.
Hojas: Son de formas variables, verdes, rojas o moradas, algo gruesa, carnosa y tierna,
cubierta por cristales de oxalato de calcio, de colores rojo, púrpura o cristalino, tanto
en el haz como en el envés, las cuales son bastante higroscópicas, captando la
humedad
atmosférica
nocturna,
controlan
la
excesiva
transpiración
por
humedecimiento de las células guarda de los estomás, así como reflejan los rayos
luminosos disminuyendo la radiación directa sobre las hojas, evitando el sobre
calentamiento. Son poliformes, es decir poseen diferentes formas de hojas en una
misma planta.
19
Flores: Las flores son pequeñas, con tamaño máximo de 3mm.
y carecen de
pétalos, en general se indica que tiene 10% de polinización cruzada (Rea,1969), sin
embargo en algunas variedades alcanza hasta el 80% (Kcancola),y en otras 17 %
(Piartal). Pueden ser hermafroditas o pistiladas.
Fruto: es un aquenio, tiene forma cilíndrica – lenticular, levemente ensanchado
hacia el centro. Está constituido por el perigonio que envuelve a la semilla por
completo, y contiene una sola semilla, de coloración variable con diámetro de 1.4 a
4mm. La cual se desprende con facilidad a la madurez.
El contenido de humedad del fruto a la cosecha es de 14% (Gallardo, 1997).
Semilla: Constituye el fruto maduro,
aproximadamente de 2mm de diámetro y 1
mm de espesor. El color puede ser amarillo, café, crema, blanco o translucido.
2.5.4. USOS
Se utiliza esencialmente como alimento para consumo humano en sopas, cremas,
guisos, torrejas, postres, panadería y bebidas. Existen diferentes formas de
consumo de este producto como grano, hojuela, harina y en algunos productos
derivados, como en pastas, cereales preparados, barras energéticas, etc.
La principal ventaja de la quinua como suplemento en la industria harinera parece
estar en la satisfacción de una demanda creciente en el ámbito internacional de
productos libre de gluten. (Jacobsen, 1993)
20
2.5.5. Composición nutricional
El consumo de quinua es cada vez más popular entre las personas interesadas en la
mejora y el mantenimiento de su estado de salud mediante el cambio de los hábitos
alimenticios, ya que es un excelente ejemplo de “alimento funcional” (que contribuye
a reducir el riesgo de varias enfermedades y/o ejerciendo promoción de la salud).
Este alimento, por sus características nutricionales superiores, puede ser muy útil en
las etapas de desarrollo y crecimiento del organismo. Además, es fácil de digerir, no
contiene colesterol y se presta para la preparación de dietas completas y
balanceadas.
La quinua también puede ser utilizada tanto en las dietas comunes como en la
alimentación vegetariana, así como para dietas especiales de determinados
consumidores como adultos mayores, niños, deportistas de alto rendimiento,
diabéticos, celiacos y personas intolerantes a la lactosa.(FAO, quinua-2013)
TABLA 2: Composición nutricional de la quinua.
Composición por 100 gramos de porción
comestible
Energía Kcal
344
Agua g
12.4
Proteínas g
14.0
Grasa g
4.5
Carbohidrato g
64.0
Fibra g
9.8
Ceniza g
5.1
21
Calcio mg
110
Fosforo mg
375
Hierro mg
13.0
Tiamina
0.47
Riboflavina mg
0.65
Niacina mg
1.13
Fuente: Innova Alimento Eir
Elaborado por: José Luis Yumbo Guamán
2.6. (Vicia faba)HABAS
2.6.1. Introducción
Dada su alta cantidad de proteínas, están recomendados durante la infancia, la
adolescencia y el embarazo ya que en estas etapas, es necesario un mayor aporte
de este nutriente.
Ayudan bajar los niveles de colesterol, en especial los niveles altos del denominado
como colesterol malo. .Esto se lo debe gracias a la arabinosa, que es un tipo de fibra
soluble que desde un punto de vista nutricional permite mejorar el perfil de grasas en
la sangre.
Es recomendable para mejorar el control de la glucemia en personas con diabetes,
reducir el colesterol y prevenir el cáncer de colon.
En el
funcionamiento del hígado ayuda
a depurar de varias toxinas que se
acumulan en su interior. Las habas son unas legumbres útiles para estimular tanto la
función del hígado como de la vesícula biliar.
22
Contiene la quercitina, es un flavonoide (destacando por su elevada actividad
antioxidante Sus aplicaciones terapéuticas son diversas, siendo especialmente
efectivo en el tratamiento y prevención de las enfermedades cerebrovasculares,
la obesidad o el cáncer.)(Carper, 1993)
2.6.3 Origen y producción
Fig. N° 2 Cultivo de habas
Fuente: http://dosmilbarbas.blogspot.com/2008/12/el-cultivo-de-las-habas.html
Elaborado por: José Luis Yumbo Guamán
El haba, es una planta originaria de la cuenca mediterránea o del Asia central, hoy el
haba se cultiva en todo el mundo. Los principales países productores
son Australia, China, Egipto y Etiopía, a los que se deben cuatro quintos de la
producción mundial. Está extendido su cultivo también en varios países de Europa y
de América Latina.
(Especialmente Bolivia, Ecuador, Venezuela y Perú), La temperatura óptima para el
cultivo es de 15°C.
23
Se desarrolla bien en casi todos los tipos de suelo pero prefiere los que tengan un
buen drenaje, aunque soporta también los arcillosos. Prefiere un pH entre 6 y 7.5
con una duración en el cultivo de 70 a 90 días.
2.6.4.Descripción botánica.
El haba es una planta con una altura de hasta 1,6 metros de altura. Pertenece a la
familia de las leguminosas. Esta familia de hortalizas es una de las más completas a
nivel nutricional y las que proporcionan más proteínas.}
Raíz
Desde que inicia su crecimiento, la radícula se va transformando gradualmente en
una raíz pivotante, la cual logra profundizar en el suelo en forma relativamente
rápida. El sistema radical es en definitiva bastante vigoroso, generándose largas
raíces laterales a partir de la raíz pivotante; ésta puede alcanzar hasta 50 cm. de
profundidad, del suelo.
Tallos
Es de sección cuadrangular, hueco y que alcanza una altura de 0,8-1,5 m. Es de
color verde y a veces se observan unas manchas más o menos intensas, según
variedades.
Hojas
Son compuestas con 2 o 4 foliolos de forma oval y color verde oscuro. Están
provistas de unas estipulas bastante desarrolladas que a veces poseen manchas
oscuras.
24
Flores
Se agrupan en inflorescencias que surgen de las yemas axilares en número de 2-8.
Son de color blanco, a veces teñido de color violáceo. El fruto es una legumbre de
forma
y
tamaño
variable.
Las
vainas
por
nudo
varían
de
1
a
4.
En el interior de la vaina se desarrolla un tejido blanco que le dan un aspecto y tacto
característico.
2.6.5. Composición nutricional
Aporta hidratos de carbono, proteínas, fósforo, magnesio y hierro, siendo estos
valores más altos en la haba seca que en la fresca. La legumbre seca es una de las
de mayor contenido proteico, junto con garbanzos y lentejas, pudiendo superar al de
la carne (de 19 a 25 g de cada 100 g), aunque cabe señalar que la calidad
nutricional de esta proteína es inferior. Se trata de proteínas incompletas ya que son
deficitarias en un aminoácido esencial denominado metionina.
Destaca su elevado aporte de fibra (celulosa, hemicelulosa y pectina). El contenido
en grasa (de tipo insaturado "grasa buena") de las habas es bajo (1-6%). Se admite
que es buena fuente de vitaminas del complejo B, en concreto de tiamina, niacina y
folatos.
En cuanto a los minerales, destacan el potasio, fósforo, magnesio y zinc.(Eroski,
2009)
25
Tabla 3: Composición nutricional de la Haba (Vicia faba).
INFORMACIÓN NUTRICIONAL EN 100 GRAMOS
Tipo de haba
Proteinas (g)
Carbohidratos (g)
Grasas (g)
fibra
(g)
Seca
19.40
55.00
5.0
15.0
fresca
4.60
8.60
0.40
4.20
Fuente: http://www.consumer.es/web/es/alimentacion/guia-alimentos/legumbres-ytuberculos/2001/04/10/35019.php
Elaborado por: José Luis Yumbo Guamán
2.7.
PROTEÍNAS
2.7.1. Definición
Las proteínas desde el punto de vista nutricional son los componentes más
importantes de los alimentos ya que son las únicas sustancias que suministra el
nitrógeno necesario al organismo para la síntesis de aminoácidos y otras sustancias
nitrogenadas.
Las proteínas son polímeros de aminoácidos que se
alimentos
encuentran presentes en
tanto de origen animal como vegetal, aunque ninguno de ellos está
constituido totalmente de proteínas y en la mayoría el contenido proteico es inferior
al 20%.
2.7.2. Proteína vegetal
Los alimentos de origen vegetal contienen sustancias protectoras como fibra,
antioxidantes y fitoquímicos (ayudan a proteger contra diferentes tipos de cáncer,
enfermedades del corazón, hipertensión y artritis). Según Clark (2003), claramente
26
relacionadas con la salud, y la calidad de vida. Además, no tienen colesterol y su
contenido en grasas saturadas son, en general, muy bajo. Las proteínas vegetales
presentan notables ventajas frente a las de origen animal.
La OMS (Organización Mundial de Salud) recomienda una proporción de sólo el
25% de proteína animal y un 75% de proteína vegetal en nuestra dieta.
2.7.3. Alimento de origen vegetal con alto valor proteico
Los alimentos de origen vegetal son fuente de hidratos de carbono, también
contienen proteínas, aunque éstas no sean de alto valor biológico como las de
origen animal.
Quínoa
Considerado un súper cereal. Contiene 16 aminoácidos, entre ellos los 8 esenciales
para nuestro organismo. Es un alimento completo, que ofrece además fibra para una
buena digestión, grasas saludables como el Omega 6, es rico en minerales y
vitaminas. Una taza de quínoa cocida contiene 18 gramos de proteína. Si se le
combina con el siguiente súper cereal, sus beneficios son mayores.
Amaranto
La proteína que ofrece este súper cereal es superior a la quínoa, no en total sino
en la calidad de su composición. Contiene los 8 aminoácidos esenciales de una
forma más estable sin llegar al nivel de la carne. Si se le complementa con verduras
verdes, como la espinaca y el kale, o con otros cereales como el mismo amaranto,
se puede formar proteína vegetal de gran calidad.
27
Fig. N° 3 Amaranto
Fuente: Propiedades nutritivas del amaranto
Elaborado por: José Luis Yumbo Guamán
Soya
Es una leguminosa rica en proteína, con sus 8 aminoácidos esenciales con una
deficiencia en metionina Es muy versátil. Se puede comer en vaina cocida o en sus
derivados como harinas, tofu o queso de soya, natto o miso. En el caso de la soya,
se recomienda consumir productos orgánicos, pues se trata de uno de los cultivos
más explotados por la agricultura transgénica.
Lentejas
Después de la soya, las lentejas son las legumbres más ricas en proteína después
siguen el chícharo y el garbanzo. Una taza de lentejas conforman 18 gramos de
proteína; para aprovecharlo mejor, conviene combinar con un cereal, como el arroz,
o vegetales verdes como las espinacas. Entre sus variedades destaca la lenteja
beluga y la lenteja dal originaria de India.
28
Chía
Esta diminuta semilla contiene grandes cualidades. Se le considera un alimento
completo. Posee también los 8 aminoácidos esenciales, con una composición de
23% de proteína. Tampoco se trata de comer chía a cucharadas. Se recomienda
remojarla para formar el mucílago, forma en la que aporta aún más beneficios a
nuestro cuerpo por ejemplo, limpia al aparato digestivo.(Cancela, 2008)
29
CAPITULO III
DESARROLLO EXPERIMENTAL
3.1 Metodología de la investigación
3.1.1. Tipos de enfoque metodológicos.
La siguiente investigación se basa en un enfoque metodológico de tipo cualitativo
debido a la recolección de datos mediante la observación para descubrir y afinar la
formulación ideal en la obtención del producto en estudio y cuantitativo por lo que
se realiza un análisis estadístico con base en una medición numérica para saber el
grado de aceptación (embutido vegetal).
3.1.2. Métodos
Para el siguiente estudio se implementó formulaciones básicas de elaboración de
embutidos cárnicos, con la condición de que esta será de origen vegetal ya que está
compuesta en su mayoría de quinua y habas secas (harinas).
3.1.3. Normas
NTE INEN (Norma Técnica Ecuatoriana Obligatoria)
1 338:2010
Segunda revisión
2010-09
Carne y productos cárnicos.
Productos cárnicos crudos, productos cárnicos
Curados–madurados y productos cárnicos
pre cocidos-cocidos.
CODEX ALIMENTARIUS (normas internacionales de los alimento)
Codex Stan
197 -2007
Norma general del Codex para los aditivos alimentarios.
30
3.2 Calidad del producto
Los análisis microbiológico realizado el producto, cumple con los controles de
calidad establecidos, menor a 10 Unidad formadora de Colonias sobre gramo (< 10
UFC/g.)
Tabla N° 4: Análisis de calidad del producto
Laboratorio de Análisis Químico y Microbiológico
Instituto Nacional de Pesca
Tipo de producto
MUESTRA DE EMBUTIDO VEGETAL
Análisis microbiológicos
Parámetro
Resultado
Unidad
< 10 UFC/g.
g.
< 10UFC/g.
g.
Coliformes totales
Hongos y
levaduras
Fuente: propia
Elaborado por: José Luis Yumbo G.
3.3 Parámetros de acuerdo a la variables

Humedad en la materia prima (quinua)

Temperatura de proceso

Tipo de tamiz (malla)
160um

Rendimiento del producto
75.75%
13 -14%
70 - 80 °C
3.4 Experimentación (Diseño)
31
3.4.1Equipo y materiales
Equipos
Molino de martillo
Juego de tamices
Balanza
Marmita
Embutidora
Estufa
Refrigerador
Empacadora al vacío
Materiales
Probeta
Vaso de precipitación
Vidrio reloj
Termómetro
Cronometro
Tripa artificial
Piola de algodón
Cuchillos
Tabla de picar
Funda de empaque al vacío
Mascarillas
Guantes de desechables
Cofia
32
3.4.2 Descripción del proceso en la elaboración del embutido vegetal
Recepción de la materia prima
Se recibe la quinua (chenopodiumquinoa) en saco de 50 kg. Con una humedad
entre el 13-14 %
Ya que dicha materia prima se almacena hasta el momento de su uso o
procesamiento.
Lavado
El lavado se lo realiza en un recipiente grande con agua corriente de 3 a 4 veces y
con ello se va retirando la espuma que se va forman por el lavado de la misma.
Secado
Se lo realiza por medio del secado al ambiente (exposición directa al sol) por un
periodo de 7 a 8 horas.
Tostado
Esta operación se lo utiliza para quitar aún más la humedad del proceso anterior y
para obtener una harina con un mejor sabor y aroma. A una temperatura de 80°C
por 15 min.
Molienda
Se utiliza un molino de tipo industrial para granos (molino de martillo) de la cual se
obtiene la harina.
33
Tamizado
Se realiza este procedimiento para obtener la granulometría adecuada de la harina.
Con la malla de 100 um. (Micrómetro).
Mezclado de los componentes
Se adiciona la masa vegetal, los condimentos y los aditivos. De acuerdo a la
formulación obtenida mediante la experimentación; esta se mezcla hasta obtener
una pasta homogénea.
Embutido de la pasta
La pasta del proceso anterior se lo pasa al cilindro de la embutidora, que consta de
una boquilla, en donde se le adapta la tripa artificial y este se va llenando a medida
de rotar el manubrio de la misma.
Cocimiento
Se cuece durante 20 min. En agua con una temperatura máxima de 75 - 80 °C
Ya que un aumento de la misma provocaría la desnaturalización de la proteína del
embutido vegetal.
Enfriamiento
Se enfría con agua helada por 10 minutos.
34
Empacado
Se cortan los embutidos por unidad se colocan de 2 embutidos en las fundas de
empaque al vacío, esta se lo introduce a la selladora al vacío y se aplica presión de
2 - 3 s.
Refrigeración
Se refrigera el producto a una temperatura de 3 - 4 ° C.
35
3.4.3 análisis estadísticos
Grafico. 1 Perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal en cuanto a la
apariencia.
4,00
3,90
3,80
3,70
Apariencia
3,60
3,50
3,40
3,30
3,20
Muestra A
Muestra B
Muestra C
Grafico. 2 perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal en cuanto al
sabor.
4,60
4,40
4,20
4,00
Sabor
3,80
3,60
Muestra A
Series1
Muestra B
Muestra C
36
Gráfico. 3 perfil de calificación sensorial en cuanto al color del embutido
vegetal.
5,00
4,00
3,00
Color
2,00
1,00
0,00
Muestra A
Series1
Muestra B
Muestra C
Grafico. 4 perfil de calificación sensorial en cuanto a la textura del embutido
vegetal
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
Textura
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Muestra A
Muestra B
Muestra C
37
PORCENTAJE DE ACEPTACION
Grafico. 5 Perfil de la calificación sensorial del embutido vegetal
Calificacion sensorial del
embutido vegetal
100,00
86,67
80,00
80,00
86,67
Apariencia
50,00
Color
-
Sabor
Textura
Grafico. 6 ¿usted lo compraría como alternativa para la alimentación familiar?
¿Usted lo compraria como alternativa
para la alimentacion familiar?
13%
SI
NO
87%
38
3.5 Ingeniería de proceso
3.5.1 Diagrama de flujo de proceso de la elaboración del embutido vegetal
Recepción de la materia prima
Lavado
Secado
Tostado
Molido
Tamizado
Masa vegetal
Mezclado
Condimentos
Agua
Embutido
Cocimiento
Enfriamiento
Escurrido
Empacado
Almacenamiento
39
3.5.2 DIAGRAMA POR EQUIPO DEL PROCESO DEL EMBUTIDO VEGETAL
Recepción de
materia prima
Secado
Lavado
Molino
Tamices
Enfriamiento
Embutido
Pre cocido
Empacado
Almacenamiento
40
Mezclado
CAPITULO IV
4. Análisis y discusión de los resultados
4.1. Balance de materia y de energía
Lavado
5000gr.
4970gr.
1863.75 gr.
Secado
4970gr.
3106.25 gr.
(T. de ambiente)
6 horas
30gr
3100gr.
Tostado
3070gr.
Molienda
3000gr.
2955gr.
41
Tamizado
2955gr.
1912.87 gr.
% Retenido
35.26
1042.13 gr.
Balance en el mezclador
798gr. Agua
768gr. M. vegetal
Mezclado
156gr. Vegetales Frescos
1980gr.
140gr. Condimentos
138gr. Aditivos
Entrada = Salida
E=S
Masa vegetal + Vegetales frescos + Agua + Condimentos + Aditivos = Masa a embutir +
Perdida por equipo
768gr. + 156gr.+ 798gr. + 140gr. + 138gr. = 1980gr. + 20gr.
2000gr. = 2000gr.
42
Balance en la embutidora
Embutidora
1980gr.
1500gr.
Entrada = Salida
E=S
Masa a embutir = embutido vegetal + perdida por equipo
1980gr. = 1500gr. + 480gr.
1980gr. = 1980gr.
4.2. Resultados experimentales
Determinación de la formulación adecuada del embutido vegetal
De la formulación n°1 se obtuvo un embutido vegetal demasiado compacto (duro) ya
que en su composición la cantidad de agua fue mínima. De acuerdo al color era muy
oscuro y con el análisisde la misma; se concluyó que había un exceso de salsa de
soja. En cuanto al sabor no era el ideal
FORMULACIÓN N° 1
COMPONENTES
%
43
Quinua
40
Habas secas
30
Hongos de pinar
5
Ajo en polvo
0,7
polvo de hornear
0,4
Sal
4,1
salsa de soja
9,8
agua
10
Total
100
Conociendo los resultados se procedió a realizar una nueva formulación buscando
eliminar los defectos señalados.
Para esta formulación n°2 se bajó el porcentaje de la quinua y de las habas secas (en
harina) y se subió la cantidad de agua para el proceso y también se redujo la cantidad
de salsa de soja ya que esta daba una coloración oscura a la formulación anterior.
FORMULACIÓN N° 2
COMPONENTES
%
Quinua
20
Habas secas
17
44
Hongos de pinar
5
Ajo en polvo
0,7
polvo de hornear
0,3
Sal
4
salsa de soja
3
agua
50
Total
100
Una vez obtenido el embutido vegetal se observó que era muy blando al corte. Ya que
se había subido el porcentaje de agua, el cual no era el ideal. Por lo que se procedió a
otra formulación para encontrar la cantidad de agua exacta.
El sabor seguía siendo no muy agradable por lo que en la siguiente formulación se
buscara otros tipos de condimentos.
Para esta formulación se experimentó con agua al 30% y también se le agrego almidón
para mejorar la textura del embutido. Una vez obtenido el producto se observó que
este aún seguía siendo muy sólido (textura compacta).
Según los criterios delos evaluadores el sabor seguía sin agradarlos del todo y
sugirieron el uso de otro tipo de condimentos que realcen el sabor, en cuanto al color
este seguía siendo oscuro.
45
FORMULACIÓN N° 3
COMPONENTES
%
Quinua
25
Habas secas
25
Hongos de pinar
5
Ajo en polvo
1
Comino
0,3
Pimienta
0,1
Sal
2,5
Polvo de hornear
0,4
Almidón
8
Salsa de soja
2,6
Agua
30
Total
99,9
Teniendo en cuenta estas sugerencias se optó por realizar la formulación N° 4
buscando eliminar los defectos señalados anteriormente.
En la presente formula se decidió quitar el Hongo de Pinar (hongos comestibles) ya
que debido a experimentaciones anteriores se concluyó que este es lo da la coloración
oscura al embutido vegetal. También se introdujo vegetales frescos picados (cebolla,
pimientos, albahaca, culantro)
con el objetivo de modificar la textura interna del
embutido ya que de las formulaciones anteriores al momento de la degustación esta
daba al paladar una sensación de estar muy harinosa con estos ingredientes cambiaría
46
la masa del embutido con características similares al de un embutido cárnico (parte de
grasas en el embutido)
Y se experimentó con 39.6 % de agua ya que de la formulación anterior el embutido
vegetal aún tenía una consistencia sólida.
FORMULACIÓN N° 4
COMPONENTES
%
Quinua
20
Habas secas
19
Cebolla picada
3,1
Ajo en polvo
0,8
Albahaca
0,8
Culantro
0,8
Pimiento picado
3,1
Orégano
0,3
Comino
0,3
Canela
0,1
Mostaza
1,5
Aceite
2,1
Agua
39,6
Sal
2,3
Pimienta
0,4
Almidón
4,6
Pimentón español
1,2
Total
100
Obtenido el producto y su posterior
degustación por parte de los evaluadores
concluyeron que el color mejoro considerablemente con similitudes semejantes a los
de origen cárnicos, la textura del embutido era apreciable para la vista ya que esta
47
contenía solidos de vegetales de diferentes colores.En cuanto al porcentaje de agua se
acerca cada vez más al ideal.
También manifestaron que el embutido dejaba una sensación picante, tomando en
consideración esta sugerencia se presenta la formulación N°5
FORMULACIÓN N° 5
COMPONENTES
%
Quinua
19,2
Habas secas
19,2
Cebolla picada
3,1
Ajo en polvo
0,8
Albahaca
0,8
Culantro
0,8
Pimiento picado
3,1
Orégano
0,3
Comino
0,31
Canela
0,15
Mostaza
1,53
Aceite
2,21
Agua
39,9
Sal
2,3
Almidón
4,6
glutamato
0,46
Pimentón español
1,24
Total
100
Verificando una aceptación muy favorable de la formulación anterior se decide realizar
cambios mínimos a la formulación anterior, en donde se elimina la pimienta picante y
el porcentaje del agua se deja al 39.9 % obteniendo el embutido vegetal y con su
posterior degustación por parte de los evaluadores
48
se concluyó que el embutido
vegetal cumplía con calificación alta en todos los niveles de aceptación tanto como
textura, color, sabor y apariencia. Quedándonos con esta formulación como la idónea
para el producto final.
4.3. Análisis e interpretación de los resultados
4.3.1. Análisis del proceso de producción
Para determinar el rendimiento del embutido vegetal se aplica la siguiente fórmula:
Tabla N° 5: Rendimiento del producto
Peso (gr.)
Peso del producto
Rendimiento del producto (%)
1500
75.75
Peso total
1980
Fuente: propia
Elaborado por: José Luis yumbo G.
4.3.2. Caracterización físico-química y microbiológica del producto terminado
La
caracterización física y químico del producto en estudio se lo realizo en los
laboratorios del Instituto de Investigaciones Tecnológicas de la Facultad de Ingeniería
49
Química de la Universidad de Guayaquil, los de microbiología se lo desarrollo en
Instituto Nacional de Pesca.
4.3.2.1 Análisis microbiológicos
Se realizo análisis microbiológicos de: Coliformes totales, Mohos y Levaduras para
determinar si el producto cumple con los parámetros establecidos para dicho producto.
Tabla N°6: Análisis de microbiología
Características microbiológicas
Producto a analizar
Mohos y levaduras
Coliformes totales
< 10 UFC/g.
< 10UFC/g.
Embutido vegetal
UFC (unidad formadora de colonias)
Fuente: Propia
Elaborado por: José Luis yumbo G
4.3.3.2 análisis Físico – Químico
Debido a los análisis Físicos – Químicos. Obtenidos del embutido vegetal a partir de la
quinua y habas secas, esta contiene un alto porcentaje de proteína lo que lo hace un
producto acto para la alimentación humana por sus valores nutricionales que presenta.
Tabla N° 7: Análisis Físico – Químico del producto.
Análisis físico - Químico
Embutido Vegetal
Parámetros
(%)
PROTEÍNA
14.20
HUMEDAD
52.62
50
GRASA
2.69
CENIZA
3.56
CARBOHIDRATO
26.93
Fuente: Propia
Elaborado por: José Luis Yumbo G
4.4 comparación de datos obtenidos
Embutido de Soja
Embutido de Quinua y Habas
Secas.
Carne de Res
Parámetro
(%)
Parámetro
(%)
Parámetro
(%)
PROTEÍNA
27.27
PROTEÍNA
14.20
PROTEÍNA
19
HUMEDAD
33.73
HUMEDAD
55.62
HUMEDAD
75
GRASA
5
GRASA
2.79
GRASA
2.5
CENIZA
___
CENIZA
3.56
CENIZA
__
CARBOHIDRATO
3
CARBOHIDRATO
26.9
CARBOHIDRATO 0
Fuente: Para la Carne de res Carvajal, 2000. Para el de Soja de tipo comercial. Para el Embutido de
Quinua fuente propia.
Elaborado por: José Luis Yumbo G.
51
Conclusiones
 Al culminar con la con la investigación, de la elaboración de un embutido vegetal. Se
concluye que si fue posible el estudio planteado de la misma. Y que mediante los
análisis de laboratorio el porcentaje de proteína es acorde para este tipo de producto.
 De acuerdo con los análisis microbiológicos de: Coliformes totales, Hongos y levaduras
se comprobó que el producto era inocuo, por ende este era apto para el consumo
humano.
 El producto elaborado mediante este estudio, se propone como una alternativa en la
alimentación familiar ya que esta
esta cumple con los valores nutricionales
establecidos.
 Para la formulación del producto es importante el porcentaje ideal de agua que se
utiliza en el proceso ya que de esto depende, para conseguir la textura adecuada del
embutido vegetal.
 En la recepción de la materia prima (quinua), esta debe tener 13-14% de humedad, de
esta manera se evita la activación microbiana.
 En el proceso del embutido vegetal se utiliza tripas artificiales, para que este producto
sea también parte de la alimentación vegetariana.
52
Recomendaciones
 Para evitar pequeñas
cantidades de saponinas en la harina de la quinua, lo que
provoca un sabor amargo en la misma, es recomendable enjuagar de 3 a 4 veces.
 Es recomendable el empacado al vacío del producto para asegurar la inocuidad
alimentaria.
 El producto obtenido se recomienda refrigerarlo de 3 - 4ºC
 El presente estudio de obtención de embutido vegetal a partir de la quinua y habas
secas. Se deja como base para la experimentación con otros tipos de materia prima de
origen vegetal. Teniendo en cuenta que estas tenga un nivel elevado de proteína.
53
BIBLIOGRAFÍA
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Cancela, M. d. (2008). http://www.innatia.com/s/c-proteinas-y-aminoacidos/a-proteinasorigen-vegetal.html.
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FAO. (quinua-2013). www.fao.org.
Hougen, W. y. (1982). balance de materia.
http://www.jduque.com/organike/index.php/estudios-de-la-quinua. (2013).
Huerta, P. (26 de junio de 2013). http://noticias.tudiscovery.com/quinua-nuevosdescubrimientos-y-desafios-del-alimento-del-futuro/.
I., E. P. (1985). La quinua... gran alimento y su utilización. 23.
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Jose Enrique Campillo, E. e. (s.f.). http://www.cantabriaenlamesa.com/reportajes/anointernacional-de-la-quinua-02032013.htm. Recuperado el 2 de Marzo de 2013
Mujica, A. (1988). Quinua Ancestral Cultivo de Los Andes.
Charley, H. (1970). Tecnologia de Alimetos.
Cheftec, J.-C. (1989). Proteinas Alimentarias.
Duran, L., & Calvo, C. (1981). Control de Calidad y Normalizacion de Conservas.
Himmelblau, D. M. (1979). Principios y Calculos Basicos de la Ingenieria Quimica.
Madrid, A., Cemzano, I., & J. M. Vicente . (1994). Nuevo Manual de Industrias
Alimentarias.
Ramirez, F. D. (2006). Manual del Ingeniero de Alimento.
Sainz, R. (1974). Chacineria Practico.
54
ANEXOS
55
Anexo A
Hojas de la encuesta n°1 de la evaluación
sensorial.
56
57
58
59
60
Anexo B
Hojas de la encuesta n°2 de la evaluación
sensorial.
61
62
63
64
Anexo C
Análisis estadísticos del embutido vegetal
incluyendo el hongo de pinar (hongos secos).
65
Encuesta N°1
Análisis sobre la apariencia del embutido vegetal
N° de Jueces
Muestra A
Muestra B
Muestra C
1
4
4
4
2
2
1
4
3
4
4
4
4
5
4
3
5
3
3
4
6
4
4
5
7
4
4
4
8
3
2
3
9
3
2
4
10
4
4
4
11
5
5
4
12
5
4
5
13
3
3
3
14
4
4
4
15
2
4
5
55
52
60
3,47
3,47
4,00
Total
promedio
66
Análisis sobre el sabor del embutido vegetal
N° de Jueces
Muestra A
Muestra B
Muestra C
1
4
4
4
2
5
4
5
3
3
4
5
4
5
4
5
5
3
4
5
6
4
5
4
7
4
4
4
8
4
4
4
9
4
5
4
10
3
4
4
11
4
4
5
12
5
4
5
13
4
3
4
14
4
4
4
15
4
4
5
60,00
61,00
67,00
4,00
4,07
4,47
Total
Promedio
67
Análisis sobre el color del embutido vegetal
N° de Jueces
Muestra A
Muestra B
Muestra C
1
3
5
4
2
4
1
4
3
3
4
4
4
4
4
5
5
3
4
4
6
4
4
5
7
4
4
4
8
3
2
3
9
2
2
4
10
2
3
3
11
4
3
4
12
4
4
4
13
3
3
4
14
4
5
4
15
3
4
5
50
52
61
3,33
3,47
4,07
Total
Promedio
68
Análisis sobre la textura del embutido vegetal
N° de Jueces
Muestra A
Muestra B
Muestra C
1
4
3
4
2
4
1
5
3
4
4
4
4
4
4
5
5
4
4
4
6
4
4
5
7
4
4
4
8
2
4
5
9
3
3
4
10
3
3
4
11
4
4
4
12
5
5
5
13
2
4
4
14
4
4
4
15
3
4
5
54
55
66
3,67
3,67
4,40
Total
Promedio
69
ANEXO D
Análisis estadísticos del embutido vegetal
presentación final, no incluyendo el hongo de pinar
(hongos secos).
70
Encuesta N°2
Análisis sensorial del embutido vegetal de la apariencia
Apariencia
N° de jueces
nivel de aceptación
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4
5
4
4
5
4
5
4
4
5
4
4
4
4
5
4,333333333
Promedio
Análisis sensorial del embutido vegetal en cuanto al color
Color
N° de jueces
nivel de aceptación
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4
4
4
4
3
5
4
4
4
5
4
71
12
13
14
15
4
4
3
4
4
Promedio
Análisis sensorial del embutido vegetal en cuanto al Sabor
Sabor
N°de jueces
Nivel de aceptación
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4
5
4
4
3
4
5
5
4
5
4
4
4
4
4
4,2
Promedio
72
Análisis sensorial del embutido vegetal en cuanto a la textura
Textura
N°de jueces
Nivel de aceptación
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4
5
4
4
3
5
5
4
4
5
4
4
4
5
5
4,333333333
Promedio
73
ANEXO E
Resultados de los análisis Microbiológicos y Físico
-Químicos
74
75
76
77
78
ANEXO F
Figuras de proceso del embutido vegetal.
Figuras de proceso del embutido vegetal
Fig.4 pesado de harina de quinua
Fig.5 pesado de harina de habas
79
Fig. 6 Adición de vegetales frescos
Fig. 7 mezclado de los componentes del embutido vegetal
80
Fig. 8, 9,10,11. Proceso de embutido
fig. 12 Cocimiento
Fig. 13 Enfriamiento
Fig. 14, 15, 16,17. Empacado al vacío
81
82
ANEXO G
Norma INEN Carne y productos cárnicos. Productos
cárnicos, productos cárnicos curados – Madurados y
pre cocidos – cocidos.