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@limentech
Universidad de Pamplona
ÁLVARO GÓNZALEZ JOVES
Rector
JORGE ENRIQUE RUEDA PARADA
Vicerrector de Investigaciones
PEDRO LEÓN PEÑARANDA LOZANO
Vicerrector de Interacción Social
AMANDA LUCIA CHAPARRO GARCÍA
Vicerrector Académico
OSCAR AUGUSTO FIALLO SOTO
Decano Facultad Ingenierías y Arquitectura
LIDA YANETH MALDONADO MATEUS
Directora Maestría en Ciencia
y Tecnología de Alimentos
LUZ ALBA CABALLERO PÉREZ
Coordinadora Especialización en Protección de Alimentos
HENRY MORALES OCAMPO
Director Departamento de Alimentos
1
ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
CONSEJO EDITORIAL
COMITÉ EDITORIAL
Lida Yaneth Maldonado Mateus, Msc.
Universidad de Pamplona
Lilia Socorro Calderón, Ph.D.
Universidad de Pamplona
Luz Alba Caballero P, Msc.
Universidad de Pamplona
Fanny Yolanda Albarracin, Msc
Universidad de Pamplona
COMITÉ CIENTIFICO
Yanine Yubisay Trujillo N., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Magda Ivonne Pinzón F., Ph. D.
Universidad del Quindío
Daniel Durán O., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Alba Durango, Ph.D.
Universidad de Córdoba
Victor Manuel Gelvez O., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Wilfrido Brinez, Ph.D.
Universidad del Zulia
Marcos Xavier Sánchez Plata, Ph.D.
Universidad de Texas
EDICIÓN GRAFICA Y DISEÑO PORTADA
Javier Orlando Torres rICO
COORDINACIÓN E IMPRESIÓN
Javier Orlando Torres Rico
Editorial JAVA E.U.
Nit: 807009580-9
[email protected]
TRADUCCION
Nadine Kieff.
DERECHOS RESERVADOS DE AUTOR
Los documentos de esta publicación pueden ser reproducidos total o parcialmente, siempre y cuando sean
utilizados con fines académicos y se cite la fuente.
EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD
Las opiniones expresadas en los artículos firmados son de los autores y no coinciden necesariamente con
las de los editores y/o directores de la Revista @limentech. La Revista no se hace responsable por el
contenido de los artículos publicados.
2
@limentech
Universidad de Pamplona
EDITORIAL
En los últimos años la actividad investigativa de la Universidad de Pamplona a través de
los institutos y grupos de investigación ha generado resultados a través de los proyectos
de investigación dando soluciones reales a problemas que se presentan en la región
debido, en gran proporción, a la elaboración de productos alimenticios con deficientes
practicas artesanales, dichos resultados se han divulgado mediante los diferentes medios
de comunicación que posee la institución para que el país conozca alternativas adecuadas
a sus condiciones para el mejoramiento y estandarización de los procesos productivos.
Estas nuevas tecnologías permitirán la producción limpia de productos agropecuarios,
obtención de alimentos sanos libres de residuos tóxicos, organolépticamente aceptables
y nutritivos, obtenidos mediante el uso del medio ambiente de una manera sustentable y
sostenible. Lo sustentable y sostenible no debe verse como algo utópico sino por el contrario
permitir a los investigadores de la ciencia y tecnología de los alimentos, visualizar el camino
para plantearnos nuevas e innovadoras formas de producción sin olvidar lo natural y
tradicional permitiéndole a las futuras generaciones una mejor calidad de vida.
La revista @limentech ha publicado en sus últimos números resultados de investigaciones
con aportes en el área de la calidad e inocuidad de los alimentos, manejo poscosecha,
elaboración de productos prebióticos, alimentos funcionales entre otros. En este nuevo
número presentamos, con gran satisfacción, los resultados de investigaciones realizadas
no solo en la Universidad de Pamplona, sino en varias instituciones del país y de países
extranjeros como Venezuela y Cuba. Agradecemos a los investigadores que han querido
contribuir con su aporte al crecimiento de esta revista.
Atentamente,
Lida Yaneth Maldonado Mateus
Comité Editorial
Revista @limentech
3
ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
TABLA DE CONTENIDO
5
TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOS
CURADOS. EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA,
DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH VENEZUELA
31
EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO SALAMI CON DIFERENTES
SUSTITUCIONES DE LA GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE
CRUDO DE PALMA AFRICANA. COLOMBIA
37
COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE FRUTAS TROPICALES:
GUAYABA (Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE
(Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota L). COLOMBIA
45
ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ UTILIZANDO COMO EXTENSOR
HARINA DEL FRÍJOL ZARAGOZA
(Phaseolus lunatus). COLOMBIA
49
EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE ESTERILIZACIÓN Y ADITIVOS EN LA
CONSERVACIÓN DE LA SETA Pleurotus ostreatus. COLOMBIA
58
EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD TREATMENT ON THE FUNCTIONAL
PROPERTIES OF EGG WHITE ANALYZED BY RESPONSE SURFACE
ANALYSIS
66
ELABORACIÓN DE ESPAGUETIS ENRIQUECIDOS CON HUEVO PARA
AUMENTAR SU CONTENIDO PROTEICO EN GEORGETOWN, GUYANA.
COLOMBIA
74
REVALORIZACION DE LA CACHAZA EN LA INDUSTRIA PANELERA DE LA PAZ
(SANTANDER). COLOMBIA
83
CAMBIOS MICROESTRUCTURALES EN TAJADAS DE YUCA (Manihot esculenta
Crantz) VARIEDAD MCOL 1522 POR DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
97
OPTIMIZACIÓN Y MEJORA EN EL PROCESO TECNOLÓGICO DE ALGUNOS
QUESOS SEMIDUROS ELABORADOS EN CUBA
114
Publicaciones en ediciones anteriores.
116
Instrucciones para los autores.
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Vicerrector de Investigaciones
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Decano Facultad Ingenierías y Arquitectura
LIDA YANETH MALDONADO MATEUS
Directora Maestría en Ciencia
y Tecnología de Alimentos
LUZ ALBA CABALLERO PÉREZ
Coordinadora Especialización en Protección de Alimentos
HENRY MORALES OCAMPO
Director Departamento de Alimentos
1
ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
CONSEJO EDITORIAL
COMITÉ EDITORIAL
Lida Yaneth Maldonado Mateus, Msc.
Universidad de Pamplona
Lilia Socorro Calderón, Ph.D.
Universidad de Pamplona
Luz Alba Caballero P, Msc.
Universidad de Pamplona
Fanny Yolanda Albarracin, Msc
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COMITÉ CIENTIFICO
Yanine Yubisay Trujillo N., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Magda Ivonne Pinzón F., Ph. D.
Universidad del Quindío
Daniel Durán O., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Alba Durango, Ph.D.
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Victor Manuel Gelvez O., Ph.D.
Universidad de Pamplona
Wilfrido Brinez, Ph.D.
Universidad del Zulia
Marcos Xavier Sánchez Plata, Ph.D.
Universidad de Texas
EDICIÓN GRAFICA Y DISEÑO PORTADA
Javier Orlando Torres rICO
COORDINACIÓN E IMPRESIÓN
Javier Orlando Torres Rico
Editorial JAVA E.U.
Nit: 807009580-9
[email protected]
TRADUCCION
Nadine Kieff.
DERECHOS RESERVADOS DE AUTOR
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utilizados con fines académicos y se cite la fuente.
EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD
Las opiniones expresadas en los artículos firmados son de los autores y no coinciden necesariamente con
las de los editores y/o directores de la Revista @limentech. La Revista no se hace responsable por el
contenido de los artículos publicados.
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EDITORIAL
En los últimos años la actividad investigativa de la Universidad de Pamplona a través de
los institutos y grupos de investigación ha generado resultados a través de los proyectos
de investigación dando soluciones reales a problemas que se presentan en la región
debido, en gran proporción, a la elaboración de productos alimenticios con deficientes
practicas artesanales, dichos resultados se han divulgado mediante los diferentes medios
de comunicación que posee la institución para que el país conozca alternativas adecuadas
a sus condiciones para el mejoramiento y estandarización de los procesos productivos.
Estas nuevas tecnologías permitirán la producción limpia de productos agropecuarios,
obtención de alimentos sanos libres de residuos tóxicos, organolépticamente aceptables
y nutritivos, obtenidos mediante el uso del medio ambiente de una manera sustentable y
sostenible. Lo sustentable y sostenible no debe verse como algo utópico sino por el contrario
permitir a los investigadores de la ciencia y tecnología de los alimentos, visualizar el camino
para plantearnos nuevas e innovadoras formas de producción sin olvidar lo natural y
tradicional permitiéndole a las futuras generaciones una mejor calidad de vida.
La revista @limentech ha publicado en sus últimos números resultados de investigaciones
con aportes en el área de la calidad e inocuidad de los alimentos, manejo poscosecha,
elaboración de productos prebióticos, alimentos funcionales entre otros. En este nuevo
número presentamos, con gran satisfacción, los resultados de investigaciones realizadas
no solo en la Universidad de Pamplona, sino en varias instituciones del país y de países
extranjeros como Venezuela y Cuba. Agradecemos a los investigadores que han querido
contribuir con su aporte al crecimiento de esta revista.
Atentamente,
Lida Yaneth Maldonado Mateus
Comité Editorial
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
TABLA DE CONTENIDO
5
TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOS
CURADOS. EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA,
DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH VENEZUELA
31
EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO SALAMI CON DIFERENTES
SUSTITUCIONES DE LA GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE
CRUDO DE PALMA AFRICANA. COLOMBIA
37
COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE FRUTAS TROPICALES:
GUAYABA (Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE
(Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota L). COLOMBIA
45
ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ UTILIZANDO COMO EXTENSOR
HARINA DEL FRÍJOL ZARAGOZA
(Phaseolus lunatus). COLOMBIA
49
EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE ESTERILIZACIÓN Y ADITIVOS EN LA
CONSERVACIÓN DE LA SETA Pleurotus ostreatus. COLOMBIA
58
EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD TREATMENT ON THE FUNCTIONAL
PROPERTIES OF EGG WHITE ANALYZED BY RESPONSE SURFACE
ANALYSIS
66
ELABORACIÓN DE ESPAGUETIS ENRIQUECIDOS CON HUEVO PARA
AUMENTAR SU CONTENIDO PROTEICO EN GEORGETOWN, GUYANA.
COLOMBIA
74
REVALORIZACION DE LA CACHAZA EN LA INDUSTRIA PANELERA DE LA PAZ
(SANTANDER). COLOMBIA
83
CAMBIOS MICROESTRUCTURALES EN TAJADAS DE YUCA (Manihot esculenta
Crantz) VARIEDAD MCOL 1522 POR DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
97
OPTIMIZACIÓN Y MEJORA EN EL PROCESO TECNOLÓGICO DE ALGUNOS
QUESOS SEMIDUROS ELABORADOS EN CUBA
114
Publicaciones en ediciones anteriores.
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Instrucciones para los autores.
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TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS
CÁRNICOS CRUDOS CURADOS. EFECTO DEL
CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA,
DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH
TEXTURE OF THE SURFACE OF RAW CURED MEAT PRODUCTS
AND THE EFFECT OF WATER CONTENT, AND LEVELS OF NaCl AND
pH
Ruiz Ramírez Jorge
RESUMEN
El presente estudio tuvo como objetivo determinar la relación entre la actividad de agua (aw ),
contenido de agua (X), contenido de NaCl, pH de la materia prima y la relación nitrógeno no
proteico/nitrógeno total con los parámetros de textura instrumental en músculos de cerdo y en
jamón curado. Para ello se realizaron cuatro experimentos, dos experimentos fueron preliminares
y sirvieron para definir la metodología de los experimentos posteriores. La relación de X y de la
aw con la dureza en jamón curado y lomo curado fue no lineal. La dureza aumentó a medida que
disminuyó X y la aw . Por debajo de valores de X de 0,6 y aw de 0,7, la dureza del jamón curado
aumentó de forma importante lo cual podría relacionarse con el fenómeno del encostrado. La
relación de X y aw con la cohesividad y elasticidad fue lineal. La cohesividad y elasticidad del
jamón curado, lomo curado y músculo curado disminuyeron a medida que disminuyó X y/o aw .
La cantidad de NaCl añadida afectó significativamente la relación entre X y la dureza. Los
músculos curados con mayor cantidad de NaCl añadido presentaron mayor dureza, cuando el
pHSM24 < 5,7 pero no cuando el pHSM24 > 6,2. Por el contrario, en jamón curado no hubo efecto
directo de la cantidad de NaCl sobre los parámetros de textura, pero sí sobre el índice de
proteolisis. Los jamones curados con altos valores de índice de proteolisis presentaron menor
dureza, mayor cohesividad y elasticidad que aquellos jamones curados con valores bajos de
índice de proteolisis. La determinación continua del valor de X en la superficie del jamón y lomo
curado puede permitir regular los parámetros de secado para mantener el valor de X en la
superficie por encima del valor crítico y lograr con ello evitar el encostrado y mejorar la calidad
del secado.
PALABRAS CLAVES
Jamón curado; Lomo curado; Textura, Índice de proteolisis; Encostrado.
ABSTRACT
The present study has as its objective to determine the relationship between the water activity
(aw ), the water content (X), the NaCl content, the pH in the raw material and the nitrogen
relationship - no proteic/nitrogen total with the parameters of instrumental texture on the pork
muscles and cured ham. Four preliminary experiments were done; two were preliminary and
Universidad del Zulia. Republica Bolivariana de Venezuela.
[email protected]
5
ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
served to define the methodology of the later experiments. The relation of X and of the aw with
the hardness of cured ham and cured loin of pork was not lineal. The hardness increases as X
and aw diminishes. Below the value of X of 0.6 and 0.7 of aw , the hardness of cured ham
increased in an important way which could be related to the crust phenomenon. The relation of
X and aw in so far as cohesiveness and elasticity was lineal. The cohesiveness and elasticity
of cured ham, cured pork loin and cured muscle diminished as X and/or aw diminished. The
quantity of NaCl added affected the relation significantly between X and the hardness. The
cured muscle with a greater quantity of NaCl added presented greater hardness when the pH
pHSM24 < 5,7 but not when the pH pHSM24 > 6,2. On the contrary with cured ham there was no
direct effect of the quantity of NaCl on the parameters of texture but there were on the index of
proteolysis. The cured hams with high value of the index of proteolysis presented less hardness,
more cohesiveness and elasticity than those cured hams with low values of proteolysis index.
The determination continues with the value of X on the surface of ham and cured pork loin could
permit regular parameters of dryness to maintain the value of X on the surface over the critical
value and achieve avoiding the crusting and improve the quality of the dryness.
KEY WORDS
Hardness, Cohesiveness, Elasticity, Proteolysis index.
INTRODUCCIÓN
La textura es uno de los atributos sensoriales más importantes en el proceso de selección y
consumo de los alimentos (Moskowitz y Jacobs, 1987; Szczesniak, 1968 y 2002; Szczesniak y
Kleyn, 1963), y es uno de los criterios de calidad para la certificación del Jamón Serrano como
Especialidad Tradicional Garantizada (ETG) (Fundación del Jamón Serrano, 1998).
La textura en el jamón curado depende de la materia prima utilizada y del proceso tecnológico
efectuado (Guerrero y col., 1999). En relación a las características de la materia prima, se han
estudiado los efectos del origen genético (Oliver y col., 1994; Gou y col., 1995; Guerrero y col.,
1996), del contenido y composición de la grasa (Parolari y col., 1988; Ruiz-Carrascal y col.,
2000), del pH (Arnau y col., 1998; Guerrero y col., 1999; Tabilo y col., 1999; Magraner y col.,
2003; García-Rey y col., 2004), del potencial proteolítico (Virgili y col., 1995; Parolari y col., 1994;
Schivazappa y col., 2002) y de la condición sexual de los cerdos de donde proviene la materia
prima (Bañon y col., 2002; Tabilo y col., 1999).
Los efectos de los parámetros tecnológicos estudiados han sido: la temperatura (Arnau y col.,
1997; Martín y col., 1998), la cantidad de sal añadida (Arnau, 1991; Arnau y col., 1998; GarcíaGarrido y col., 1999; Guerrero y col., 2000; García-Rey y col., 2004; Andrés y col., 2004), el
tiempo de procesado (Monin y col., 1997; Buscailhon y col., 1994; Ruiz y col., 1998) y el contenido
y la actividad de agua (Virgili y col., 1995; Monin y col., 1995; Gou y Comaposada, 2002).
Los problemas de textura más importantes que se han descrito en jamón curado son la excesiva
blandura y/o textura pastosa (Arnau, 1991; Arnau y col., 1998; Parolari y col., 1994; Virgili y col.,
1995; García-Garrido y col., 2000; García-Rey y col., 2004) y el encostrado (Arnau, 1998; GarcíaGarrido y col., 1999; Flores, 2001).
El encostrado puede definirse como una capa superficial mucho más dura que el resto del
producto. De forma táctil se percibe que al dejar de presionar con los dedos la capa superficial,
ésta no recupera, y si la presión es muy fuerte, incluso puede llegar a romperse.
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El encostrado está relacionado con un alto nivel de secado en la parte externa mientras que la
parte interna permanece aún con un alto contenido de humedad. La difusión del agua desde las
zonas internas no compensa la deshidratación de la superficie y como consecuencia ésta se
endurece y forma la costra (Flores, 2001).
Este defecto de calidad está contemplado en el apartado 4.1.2 (Índice de Secado) del pliego de
condiciones de la ETG Jamón Serrano, en donde se indica que el gradiente de humedad entre
la parte exterior y la central de la loncha no debe ser superior al 12%, y en el apartado 4.2.1 de
Características Organolépticas donde se establece que la textura debe ser homogénea al corte
y exteriormente no reseca (encostrado) (Fundación Jamón Serrano, 1998).
A pesar de la importancia de este problema en los productos crudos curados como p.e: jamón
curado, no se han encontrado estudios que describan los perfiles de contenido de agua y /o
actividad de agua que presentan los productos al encostrarse. Además, en los estudios realizados
sobre el efecto del contenido de NaCl y/o pH, es difícil separar el efecto del contenido de agua
del efecto debido al contenido de NaCl o al pH.
Por otro lado, determinar la relación de la actividad de agua y el contenido de agua con los
parámetros de textura permitiría fijar los valores óptimos de actividad de agua y contenido de
agua necesarios para obtener una textura adecuada. Asimismo, el desarrollo de un sistema de
medida «on line» del contenido de agua de la superficie del producto, permitiría predecir la
textura de la superficie y relacionarlo con problemas tales como el encostrado.
Partiendo de estas premisas el objetivo del presente trabajo fue determinar la relación entre
parámetros de composición (actividad de agua, contenido de agua, NaCl, pH materia prima,
relación nitrógeno no proteico/nitrógeno total) y parámetros de textura instrumental en productos
cárnicos crudos curados.
MATERIALES Y MÉTODOS
En el presente estudio fueron realizados cuatro experimentos. Los experimentos 1 y 2 fueron
preliminares y sirvieron para obtener un conocimiento más amplio de la relación existente entre
el contenido de agua y/o actividad de agua con los parámetros de textura en jamón curado y en
lomo curado. También sirvieron para definir la metodología a emplear y establecer el diseño
experimental de los experimentos 3 y 4. En la Tabla 1 se esquematiza los experimentos realizados
en el presente estudio.
EXPERIMENTO 1
Se utilizaron muestras del músculo biceps femoris de seis jamones curados comerciales (P1P6) con un contenido de grasa intramuscular de 2,7 a 4,4%. Las muestras se prepararon en
trozos de 3×1,5×1,5 cm, obteniéndose entre 10 y 30 muestras por jamón.
Secado
Las muestras fueron pesadas, etiquetadas y colocadas en recipientes herméticos de plástico
que contenían una solución saturada de NaBr preparada con agua destilada (2:5 p/p) (Wolf,
Spiess y Jung, 1985). La solución saturada de NaBr se mantuvo en una cámara a 15 ºC, en
estas condiciones la humedad relativa en equilibrio con el aire del interior de los recipientes es
del 60,68% (Greenspan, 1977).
Las muestras correspondientes a cada jamón se secaron en el interior de los recipientes durante
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
Análisis realizados
Proceso
Productos
Tabla 1. Esquema general de los experimentos realizados.
Experimento
1
Experimento
2
Experimento
3
Experimento
4
Jamones
curados
comerciales
Lomos curados
(longissimus
dorsi)
Músculos BF y
SM curados
durante 45 días
Jamones de 289 días
de curación
- Obtención
del BF
- Preparación
de muestras
- Secado
- Envasado
- Obtención
de - Obtención
de
piezas
BF y SM de
- Secado de pieperniles
zas
- Salado
- Loncheado
- Preparación de
- Envasado
muestras
- Secado de
muestras
- Envasado
-
- TPA
- Contenido
de agua
- aw
- pH
- Contenido
de NaCl
- Contenido
de grasa
- TPA
- Contenido de
agua
- aw
- pH
- Contenido de
NaCl
- Contenido de
grasa
- Nitrógeno total
-
- TPA
- Contenido de
agua
- pH
- Contenido de
NaCl
- Contenido de
grasa
- Nitrógeno to-tal
- NNP
Salado de perniles
Reposo
Secado
Obtención de BF y
SM
- Preparación de
muestras
- Secado de muestras
- Envasado
TPA
Contenido de agua
pH
Contenido de NaCl
Contenido de grasa
Nitrógeno total
NNP
períodos distintos con el fin de obtener, para cada jamón, trozos con diferentes grados de secado.
Posteriormente estos trozos fueron envasados indivi-dualmente (atmósfera de 70% N2) en bolsas
de 20 µm de poliamida / 70 µm de polietileno: permeabilidad al oxígeno: 8 cm3/m 2/24h a 4 ºC/
80% HR; permeabilidad al vapor de agua: 2,0 g /m 2/24h (SACOLIVA®) y almacenadas a 15 ºC
durante un período mínimo de 14 días, con el fin de equilibrar el contenido de agua y de sal de las
muestras.
Análisis de textura
Las muestras fueron cuidadosamente cortadas con un bisturí en forma de paralelepípedos de
10×10×10 mm y de 10×0,5×1,0 mm (largo×ancho×alto), este último caso, para las muestras
más secas y así evitar la sobrecarga de la célula del texturómetro. Para estas últimas, el perfil
de textura instrumental (TPA) (Bourne, 1978) se realizó por cuadruplicado. Al resto de muestras
el TPA se realizó por duplicado. Para realizar el TPA se utilizó un analizador de textura modelo
TA-XT2 (Stable Micro Systems, UK) a una velocidad de cruceta de 5 mm/s. Los paralelepípedos
de jamón se comprimieron un 50% (en dirección perpendicular a la de las fibras musculares) y
se determinaron los siguientes parámetros: dureza (kg), elasticidad (adimensional), cohesividad
(adimensional) y masticabilidad (kg).
Análisis de actividad de agua (aw) y contenido de agua (X) sobre las muestras utilizadas
para analizar textura
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En cada muestra se determinó la aw utilizando un equipo Novasina AW y X (kg de agua/kg de
materia seca) por secado en una estufa a 103±2 °C hasta peso constante (ISO 1442:1997).
También se calculó el valor de Xdd (kg H2O/kg materia seca-kg de grasa intramuscular-kg de
NaCl) y Xd (kg H2O/kg materia seca-kg de NaCl), utilizando para ello los contenidos de grasa y
de NaCl sobre base seca determinados sobre el resto de músculo.
Análisis fisicoquímicos sobre el resto de músculo
Se determinó el contenido de agua según la norma ISO 1442 (1997). El pH fue medido con un
pH-metro Xerolit® en una solución de muestra de biceps femoris previamente homogeneizada
(15 g/135 mL de agua destilada).
La cantidad de cloruro fue determinada por el método colorimétrico de Volhard (ISO 1841-1:
1996). Para ello, se pesaron aproximadamente 15 g de muestra y se introdujeron dentro de un
Erlenmeyer con 150 mL de agua desionizada, la muestra se homogeneizó con un Ultra-Turrax
(Thyristor Regler TR 50) a 13.500 rpm durante 30 segundos. A continuación la mezcla se introdujo
en un baño a 80-100 ºC durante una hora. Después de atemperar se añadieron 5 mL de solución
de Carrez I y 5 mL de Carrez II dejando la muestra en reposo durante 10 minutos y se filtró sobre
papel Whatmann No. 52. A 10 mL del filtrado se le adicionaron 10 mL de una solución de nitrato
de plata 0,1 N y, después de reposar 10 minutos, se valoró con sulfocianuro potásico 0,1 N en
presencia de nitrobenceno y sulfato férrico amónico como indicador. El contenido de NaCl fue
expresado en porcentaje sobre base seca.
La grasa total se determinó según el método Soxhlet (ISO 1443, 1973) que consiste básicamente
en una digestión de la muestra y posterior extracción en Soxhlet con hexano durante 6 horas,
regulando la ebullición, de forma que se produzcan 15 sifonadas al menos en cada hora, con
posterior determinación del porcentaje de grasa por gravimetría. El contenido de grasa fue
expresado en porcentaje sobre base seca y en porcentaje sobre base seca desalada (MSNaCl).
EXPERIMENTO 2
Se utilizaron 2 lomos curados elaborados a partir del músculo longissimus dorsi, al cual se le
añadieron 30 g de NaCl, 0,2 g de NaNO 2, 0,2 g de KNO 3 y 2 g de pimienta por kg de lomo.
Posteriormente se dejaron durante 8 días a 3±2 ºC, rotándose las piezas cada 3 días, luego
fueron embutidos en tripas de colágeno y colocados en el secadero a 75-85% de (HR) y 10±1
ºC de temperatura durante 2 días para luego disminuir la HR a valores entre 70 y 80%, y subir la
temperatura a 12±1 ºC, permaneciendo en estas condiciones hasta completar los 45 días.
Posteriormente, se quitó la tripa de los lomos, se envasaron al vacío y se colocaron a 3±2 ºC por
2 meses para equilibrar el contenido de agua y sal.
Secado
A continuación cada lomo se dividió en 4 trozos iguales, dos trozos fueron asignados al
tratamiento: Lomo Encostrado (LE), y los otros dos al control: Lomo No Encostrado (LNE),
dando como resultado 8 trozos. Los cuatro del LE se colocaron en un túnel de secado (Figura
4) a 50±3% HR, temperatura de 15±2 ºC y una velocidad de aire de 0,2-0,3 m/s durante 8 días,
tiempo en el cual se produjo el encostrado. Para lograr que esto sólo ocurriese en una de las
superficies transversales del trozo, las demás superficies se recubrieron con plástico envolvente
(Permeabilidad: 145 g H20/m 2/día a 25 ºC y 75% HR). Los trozos correspondientes al LNE se
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
colocaron en un túnel de secado durante 8 días a 80±3% de HR, a 2±2 ºC, y a una velocidad del
aire de 0,2-0,3 m/s.
Luego cada uno de los trozos de los LNE y LE fue loncheado. Las lonchas fueron de unos 3 mm
de grosor, procediéndose de la parte más externa hacia su interior, de esta manera se obtuvieron
6 lonchas por cada trozo. Posteriormente estas lonchas fueron envasadas individualmente
(atmósfera de 99,8 ± 0,1% N2 y 0,1 ± 0,1% O2) y almacenadas a 1 ºC, durante un período
mínimo de 18 días, con el fin de equilibrar la composición de la muestra y tratar de mantener una
baja actividad enzimática proteolítica.
Análisis de textura
Para el análisis de la textura, las lonchas fueron cortadas en paralelepípedos de 10×10×3 mm
(largo × ancho × altura), utilizando el centro de la loncha para el análisis, efectuándose tres
réplicas por cada loncha.
Antes de realizar el análisis las muestras fueron colocadas una hora a temperatura ambiente.
Se utilizó un texturómetro MTS Alliance modelo RT/5 (SEM, España) con mayor capacidad en la
célula de carga que el anteriormente utilizado, para evitar la sobrecarga que ocurría con el
anterior texturómetro. Para lograr mayor seguridad en la célula de carga la velocidad de cruceta
fue disminuida a 1 mm/s, se comprimieron un 50% y se le calcularon los mismos parámetros
que en el experimento 1.
Medida de la aw y de X de las lonchas
La metodología empleada para la medida de la aw fue la misma del experimento 1, el contenido
de agua se determinó mediante el método AOAC (1990).
Análisis fisicoquímicos de los lomos
El resto de muestra de cada pieza picada se utilizó para la caracterización fisicoquímica. Para
ello fueron sacadas de la cámara donde se encontraban a 2±2 ºC y colocadas a temperatura
ambiente por una hora.
Los análisis realizados fueron los siguientes: el contenido de agua se determinó utilizando el
método AOAC (1990).
El procedimiento para la determinación de la concentración de NaCl se realizó mediante el
método colorimétrico de Volhard (ISO 1841-1: 1996) modificado, ya que la valoración se realizó
en un autoanalizador de flujo continuo segmentado TechniconTM AA-II bicanal para análisis de
carnes y productos cárnicos (Berman, 1977).
Se determinó el contenido en nitrógeno utilizando el método Kjeldahl (AOAC, 1990). Se pesaron
aproximadamente 2,0 g de muestra picada y se introdujeron en un tubo Büchi con ácido sulfúrico
98% (20 mL) y un catalizador de sulfato potásico, sulfato de cobre y selenio. Las muestras
fueron digeridas a 410 ºC durante un tiempo aproximado de 3 horas en un digestor (Digestor
Büchi 425). El extracto obtenido se destiló (Destillation unit Büchi 315) tras la adición de NaOH
30%. El destilado se recogió en un Erlenmeyer donde previamente se había añadido 100 mL de
ácido bórico al 4% y un indicador de color (0,2 mL de rojo de metilo y 0,1 mL de azul de metileno
diluido en 100 mL en alcohol etílico). La cantidad de amoniaco formado se valoró con HCl 0,25
N. La cantidad de proteína se obtuvo multiplicando el valor del nitrógeno total por 6,25.
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El contenido de grasa intramuscular se determinó utilizando la misma metodología descrita
en el experimento 1.
DISEÑO EXPERIMENTAL DE LOS EXPERIMENTOS 3 Y 4
Se utilizaron 36 perniles, los de pH bajo fueron obtenidos en una sala de despiece comercial.
Los de pH alto fueron obtenidos del descarte por pH en la fase de selección de perniles en una
empresa de jamones curados, debido a la dificultad de encontrar este tipo de perniles.
El pH fue medido con un pH-metro con electrodo de penetración (Crison) en el músculo
semimembranosus a las 24 h postmortem, de esta forma se obtuvieron 36 perniles con peso
de 11±1 kg, 18 con pH = 5,7 y 18 con pH = 6,2.
Luego, fueron divididos en 2 grupos. Un grupo de nueve perniles de pH = 5,7 se utilizaron para
el procesado de los músculos con 45 días de curación (Experimento 3) y los otros nueve fueron
utilizados para la elaboración de jamones de 289 días de curados (Experimento 4). Igual
tratamiento tuvieron los perniles con pH = 6,2, nueve se usaron para el procesado de músculos
curados y otros nueve para elaborar jamones curados.
El diseño aplicado para ambos experimentos fue un factorial 3 (niveles de sal) × 2 (pH) para
cada músculo (semimembranosus y biceps femoris).
EXPERIMENTO 3
Para la obtención de los músculos curados los perniles fueron despiezados y se extrajeron los
músculos biceps femoris y semimembranosus.
Luego, se realizó un salado, frotando los músculos de forma manual con 0,05% de KNO 3 y
0,03% de NaNO 2, y dependiendo del tratamiento con 2, 5, u 8% de NaCl. Tras cubrir la parte
magra de los músculos con la sal, éstos se envasaron individualmente al vacío en bolsas de
poliamida y polietileno (SACOLIVA® permeabilidad: 2,6 g H20/m 2 /día a 3 ºC/ 85% HR) y se
colocaron horizontalmente en bandejas en una cámara a 2±2 ºC.
Al cabo de cinco días se repitió la operación de frotado anterior, con la sal añadida en el primer
frotado que no había sido absorbida por el músculo. Los músculos se dejaron en las mismas
condiciones anteriores de temperatura y envasado. Esta operación se realizó cada 5 días hasta
haber transcurrido 45 días, tiempo que duró la salazón. Posteriormente fueron cortados en
trozos de 40×20×20 mm, obteniéndose 9 trozos por cada músculo (18 perniles × 2 músculos ×
9 muestras = 324 muestras).
Cada trozo fue pesado en una balanza analítica de 0,01 mg de precisión (Mettler PE 300) y se
enumeraron del 1 al 9, de esta manera cada número correspondería a un nivel de secado
dentro de cada músculo.
El resto de músculo fue picado y envasado en bolsas metálicas con carátula transparente
(SACOLIVA® permeabilidad: < 1 mg H20/m 2/día, a 23 ºC/85% HR), y almacenado a 2±2 ºC para
su posterior análisis físico-químicos.
Secado
Posteriormente los trozos fueron colocados en secaderos de 2 m 3, a 3±2 ºC, 57,5±2,5% de HR
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ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
y a velocidad de aire de 1m/s. En estos secaderos permanecieron hasta alcanzar niveles de
contenido de agua entre un 28,6 y un 56,7%. Para ello cada trozo era pesado periodicamente y
extraído del secadero cuando había alcanzado el peso prefijado. Una vez alcanzado el nivel de
secado deseado los trozos fueron envasados individualmente en las mismas condiciones que
en el experimento 2 y almacenados a 1 ºC por un período mínimo de 30 días.
Análisis de textura
Para el análisis de la textura, los trozos envasados fueron sacados de la cámara donde se
encontraban a 1 ºC y dejados a una temperatura ambiente durante una hora. Luego se
desempacaron y fueron cortados cuidadosamente con un bisturí, en paralelepípedos de
10×10×10 mm, para ello se utilizó una plantilla (con esas medidas) que se colocó en el centro
del trozo. Efectuándose tres replicas por cada paralelepípedo.
El texturómetro, la velocidad de cruceta, el porcentaje de compresión y los parámetros calculados,
fueron los mismos que en el experimento 2.
Análisis del contenido de agua sobre las muestras de músculo curado utilizadas para
analizar textura
Se determinó el contenido de agua según AOAC (1990) y se calculó el valor de (X) y de (Xd) de
la misma forma explicada en el experimento 1.
Análisis fisicoquímicos sobre el resto de músculo curado
El resto de muestra de cada músculo fue picado y utilizado para la caracterización fisicoquímica.
El contenido de agua se determinó según AOAC (1990).
El valor del pH se midió utilizando un pH-metro (Sharlau Science modelo 8424) con una sonda
de penetración (Crison Ingold LoT406-M3-S7/25). Las mediciones se realizaron introduciendo
la sonda 2-3 cm en el interior de la muestra, midiéndose el pH en tres puntos (dos laterales y
uno central) de la muestra.
El contenido en NNP se determinó utilizando el método de Kerese (1984): se pesaron
aproximadamente 10 g de muestra y se introdujeron en un Erlenmeyer con 100 mL de agua
desionizada. Posteriormente la muestra se homogeneizó con un Ultra-Turrax (Thyristor Regler
TR 50) a 13.500 rpm durante 30 s y se agregaron 100 mL de ácido tricloracético al 10%. Se
taparon los Erlenmeyers (papel parafilm) y se dejaron 24 horas a 2 ±2 ºC. Pasadas las 24 horas
se filtró sobre papel Whatmann # 52, y se introdujeron 50 mL de la solución en un tubo Büchi,
procediéndose a la digestión y a la destilación de manera idéntica a la utilizada para la
determinación de NT del experimento 2. La valoración de amoniaco formado se realizó con HCl
0,1 N.
El NT se determinó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 1. Un índice de
proteolisis fue determinado como el porcentaje de la relación existente entre NNP y NT (Ambanelli
y col., 1968; Cantoni y col., 1972; Careri y col., 1993; Schivazappa y col., 2002).
El contenido de grasa intramuscular se determinó utilizando la misma metodología descrita en
el experimento 1. Mientras, que el contenido de NaCl se determinó utilizando la misma
metodología descrita en el experimento 2.
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EXPERIMENTO 4
Procesado de jamón curado
Para la fabricación de los jamones curados, los perniles fueron salados frotándolos de forma
manual con 0,05% de KNO 3 y 0,03% de NaNO 2, y dependiendo del tratamiento con 2, 5, u 8% de
NaCl. Tras cubrir la parte magra de las piezas con la sal, los perniles se envasaron individualmente al vacío en bolsas de poliamida y polietileno (SACOLIVA® permeabilidad: 2,6 g H20/m 2/
día a 23 ºC/ 85% HR) y se colocaron en bandejas en una cámara a 2±2 ºC, procedimiento
similar al utilizado en el experimento 3.
Al cabo de cinco días se repitió la operación de frotado anterior, con la sal añadida en el primer
frotado que no había sido absorbida por el jamón. Los jamones se dejaron en las mismas
condiciones anteriores de temperatura, y envasado. Esta operación se realizó cada 5 días hasta
haber transcurrido 33 días, tiempo que duró el salado.
Al finalizar esta fase de salado los jamones fueron lavados con agua fría y permanecieron
colgados en secaderos (de 2m 3) con las siguientes condiciones 78±2% HR, 2±2 ºC y a una
velocidad de aire de 0,09 m/s de ventilación continua. En estas condiciones permanecieron
durante una semana, posteriormente se disminuyó la HR hasta 70-75% manteniéndose la misma
temperatura y velocidad del aire por 2 meses (etapa de reposo).
En la etapa de secado, los jamones permanecieron colgados en el secadero de manera que la
parte magra de cada jamón estuviera encarada a la parte magra de otro jamón a una distancia
aproximada de 2 cm, intentándose bloquear el posible efecto que pudiera tener la posición del
jamón en el secadero. En este período, la HR se fue disminuyendo y la temperatura aumentando
paulatinamente En diferentes puntos del proceso se realizó controles de la pérdida de peso.
Los jamones fueron procesados de forma tradicional durante 289 días y con una merma final
del 33±4%. Después los jamones fueron despiezados y se extrajeron los músculos biceps
femoris y semimembranosus.
Secado
Posteriormente, los músculos fueron cortados en 9 trozos de 40×20×20 mm, (18 jamones × 2
músculos × 9 muestras = 324 muestras), y colocados en el secadero, permaneciendo allí
hasta alcanzar niveles de contenido de agua entre un 22,4% y un 58,5%.
El resto de muestra de cada músculo fue picada y envasada al vacío en bolsas metálicas
(SACOLIVA® permeabilidad: < 1 mg H20/m 2/ día, a 23 ºC/85% HR) y almacenadas a 2±2 ºC
hasta su posterior análisis fisicoquímico.
Una vez alcanzado el nivel de secado deseado los trozos fueron envasados individualmente en
las mismas condiciones que en el experimento 2 y almacenados a 1 ºC durante un período
mínimo de 60 días.
Análisis de textura
Se realizó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 3.
Análisis del contenido de agua sobre las muestras de jamón curado utilizadas para
analizar textura
Se determinó X y Xd de la misma forma que en el experimento 3.
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
Análisis fisicoquímicos sobre el resto de jamón curado
Los análisis realizados fueron: contenido de agua, contenido de NaCl, pH, nitrógeno no
proteico (NNP), nitrógeno total, grasa intramuscular y el índice de proteolisis. Para todos
estos análisis se utilizó la misma metodología descrita en el experimento 3. En el presente
Trabajo de Investigación todos los análisis se realizaron como mínimo por duplicado.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para los experimentos 2, 3 y 4 los datos fueron procesados usando un análisis de varianza, a
través del procedimiento GLM del SAS (SAS, 1999). En el experimento 2 el modelo consideró
como bloque los lomos y como efecto fijo los tratamientos (LE y LNE) y como variables
dependientes aw , X y los parámetros del perfil de textura. También se realizó un análisis de
componentes principales, sobre los parámetros de textura, X y aw , a través del procedimiento
FACTOR del SAS. Para los datos fisicoquímicos de los músculos curados (Exp. 3) y de los
jamones curados 289 días (Exp. 4) el modelo incluyó los efectos principales del pHSM, de los
niveles de NaCl añadidos y del tipo de músculo y también sus interacciones. Las diferencias
entre medias fueron contrastadas a través de la prueba de Duncan.
También se realizó un análisis de regresión no lineal con el procedimiento NLIN del SAS, para
describir la relación de X y/o aw con la dureza y un análisis de regresión lineal para la cohesividad
y la elasticidad, en los experimentos 2, 3 y 4.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Relación de la actividad de agua y del contenido de agua con los parámetros de textura
La dureza en los experimentos 1 y 2 aumentó a medida que disminuyó el contenido de agua (X)
y/o la actividad de agua (aw ). La variable X fue la que mejor correlacionó con los parámetros de
textura (Tabla 2). Por ello en los experimentos 3 y 4 la variable aw no fue considerada.
La Figura 12 muestra la relación no lineal de X con la dureza. Esta relación quedó demostrada
en el experimento 1 realizado en jamón curado y confirmada en los experimentos posteriores.
Las muestras más secas muestran mayor dureza. Esto puede ser debido, en parte, al hecho
que durante el secado de los productos cárnicos, éstos sufren un encogimiento proporcional a
la pérdida de agua (Potter, 1986), incrementando el contenido de materia seca de la muestra
usada en el análisis de textura. Además, Randall y Braztler (1970) establecen que durante el
secado de la carne se promueve el contacto entre proteínas y se producen nuevas interacciones
ayudando a incrementar la dureza. Stanley y Yada (1992) postulan que dentro de estas nuevas
interacciones no covalentes que se forman, están las interacciones hidrófobas entre proteínas
contráctiles musculares. Estas interacciones se forman como resultado de asociaciones del
lado apolar de las cadenas peptídicas evitando el contacto con el agua. El número de grupos
apolares, su grado de hidrofobicidad y su localización en la cadena, determinará la contribución
de las interacciones hidrófobas a la dureza.
La dureza en jamón curado aumentó poco al disminuir X de 1,3 a 0,6 y aw de 0,9 a 0,7; intervalo
en el que existe una relación lineal. A valores de X = 0,6 y de aw < 0,70, la dureza del jamón
curado aumentó de forma importante, lo cual podría relacionarse con el fenómeno del encostrado
que se observa en ocasiones en el exterior del jamón curado.
En la superficie, el agua se evapora y los solutos se depositan cuando el producto de las
concentraciones de los iones disociados, elevados a los exponentes correspondientes, supera
el valor del producto de solubilidad, como por ejemplo el Na2HPO4·7H2O (Arnau y col., 2003), o
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cuando la aw es inferior a la de la solución saturada, como por ejemplo en el NaCl, que cristaliza
a aw < 0,75 (Lioutas y col., 1984).
Al cristalizarse el NaCl, por un lado se forma una fase sólida que puede constituir un obstáculo
a la difusión del agua y, por otro, aumentan las interacciones proteína- proteína, lo cual hace
disminuir la difusión efectiva del agua (Gou y col., 2004).
Este incremento sustancial de la dureza ocurrió a valores similares de X tanto en músculo
curado como en jamón curado, pero a valores diferentes en lomo curado (Figura 1). Esto podría
deberse a que existe un efecto del tipo de músculo a valores de X donde ocurre el incremento
sustancial de la dureza y por ende del encostrado, pero también al hecho de que los ensayos
realizados en lomo se hicieron con muestras de 3 mm de espesor, mientras que los de músculo
y jamón curado tenían 10 mm de espesor.
Las Figuras 2 y 3 muestran la relación lineal de X con la cohesividad y la elasticidad en los
experimentos realizados.
Dureza (kg)
A medida que X disminuía también lo hacía la cohesividad y la elasticidad en estos productos
cárnicos. Las muestras de músculo biceps femoris de jamones madurados durante 12 meses,
utilizadas en el experimento 1, muestran los más altos valores de cohesividad y de elasticidad;
seguidos por los lomos curados (Experimento 2) y después por los jamones de 289 días de
curación (Experimento 4), siendo los músculos curados durante 45 días (Experimento 3) los
que presentaron los valores más bajos de cohesividad y de elasticidad.
Contenido de agua (X = kg H2O / kg MS)
Figura 1. Relación entre X (kg agua/kg materia seca) y la variable dureza.
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
Tabla 2. Modelos matemáticos Y=1/(a+bX+cX2) para dureza y masticabilidad y Y=a+bX para
cohesividad en lomos curados.
Modelo con aw
Y
a
b
c
D u r e z a ( k g)
3,1551
-8 , 0 9 4 2
5,1993
M a s t i c a b i l i d a d (k g )
26,581
-6 4 , 9 5 7
39,7691
Cohesividad
0,3944
1,0044
-
D u r e z a ( k g)
0,0062
-0 , 0 2 8 3
0, 0897
M a s t i c a b i l i d a d (k g )
-0,0888
-0 , 2 8 1 9
0,0936
Cohesividad
0,3806
0,1116
-
RMSE
P
0,89
7,29
0,0001
0,78
2,13
0,0001
0,33
0,04
0,0001
0,96
4,41
0,0001
0,90
1,45
0,0001
0,46
0,04
0,0001
R
2
Modelo con X
Cohesividad
aw, actividad de agua; X, contenido de agua (X, kg de H20/kg de materia seca). a, b y c = parámetros del
modelo.
R2 = coeficiente de determinación. RMSE = desviación estándar residual.
X (kg de H2O/kg MS)
Figura 2. Relación entre X y la variable cohesividad.
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X (kg H2O/kg MS)
Figura 3. Relación entre X y la variable elasticidad
Las diferencias encontradas en cohesividad y elasticidad entre los productos pueden deberse
entre otros factores al grado de proteolisis. Así tenemos que los músculos curados presentaron
valores más bajos de índice de proteolisis que los jamones curados madurados durante 289
días.
En los experimentos 1 y 2 no se determinó el índice de proteolisis. Sin embargo, la maduración
de los jamones utilizados en el Experimento 1 fue de 12 meses, lo que hace suponer un mayor
índice de proteolisis. Además, en estas muestras el TPA fue realizado a una velocidad de cruceta
de 5 mm/s, a diferencia de los otros experimentos donde la velocidad de cruceta utilizada fue de
1 mm/s. A mayor velocidad de cruceta, menor es el tiempo en que la muestra se encuentra
presionada y por tanto mayor es su recuperación, obteniendo valores más altos de cohesividad
y de elasticidad.
Con respecto a los lomos curados (Experimento 2) las muestras fueron de 3 mm de grosor,
mientras que los músculos y jamones curados tenían 10 mm de espesor.
Modelos matemáticos
Los resultados obtenidos en el Experimento 2 sirvieron para desarrollar un modelo matemático
empírico capaz de predecir la dureza en función de X. La ecuación fue Y = 1/a + b·X + c·X2.
Para las variables cohesividad y elasticidad se aplicó un modelo lineal Y = a+bx.
Conocer el valor de X en la superficie de jamón curado, lomo curado y músculo curado durante
45 días permitiría estimar su valor de dureza, cohesividad y elasticidad.
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Los valores de X pueden obtenerse a partir de modelos difusivos (Gou y col., 2003) y/o métodos
analíticos (Mishiro y col., 1995), que podrían aplicarse «on-line» y ser útiles para estimar y controlar
estos parámetros de textura y evitar el encostrado. Los parámetros del proceso de secado
pueden ser utilizados para mantener el valor de X en la superficie por encima del valor crítico de
0,6 para jamón curado (Experimento 1) y de 0,8 para lomo curado (Experimento 2).
Una vez determinada la relación existente entre X y los parámetros de textura, y de haber
establecido los modelos matemáticos a utilizar, se procedió a medir el efecto del pHSM24 y del
contenido de NaCl añadido sobre la relación entre X y los parámetros de textura en músculo
curado (Experimento 3) y en jamón curado (Experimento 4).
Efecto músculo y pHSM24 sobre la relación entre el contenido de agua y los parámetros
de textura.
No hubo efecto significativo (P > 0,05) del tipo de músculo (semimembranosus versus biceps
femoris) sobre la relación entre X y los parámetros de textura en músculo curado durante 45
días (Figura 4). No obstante, el músculo biceps femoris tendió a presentar una ligera mayor
dureza que el músculo semimembranosus. Resultado que concuerda con el hallado por Monin
y col. (1997) quienes encontraron en músculos frescos de cerdo una mayor dureza en biceps
femoris que en semimembranosus.
Por el contrario, en jamón curado, el músculo semimembranosus presentó mayor dureza que
el biceps femoris a valores de X <0,90 aproximadamente, por encima de este valor la dureza en
ambos músculos tendió a ser similar. Costell y Flores (1984) y Virgili y col. (1995b) también
encontraron mayor dureza instrumental y Andrés y col. (2004) mayor dureza sensorial en músculo
semimembranosus que en biceps femoris de jamones curados, aunque los dos músculos
tenían diferentes valores de X.
La cohesividad y la elasticidad en jamones curados tendieron a ser mayores en músculo biceps
femoris que en músculo semimembranosus a valores de X < 0,7. El comportamiento parece
invertirse a valores de X > 0,7. Sin embargo, en el presente estudio, no hubo suficiente cantidad
de muestras de músculo semimembranosus con valores de X por encima de 0,7 para determinar
con precisión la diferencia entre ambos músculos a X > 0,7.
La Figura 5 muestra el efecto del pHSM24 sobre la relación entre X y la dureza en músculo curado
y en jamón curado.
Las muestras provenientes de músculo curado con pHSM24 < 5,7 tendieron a ser más duras que
aquellas muestras de músculo curado con pHSM24 > 6,2.
En el músculo semimembranosus de jamón curado la tendencia fue inversa. Las muestras de
semimembranosus con pHSM24 < 5,7 fueron más blandas que las provenientes de pHSM24 > 6,2.
Tabilo y col. (1999) encontraron que los jamones curados con pH2h>5,8 y pHSM24<6,0 tendieron
a ser más duros que aquellos con pHSM24 >6,0.
Estas tendencias sugieren que para músculos frescos o productos cárnicos curados por períodos
cortos, un pHSM24 > 6,2 se asocia con menor dureza, debido quizás a un efecto del pH sobre las
proteínas de la carne y/o a una mayor actividad de las calpaínas (Yu y Lee, 1986) que son
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activas por varias semanas (Koohmaraie, 1996) y son detectadas durante los primeros estadíos
del proceso de elaboración del jamón curado (Sárraga y col., 1993).
Por el contrario, en jamones curados, un pHSM24 < 5,7 se asocia a menor dureza, debido quizás
a que un pH bajo favorece la actividad de las catepsinas (O’Halloran y col., 1997) y éstas se
mantienen activas durante todo el proceso (Parreño y col., 1994; Sárraga y col., 1993; Toldrá y
Etherington, 1988).
El pHSM24 afectó de manera significativa (P < 0,05) la relación entre X y la cohesividad y la
elasticidad de los músculos curados (Figura 6). Las muestras con pHSM24 < 5,7 presentaron
mayor cohesividad y elasticidad que aquellas con pHSM >6,2, a valores de X superiores de 0,7.
No obstante, por debajo de este valor de X las diferencias desaparecieron.
En jamón curado no hubo efecto significativo (P > 0,05) del pHSM24 sobre la relación entre X y la
cohesividad y la elasticidad. Sin embargo, hubo una tendencia en el músculo semimembranosus
con pHSM24 < 5,7 a presentar mayor cohesividad y elasticidad que aquellos con pHSM24 > 6,2 a
valores de X > 0,6.
A un pH bajo las proteínas musculares están más cerca de su punto isoeléctrico, lo que provoca
un incremento de los enlaces intermoleculares entre los grupos cargados positiva y
negativamente (Hamm, 1986). Este aumento de los enlaces podría ser una de las causas de la
mayor cohesividad de los músculos curados y del semimembranosus de jamón curado con
pHSM24 < 5,7.
Efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre contenido de agua y los
parámetros de textura
La Figura 7 muestra el efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre X y la
dureza en muestras de músculos curados según el pHSM24.
La dureza aumentó al aumentar la cantidad de NaCl añadida, sobretodo en las muestras
provenientes de perniles con pHSM24 < 5,7. Esto quizás sea debido a que cuando se incrementa
el contenido de NaCl, ocurre una mayor compactación de la estructura miofibrilar (Shomer y
col., 1987) y un mayor efecto inhibitorio sobre la actividad de las calpaínas (Geesink y col., 1999;
2000), que permanecen activas durante varias semanas (Koohmaraie, 1996). Las muestras de
músculos curados con pHSM24 < 5,7 y un 8% de NaCl añadido (20,26% NaCl en base seca en
producto final) mostraron mayor dureza que aquellas muestras con el mismo pHSM pero con 2%
de NaCl añadido (7,31% NaCl en base seca en producto final) y no se diferenciaron
estadísticamente (P > 0,05) de aquellas con 5% de NaCl añadido (15,41% NaCl en base seca
en producto final). Estos resultados son similares a aquellos obtenidos por Arnau y col. (1997;
1998), quienes no encontraron diferencias en dureza evaluada sensorialmente en jamón curado
con contenidos de NaCl en base seca de 16,5% versus 19,5 y 18,9 versus 24,8%
respectivamente.
Mientras que en las muestras provenientes de músculo curado con pHSM > 6,2 no hubo efecto
significativo (P > 0,05) de la cantidad de NaCl añadida sobre la dureza, tan sólo se observaron
tendencias. Esto quizás podría ser debido a la mayor actividad de las calpaínas a pH elevado
(Yu y Lee, 1986), que podrían haber actuado antes de que su actividad se viera frenada por
efecto del NaCl.
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Jamón curado durante 289 días
Músculo curado durante 45 días
Figura 4. Relación entre X (kg H2O/kg MS) y los parámetros de textura en los músculos
semimembranosus y biceps femoris de jamón curado y músculo curado.
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Figura 5. Relación entre X (kg de H2O/kg de MS) y dureza predicha, según el pHSM24, (a) músculo
curado, (b) jamón curado.
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Figura 6. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y la cohesividad y la elasticidad predicha según pHSM24 en
(a) músculo curado, (b) jamón curado.
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Figura 7. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y dureza predicha según la interacción pHSM24 y el
contenido de NaCl expresado sobre base seca en músculo curado.
En ambos grupos de pHSM24, cuando X disminuyó por debajo de 0,6 las diferencias en dureza
entre los músculos con diferentes cantidades de NaCl añadidas fueron muy bajas, quizás porque
a valores de X por debajo de 0,6, la dureza está más influenciada por el contenido de agua que
por el contenido de NaCl o por el pH.
La cantidad de NaCl añadida afectó significativamente (P < 0,05) la relación entre X y la
cohesividad y la elasticidad de los músculos curados. A mayor cantidad de NaCl añadido mayor
fue la cohesividad y la elasticidad. No obstante, este efecto dependió del pHSM24, siendo más
evidente en aquellas muestras de músculo curado con pHSM24 > 6,2 (Figura 8). En los jamones
curados no hubo efecto directo de la cantidad de NaCl añadida sobre la dureza. Debido quizás
a que el jamón curado es un sistema donde la sal difunde a lo largo del proceso. Así tenemos,
que el contenido de NaCl en base seca al final del proceso es mayor en el músculo biceps
femoris (16,1%) que en semimembranosus (9,9%) (Tabla 3). Resultados que concuerdan con
los reportados por Arnau y col. (1995) y Monin y col. (1997). Pero al principio del proceso el
músculo que tiene mayor cantidad de NaCl es el semimembranosus (Arnau, 1995; Virgili y col.,
1995a; Monin y col., 1997).
La combinación de una mayor cantidad de NaCl y el hecho de que el músculo semimembranosus
sea un músculo externo y, por tanto, más seco, provocaría una disminución de su actividad
enzimática mucho antes que en el biceps femoris, independientemente de la cantidad de NaCl
que presente al final del proceso. Estas podrían ser las razones del mayor índice de proteolisis
encontrado en músculo biceps femoris (Tabla 3), resultado que concuerda con el encontrado
por García-Garrido y col. (2000).
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Figura 8. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y la cohesividad y la elasticidad predicha según la
interacción pHSM24 y el contenido de NaCl expresado sobre base seca en músculo curado.
Además, el efecto del nivel de NaCl sobre el índice de proteolisis, en el proceso utilizado en el
presente estudio, fue relativamente pequeño, en concordancia con el efecto no significativo del
contenido de NaCl sobre la pastosidad y el aspecto brillante en la evaluación sensorial encontrado
por Arnau y col. (1997).
Efecto del contenido de grasa intramuscular y del índice de proteolisis sobre la relación
entre X y los parámetros de textura
El efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre X y los parámetros de textura en
jamón curado, indujo a considerar otras variables en el modelo que explicasen las diferencias
en dureza entre los músculos semimembranosus y biceps femoris de jamón curado.
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Tabla 3. Medias (±D.E) de la composición físico-química de músculos biceps femoris y
semimembranosus de jamón curado al final del proceso
pH SM24
Componentes
< 5,7
Cantidad de NaCl añadida
> 6,2
2%
5%
a
8%
1,2±0,3
b
BF
SM
a
0,9±0,1 b
1,9±0,1 a
1,0±0,2 b
X
1,2±0,4
1,2±0,4
1,3±0,5
Xd
1,5±0,5
1,4±0,4
1,5±0,6
1,5±0,5
1,4±0,4
Proteína (%) y
86,3±3,8
85,9±3,1
85,4±3,9
85,8±2,8
87,0±3,7
84,0±3,3 b 88,0±2,3 a
GI (%) y
12,3±3,4
11,7±4,0
12,4±4,1
12,2±3,1
11,5±3,9
14,2±3,8 a
9,9±1,6 b
*NaCl (%)
13,4±5,3 a 12,7±4,7 b
14,6±3,5 b
16,4±4,0 a
16,1±4,4 a
9,9±3,3 b
100·(NNP/NT)
24,2±4,2 a 19,6±4,7 b 23,3±6,0 a 21,4±4,4 a,b
20,9±4,4 b
25,4±3,4 a 18,3±3,4 b
8,0±2,6 c
1,2±0,3
a,b
Músculo
1,6±0,1
Medias con diferentes letras en la misma fila (dentro de cada variable) son diferentes significativamente
(P<0,05).
X = kg de H2O/kg de MS, Xd = X-NaCl, MS, = materia seca, *NaCl = expresado sobre base seca,
y = expresado sobre base seca desalada, GI = grasa intramuscular, NT = nitrógeno total, NNP =
nitrógeno no proteico.
Figura 9. Relación entre X (kg H2O/kg MS) y los parámetros de textura según el índice de proteolisis en
jamón curado.
Estudios previos como el de Ruiz-Carrascal y col. (2000) establecen una correlación negativa
entre el contenido de grasa intramuscular y la dureza sensorial en jamones curados. Sin embargo,
la inclusión de la grasa intramuscular en el modelo que describe la relación entre X y los
parámetros de textura no fue significativa cuando se consideró simultáneamente el índice de
proteolisis. Posiblemente debido a que el rango de contenido de grasa intramuscular en este
estudio fue sólo del 2,8 al 7,2%. Como consecuencia se optó por incluir en los modelos predictivos
el índice de proteolisis y la interacción (índice de proteolisis X), quedando los modelos finales de
la siguiente manera:
Dureza:
Y = a ⋅ eb⋅ X + c⋅ IP+ d ⋅IP · X
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Cohesividad: Y = a + b ⋅ X + c ⋅ IP + d ⋅ IP ⋅ X
Elasticidad: Y = a + b ⋅ X + c ⋅ IP (Experimento 4)
La Figura 9 muestra los parámetros estimados de textura en los rangos de X experimentales,
según el IP. La dureza disminuyó cuando el IP incrementó. Resultado similar fue hallado por
Virgili y col. (1995b), quienes encontraron una correlación negativa entre la proteolisis y la dureza
en jamón curado para valores de X de 1,24 hasta 1,95.
La cohesividad y la elasticidad disminuyeron cuando el IP disminuyó, en concordancia con los
resultados mostrados en las Figuras 2 y 3.
CONCLUSIONES
- Durante el secado del lomo y del jamón curado, para contenidos de agua inferiores a 1,41 kg
de agua/kg de materia seca, hay una disminución de la cohesividad y de la elasticidad proporcional
a la pérdida de agua y/o de la disminución de la actividad de agua. En los productos y niveles de
secado aquí estudiados, el aumento de la dureza no es proporcional a la pérdida de agua ni a la
disminución de la actividad de agua. Existe un intervalo de contenido de agua por debajo del
cual hay un mayor incremento de la dureza, que puede estar relacionado con el encostrado
superficial de los productos cárnicos crudos curados, tal como se ha demostrado, en este
trabajo, en el lomo curado. Este intervalo se sitúa entre 0,50 y 0,60 kg de agua/kg de materia
seca, aunque depende del producto considerado. Los lomos curados encostrados se
caracterizan por presentar una mayor dureza y masticabilidad y menor cohesividad en su
superficie (3 mm de espesor) con respecto a los lomos no encostrados. La actividad de agua y
el contenido de agua de la superficie de los productos cárnicos, pueden ser usados para predecir
la dureza, la cohesividad y la elasticidad superficial. Sin embargo, la precisión es mayor si se
usa el contenido de agua. La utilización de perniles con un pHSM24 > 6,2 en la elaboración de
jamones curados provoca menor índice de proteolisis, cohesividad y elasticidad, y mayor dureza
en el músculo semimembranosus, haciéndolos más propensos a encostrarse. La reducción
del nivel de NaCl añadido en la elaboración del jamón curado, especialmente en perniles con
pHSM24 < 5,7, provoca un mayor índice de proteolisis en el producto final. Las diferencias de
textura entre los músculos semimembranosus y biceps femoris en jamón curado, no se observan
en músculos curados de forma individual, lo que apunta a que se deben en gran medida a los
gradientes de contenido de agua y de NaCl que presenta el jamón durante el proceso de
elaboración. Los jamones curados con mayor índice de proteolisis en superficie presentan menor
tendencia al encostrado. El pH y el índice de proteolisis afectan a la dureza, cohesividad y
elasticidad a valores de contenidos de agua entre 0,29 y 1,41 kg de agua/kg de materia seca,
los cuales se alcanzan habitualmente en la superficie de los jamones durante el proceso. Sin
embargo, el parámetro más influyente sobre la dureza es el contenido de agua. Por tanto, la
medida «on-line» del contenido de agua de la superficie podría ser usada como un nuevo
parámetro del sistema de control del proceso para prevenir el encostrado y mejorar la calidad
del producto.
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EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO
SALAMI CON DIFERENTES SUSTITUCIONES DE LA
GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE
CRUDO DE PALMA AFRICANA
TASTE EVALUATION OF A TYPE OF SALAMI WITH DIFFERENT
PORK FAT SUBSTITUTES USING RAW OIL FROM THE AFRICAN
PALM TREE
Velázquez Martínez Jose Rodolfo
Reyes Martínez M.
Aparicio Trápala M. A.
RESUMEN
Una alternativa para mejorar la calidad nutricional de los productos cárnicos es sustituir la grasa
animal con alto contenido de grasas saturadas por grasa vegetal. La estearina del aceite crudo
de palma africana es una opción, ya que cuenta con un balance adecuado de ácidos grasos
saturados e insaturados, además de considerables cantidades de vitamina A y E, por otro lado
es importante que los productos nuevos que ofrecen beneficios a la salud que además de
nutritivos y saludables deben ser aceptados por el consumidor. Se elaboró un producto al cual
se le sustituye la grasa de cerdo por estearina de aceite crudo palma y se evaluó su aceptación
por consumidores potenciales. La estearina del aceite crudo se obtuvo por medio de
“fraccionamiento seco” y se le determino el perfil de ácidos grasos. Se sustituyó la grasa de
cerdo por esterina en un 25, 50 y 100%, y se les aplicó una prueba de aceptación, evaluando los
atributos color, sabor, dureza, jugosidad y aceptación global. Se obtuvo un rendimiento alrededor
de 61 39% de estearina de aceite crudo de palma y se observó un balance de en los ácidos
grasos que componen la estearina. Los atributos evaluados tuvieron valores de aceptación por
encima de la media (valor de 5 en la escala) y como era de esperarse la sustitución al 100%,
obtuvo los valores de aceptación mas bajos, por otra parte las formulaciones con sustitución
del 25 y 50% fueron evaluadas entre me gusta poco y me gusta moderadamente, mientras que
el testigo fue evaluado con una aceptación global entre me gusta moderadamente y me gusta
mucho.
PALABRAS CLAVE
Funcional, antioxidantes, fraccionamiento, aceptación y cárnico
ABSTRACT
An alternative to improve the nutritional quality of meat products is to substitute animal fat with
high content of saturated fat for vegetable oil ; the raw oil from the African Palm tree is an option
because of its content of fatty acids - saturated and unsaturated fats. Besides, there is
considerable content of Vitamin A and E offering benefits for the health being nutritious and
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco – División Académica de Ciencias Agropecuarias, Carretera Villahermosa-Teapa, Km
25, Vhsa., Tabasco. [email protected]
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accepted by the consumer. A product was elaborated substituting the pork fat for the raw oil
from the African Palm (Estearina) in 25, 50 and 100%. The Estearina was obtained through ‘dry
fractioning’ in order to determine the profile of fatty acids A taste test was applied to consumers
for the evaluation of color, taste, juiciness, and an all-over acceptance. The test obtained an
acceptance of ‘I like it very much’, and I like it’. The utility gotten was between 61,39% of Estearina
with a balance of the fatty acids.
KEY WORDS
Functional, Antioxydants, Fractioning, Acceptance, Meats.
INTRODUCCIÓN
La palma africana (Elaeis guineensis) es un cultivo de reciente introducción en nuestro país,
siendo el estado de Tabasco el tercer productor a nivel nacional (SAGARPA, 2003). De esta
plantación se extrae el aceite crudo de palma, el cual posee características importantes que
determinan su gran versatilidad para ser utilizado en la alimentación.
Por su contenido de ácidos grasos saturados el aceite crudo de palma es sólido sin necesidad
de hidrogenación, la cual genera ácidos grasos trans a los cuales se les han relacionado con
enfermedades cardiovasculares y actualmente las grasas vegetales y margarinas que utiliza la
industria de los alimentos y las amas de casa en su mayoría utilizan grasas vegetales
hidrogenadas, así entonces el aceite crudo de palma es una alternativa saludable para la industria
de los alimentos, además el aceite de palma, tiene una cantidad elevada de ácidos grasos
monoinsaturados, lo cual está relacionado con procesos benéficos de disminución del colesterol
en sangre (Kritchevsky et al., 2002, Ramírez et al., 2003). El aceite crudo de palma producido
en el estado de Tabasco, cuenta con cantidades considerables de Vitamina A y E (Trujillo-Castillo
et al., 2006) y se esta considerando la posibilidad de ser consumido por la población. Actualmente
la industria alimentaria utiliza las fracciones de oleína (líquida) y estearina (sólida) de aceites
comestibles RBD, como aditivos alimentarios para mejorar consistencias y sabor.
La mayoría de los productos carnicos procesados contiene en su formulación concentraciones
altas de grasas saturadas, por lo que muchas veces su consumo se ve restringido por cuestiones
de salud. Una alternativa para reducir y mejorar el balance de ácidos grasos es la incorporación
de grasas o aceites de origen vegetal (Rueda-Lugo et al., 2006). Se han realizado numerosos
estudios para sustituir la grasa de cerdo por aceite de olivo, aceite de semilla de soya, aceite de
girasol, de semilla de algodón, etc. , estas sustituciones han ayudado a la disminución de
colesterol y al aumento de los niveles de ácidos oleicos y linoleico(Muguerza, E. et al.,2002) los
cuales son ácidos grasos esenciales y se les atribuyen beneficios a la salud, principalmente
como protectores del sistema cardiovascular, ya que reducen los niveles de colesterol total y
triglicéridos, reduciendo el riesgo de la formación de coágulos. La estearina del aceite crudo de
palma africana es una alternativa para este tipo de productos ya que cuenta con un balance
adecuado de ácidos grasos saturados e insaturados, además de considerables cantidades de
vitamina A y E, por otro lado existe la importancia de evaluar la aceptación de productos nuevos
que ofrecen beneficios a la salud que además de nutritivos y saludables deben de ser aceptados
por el consumidor.
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MATERIALES Y MÉTODOS
Obtención De Estearina
La estearina del aceite crudo se extrajo de los frutos obtenidos en las plantaciones de palma,
del municipio de Jalapa, Tabasco, México. La extracción se llevo a cabo en el la División de
Ciencias Agropecuarias. Las fracciones de oleína y estearina del aceite crudo se obtuvieron por
medio de “fraccionamiento en seco”, calentando el aceite a 90º C para lograr su fusión y la
homogenización de la muestra, posteriormente se dejo reposar por 24 horas a 29º C; una vez
formados los cristales de estearina, estos se separaron por filtración. Obtenidas las dos
fracciones, estas se almacenaron en frascos opacos a temperaturas de 20, 30 y 40 ºC para
determinar si ocurrían cambios físicos de estado.
Perfil De Ácidos Grasos
El perfil de ácidos grasos se hizo de acuerdo a los Métodos Oficiales de la AOCS (American Oil
Chemistry Society).
Elaboración del producto cárnico
El embutido, se elaboró de acuerdo a la formulación descrita en la Tabla 1, sustituyendo la grasa
de cerdo en un 25, 50 y 100%, a la par se elaboro un testigo con la formulación de la Tabla. La
carne y la grasa de cerdo fueron obtenidas en carnicerías locales. Se integro la carne con la
grasa de cerdo y/o vegetal de acuerdo al caso, pasando por un molino de carne eléctrico con un
tamiz de molienda de 1/4, integrando el resto de los ingredientes, se embutió en una funda
sintética de 8 cm de diámetro (Figura 1), se dejó reposar 24 horas y horneó por 30 minutos a
una temperatura de 70ºC al centro del producto, se dejó enfriar a temperatura ambiente y se
refrigeró a 5°C hasta su consumo.
Tabla 1. Formulación de carnes frías tipo salami.
Ingredientes
Carne de res
Grasa de cerdo
Hielo
Sal
Azucar
Pimienta blanca
Glutamato monosodico
Cebolla en polvo
Sal cura
Porcentaje
71.1
11.4
14.2
1.8
0.8
0.25
0.14
0.05
0.26
Figura 1. Proceso de elaboración de un producto cárnico tipo salami.
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Prueba de aceptación
Debido a las características de la estearina de aceite crudo de palma, se llevó a cabo una
prueba de aceptación, utilizando como testigo el embutido sin sustitución. El diseño del
cuestionario se dividió en dos partes: la primera para conocer las expectativas del consumidor
hacia un producto con disminución en la grasa animal y con adición de pro-vitamina A y vitamina
E como parte integral de la Estearina y la segunda para determinar el grado de aceptación del
producto.
Se recluto un total de 46 personas, como panel no entrenado entre alumnos y personal de la
Institución, con edades entre los 19 y 45 años, como potenciales consumidores con gusto por
los productos cárnicos. Previamente a la prueba, los atributos a evaluar fueron descritos a los
consumidores: color, característico de acuerdo al producto; sabor, gusto salado característico
percibido al paladar; dureza, resistencia de la muestra a la fuerza ejercida al corte o masticada;
jugosidad, humedad residual de la muestra y, aceptación general, la apreciación global de los
atributos evaluados. Las muestras (3-5 g) se sirvieron a temperatura ambiente y se solicito al
panelista que evaluara cada atributo marcando sobre una línea (escala no estructurada) de 10
cm de largo su apreciación de acuerdo a la escala de: me gusta muchísimo o me desagrada
muchísimo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Obtención de estearina
Como se puede observar en la Tabla 2 se obtubo un rendimiento de 39% de estearina,
conservando su sólido, en un intervalo de temperatura ambiente entre 20º y 40º C.
Tabla 2. Rendimiento del fraccionamiento.
RENDIMIENTO
ESTADO FISICO
2 0 -4 0 O C
OLEINA
61%
ESTEARINA
39%
Líquido
Sólido
Perfil de ácidos grasos de la estearina de aceite crudo de palma
En la Tabla 3 se puede observar que las fracciones de oleína y estearina obtenidas a partir del
aceite crudo de palma cuentan con perfil de ácidos grasos y sin ácidos grasos trans lo cual
hace a la estearina adecuada para el consumo humano y con características para ser usadas
en la elaboración de margarinas o como grasa y manteca vegetal, también se puede sustituir la
manteca de cacao.
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Tabla 3. Perfil de ácidos grasos de la oleína, estearina y aceite crudo de palma.
Palmítico %
Esteárico %
Oleico %
Linoleico %
3Araquidonico %
Linolénico Cis %
Mirístico %
Tras isomeros %
SATURADO %
INSATURADO %
Oleína
Estearina
38.77±1.82
5.68±1.21
41.18±1.76
10.28±1.23
0.95±0.31
0.54±0.22
1.08±0.11
0
46.49
51.99
53.47±1.03
5.94±0.93
30.27±1.06
6.56±2.17
0.16±0.06
0.46±0.14
1.80±0.17
0
61.38
37.29
Aceite crudo de
palma de Tabasco
45.89
4.63
34.97
10.17
0.29
0.45
1.74
0
52.55
45.59
Prueba de aceptación del producto con sustitución de grasa de cerdo por estearina
El producto tipo salami obtenido vario su coloración entre amarillo y naranja y esto dependiendo
del porcentaje de sustitución de la grasa por las estearina, debido principalmente al alto contenido
de á-caroteno de la estearina del aceite crudo de palma, En la primera parte de la prueba el 98
% de los consumidores reconoció que consume productos cárnicos, y de estos solo el 49 %
sabían de la adición de grasa de cerdo extra a los productos. Sin embargo el 96 % mostró
interés por un producto cárnico al cual se le sustituyera la grasa animal por grasa vegetal y que
contará con vitamina A y vitamina E, por los beneficios a la salud.
Como se puede observar en la Tabla 4, en los resultados de las pruebas de aceptación, las
calificaciones promedio de los atributos evaluados estuvieron por encima de la media de
aceptación (valor de 5 en la escala).
Tabla 4. Valores de aceptación de los productos evaluados.
CARNES FRIAS "TIPO SALAMI"
ATRIBUTOS
COLOR
SABOR
DUREZA
JUGOSIDAD
GLOBAL
TESTIGO
7.58+2.17
8.90+1.35
7.38+2.03
8.26+2.05
8.42+1.81
25%
6.52+2.43
6.41+2.21
6.12+1.94
6.70+2.15
6.44+2.47
50%
6.10+2.45
6.27+2.43
6.47+2.23
6.64+2.44
6.61+2.55
100%
5.24+2.86
5.55+2.97
6.14+2.64
5.76+2.87
5.81+3.03
Así mismo estos resultados reflejan que los atributos evaluados (color, sabor, dureza, jugosidad
y global), para el producto con la sustitución al 100% de grasa de cerdo, los panelistas
consideraron ese producto indiferente, por otro lado los productos con sustituciones de 25 y
50% obtuvieron calificaciones globales de 6.5 y 6.6 respectivamente, las calificaciones del
resto de los tributos fueron muy similares, la muestra testigo tiene un promedio de 7.5
considerando que los valores 6, 7 y 8 asignados en la escala corresponden a me gusta poco,
me gusta moderadamente y me gusta mucho respectivamente por lo que podemos decir que
en general los productos de 25 y 50% tuvieron una aceptación entre me gusta poco y me gusta
moderadamente.
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CONCLUSIONES
- El perfil de ácidos grasos y consistencia de la estearina son adecuados para considerarla
como aditivo alimentario para mejorar textura y para la elaboración de mantecas y margarinas,
en ambos casos el aporte de vitaminas A y E es importante.
- Las diferentes sustituciones de la grasa de cerdo por estearina del aceite crudo de la palma
Africana modifico las características de color de los productos finales, dándole el color
característico de la estearina (amarillo-naranja).
- Los productos con sustituciones del 25 y 50%, tuvieron una buena aceptación por los
consumidores potenciales, ligeramente abajo que el testigo sin sustitución. Es probable que los
resultados de los atributos evaluados se vean afectados por la formulación, y se recomienda
trabajar en la formulación para mejorar el grado de aceptación de los productos con 25 y 50%
de sustitución.
AGRADECIMIENTOS
A la Fundación Produce Tabasco A. C. por el apoyo económico otorgado a través del proyecto
“Estudio de la interesterificación del aceite crudo de palma africana (Elaeis guineensis) y su
efecto sobre algunos indicadores de aterosclerosis experimental”
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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por grasa vegetal en salchichas: incorporación de pasta de aguacate. Efecto de la inhibición
del oscurecimiento enzimatico sobre el color”.
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COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE
FRUTAS TROPICALES: GUAYABA (Psidium guajava L),
GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE
(Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota
L)
REOLOGICAL BEHAVIOR OF TROPICAL FRUIT PULP: GUAVA
((Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE
(Calocarpum sapota Merr) &(MEDLAR)NÍSPERO (Achras sapota L)
Andrade Pizarro Ricardo Daniel1
Torres R.1
Montes E.J.1
Ortega F.A. 1
RESUMEN
Los países tropicales son inmensamente ricos en recursos naturales, encontrándose un elevado
número de especies animales y vegetales de gran interés para la humanidad. Colombia, presenta
todas las ventajas de la exhuberancia tropical; en la actualidad la producción de frutas constituye
una de las alternativas para la inserción de las economías campesinas de los países andinos a
los mercados nacionales e internacionales. La inexistencia de datos reológicos para diversas
pulpas de frutas tropicales lleva a la industria a aplicar, en el procesamiento de pulpas y jugos,
condiciones semejantes a las aplicadas en la producción de jugo de naranja, a pesar de las
características diferentes de cada fruta, acarreando errores en el diseño y control del proceso.
Se determinó con un Viscosímetro Brookfield DV II+Pro, el comportamiento reológico de pulpas
de frutas tropicales, tales como: Guayaba (Blanca, Roja y Agria), Guanábana, Zapote y Níspero,
ajustándose adecuadamente estas pulpas, al modelo Ostwald de Waele o Ley de Potencia,
disminuyendo la viscosidad aparente con el gradiente de velocidad, característico de fluidos
seudoplásticos, presentando las pulpas de las variedades de guayaba pequeños porcentajes
de tixotropía.
PALABRAS CLAVE
Modelo Ostwald de Waele, seudoplásticos, tixotropía.
ABSTRACT
Tropical countries are immensely rich in natural resources where one can find a high number of
animal and vegetable species of great interest for humanity. Colombia presents all of the
advantages of tropical exuberance; today, the fruit production constitutes one of the economic
alternatives for the farmer in the Andean countries for national and international markets. The
1
Grupo Investigaciones en Procesos Agroindustriales, Programa de Ingeniería de Alimentos, Universidad de Córdoba. Ciudad
Universitaria Carrera 6 No. 76-103, Monteria, Colombia.
[email protected]
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non-existence of reological data for diverse fruit pulp and juices, conditions similar to those
applied in the production of orange juice, even though each fruit has different properties. Bringing
to this production errors in the design and control of the process. Using a Vicosimeter ‘Brookfield
DV II+Pro, the reological behavior of tropical fruit pulp such as: Guava (White, red and acidy),
Guanábana, Zapote and Medlar adjusting the pulp adequately to the Ostwald de Waele Model or
Law of Potential decreasing their apparent viscosity with the gradient in velocity, characteristic of
pseudo-plastic fluids, presenting the pulp of the varieties of guava with small percentages of
Thixotropy.
KEY WORDS
Ostwald de Waele Model, Pseudo-plastics, Thixotropy.
INTRODUCCIÓN
La agroindustria hortifruticola colombiana, es un sector industrial pequeño, aunque relativamente
dinámico, la producción bruta de la industria de estos procesados mostró un crecimiento (19932000) en términos reales de 10.0%, jalonado por un crecimiento del valor agregado de 12.4% y
de 11.0% en el consumo intermedio. Las industrias de alimentos colombianas, que se dedican
a la transformación de frutas frescas y/o procesadas, utilizan en un 80% fruta como materia
prima en la elaboración de los productos finales (CCI, 2000).
La cadena hortofrutícola comprende desde la producción de bienes de origen agropecuario
como frutas frescas, vegetales y granos, hasta la transformación industrial de bienes como
jugos, enlatados, mermeladas, compotas, pulpas y salsas. En Colombia el área cosechada en
frutas (incluidos el banano y plátano) para 2001 fue 17,6% (692.094 hectáreas) de la superficie
cosechada nacional. La producción total de la cadena hortofrutícola en 2001 fue de $778.480
millones. Más de 80% de la producción de la cadena estuvo concentrada en tres eslabones:
pulpa y jugos (44%), sopas secas (18,8%), y salsas y pastas (17,5%) (DNP, 2005).
La guayaba (Psidium guajava L) es una especie originaria de la zona tropical y subtropical con
una amplia distribución y demanda en América latina, se encuentra en todo el territorio Colombiano
con un amplio grupo de variedades distribuidas en todos los climas. Es una de las frutas con
mayor contenido vitamínico, con 16 vitaminas presentes, además posee minerales como el
calcio, fósforo y hierro (Gutiérrez et al., 2007). En Colombia la guayaba se comercializa en
fresco e industrializada, constituyéndose en toda una industria que representa ganancia para
los fruticultores (Carvajal, 2006).
El fruto del zapote (Calocarpum sapota Merr) es una baya cuya forma puede ser fusiformes,
elongadas y asimétricas, elipsoidales, o casi esféricas de 10 a 25 cm de largo por 8 a 12 cm de
ancho (Guía técnica para el Cultivo del Zapote, 2003). La producción nacional aproximada de
zapote para el año 2003 en fue de 154 hectáreas, con una producción de 1783 toneladas del
fruto (Frutas y hortalizas de Colombia para el mundo, 2004).
El níspero (Achras sapota L) es un fruto pequeño, mide de 5 a 9 cm de diámetro con una
apariencia de forma redondeada, de 75 a 200 g de peso, la piel es áspera y marrón, la cual le da
a la fruta una apariencia algo atractiva, encierra suavidad, dulzura, y una pulpa que va de marrón
claro a marrón rojizo y una textura con frecuencia arenosa (Pastrana, et al., 1999). En Córdoba,
los máximos índices de producción se hallan en Cereté, Montería, Pueblo Nuevo y Sahagún, los
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cuales se encuentran en el listado de viveros registrados por el ICA para producción y
comercialización de material de propagación de frutales (ICA, 2006).
La guanábana (Annona muricata L) es un árbol de fruta popular cultivado a lo largo de las
regiones tropicales del mundo. LA pulpa de la guanábana es blanca, jugosa, aromática y de
sabor agridulce, generalmente es consumida en natural, y se usa ampliamente para fabricar
varias mezclas de jugos, néctares, jarabes, mermeladas, jaleas, confituras y helados (Ledo,
1996; Umme et al., 1999).
Como la mayoría del frutas tropicales, la guanábana tiene un gran potencial para la exportación
y puede competir en el mercado internacional, como puré, jugo o como mezclas con otros
jugos (Jaramillo-Flores, et al., 2000).
La reología de los alimentos ha sido definida como el estudio de la deformación y flujo de las
materias primas sin procesar, los productos intermedios o semielaborados y los productos
finales de la industria alimentaria (White, 1972, citado por Garza, 2004). En la industria alimenticia
el estudio del comportamiento reológico es de gran utilidad para cálculos en procesos de ingeniería
(selección de bombas, válvulas, pérdidas de carga en tuberías y operaciones unitarias como
evaporación y esterilización), determinar la funcionalidad de un ingrediente en el desenvolvimiento
de un producto, pruebas de vida útil, evaluar la textura de los alimentos y correlacionarlo con el
análisis sensorial (Hodsworth, 1993, citado por Sugai, 2002).
Se han utilizado varios modelos para describir el comportamiento al flujo de alimentos, como el
lineal (Newtoniano o Bingham), ley de potencia (Ostwald de-Waele), ley de potencia con esfuerzo
de fluencia (Herschel-Bulkey) y Casson (Marcotte et al., 2001). La ley de potencia es el modelo
más empleado para alimentos fluidos no Newtonianos y es usada en muchas aplicaciones
prácticas de ingeniería (Rizvi, et al., 1997). Los parámetros reológicos han sido considerados
como una herramienta analítica que proporciona información fundamental de la estructura de
los alimentos y jugar un papel importante en la transferencia de calor de alimentos fluidos (Rao,
1977).
En este trabajo se caracterizó reológicamente la pulpa de frutas tropicales: Guanábana, Guayaba
(Blanca, Roja y Agria), Zapote y Níspero, cultivadas en el departamento de Córdoba, Colombia.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materia prima.
Las frutas fueron seleccionadas teniendo en cuenta que estuvieran libres de daños externos,
con madurez comercial y seleccionada de lotes únicos provenientes de municipios del
departamento de Cordoba, así: Cereté (Níspero, Guayaba blanca y agria), Ayapel (Guanábana
de monte), Los Córdobas y Valencia (Zapote) y Montería (Guayaba roja).
Obtención de la pulpa
Las frutas se lavaron y escaldaron a 90ºC por 5 minutos en la planta piloto de fruver de la
Universidad de Córdoba, sede Berastegui, obteniéndose las pulpas de Guayaba, Zapote y Níspero,
mediante refinadora de malla 1.5mm de abertura y para la Guanábana, se extrajo manualmente,
homogeneizándola con una licuadora industrial. Las pulpas fueron empacadas en bolsas
herméticas y posteriormente se refrigeraron.
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Análisis Químicos
Las muestras de pulpa de las frutas, se homogenizaron y se les realizaron pruebas de pH
según método de la AOAC10.041/84, °Brix con refractómetro marca MISCO modelo 10431vp y
acidez titulable según método AOAC 31.231/ 84.
Análisis Reológico
Las medidas reológicas se realizaron, utilizando un viscosímetro Brookfield modelo DV-II+ Pro.
Se tomaron 400 mL de pulpa en un beaker de 600 mL, seleccionando la aguja, teniendo en
cuenta que el porcentaje de torque estuviera entre 10% y 100%. Se midió la viscosidad aparente
variando la velocidad rotacional en forma ascendente (0.5, 10, 20, 50, 60, 100 rpm), se dejó 5
minutos a velocidad máxima, y luego se realizaron las medidas en forma descendente, para
determinar si existía dependencia de la viscosidad con el tiempo. Todas las medidas se realizaron
a temperatura controlada de 20ºC.
Análisis Estadístico
Para la realización de la prueba se llevó a cabo un diseño experimental completamente al azar,
con tres repeticiones por tratamiento, bajo una estructura de tratamiento simple para cada fruta.
Los datos reológicos se ajustaron al modelo de Oswald de Waele o Ley de Potencia, utilizando
regresión simple y los criterios estadísticos coeficiente de determinación, análisis de residuos y
varianza. Se realizó la prueba de validación (normalidad y homogeneidad de varianzas)
respectivas del modelo, utilizando el software SAS versión 8.2.
Se utilizó la ecuación de Mitschka (Ec. 1) para obtener los valores de gradiente de velocidad a
partir de los datos de velocidad de rotación. Las curvas de viscosidad aparente (Pa.s) vs velocidad
de deformación (s-1) fueron ajustadas al modelo de Ley de Potencia (Ec. 2) y realizar el reograma
de cada pulpa de frutas (Briggs, et al., 1997).
Ec. 1
donde ã es la velocidad de deformación (s-1), n es el índice de flujo (adimensional) y N es la
velocidad de rotación (rpm).
Ec. 2
donde η es la viscosidad aparente y K es el índice de consistencia.
La cuantificación del comportamiento tixotrópico se determinó mediante la medida del área bajo
la curva al graficar los datos de ascenso y descenso de viscosidad aparente contra gradiente
de velocidad.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los valores de la caracterización fisicoquímica de las pulpas de las frutas tropicales estudiadas
se muestran en la Tabla 1.
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Tabla 1. Caracterización Físico-química de pulpas de frutas tropicales.
Pulpa de fruta
Guayaba blanca (Klom Sali)
Guayaba roja (D14)
Guayaba agria (Coronilla)
Guanábana de monte
Zapote
Níspero
Acidez Total, %
0,72
0,96
6,04
0,60
0,023
5,4
Parámetro
pH Sólidos solubles, ºBrix
3,9
10
4,29
9
2,89
10
3,50
6
6,26
29,3
5,36
17,5
El comportamiento reológico de las pulpas de guayaba, guanábana, zapote y níspero, se ajustaron
adecuadamente (R2 = 0,976) al modelo de Ostwald de Waele o Ley de potencia, presentando
índices de flujo menor que la unidad, por lo que se comportan como fluidos seudoplástico (Tabla
2), Este comportamiento ha sido reportado para muchas pulpas de frutas, como mango (Pelegrine
et al., 2000, Branco et al., 2003, Vidal et al., 2004, Dak et al., 2006 y Dak et al., 2007.), guayaba
(Ferreira et al., 2002, Medina, et al., 2003, y Sánchez et al., 2006) y cereza de las indias (Da
Silva et al., 2005). Las pulpas de guayaba, guanábana y níspero, presentan índice de
comportamiento al flujo semejantes entre ellas, pero diferentes al de pulpa de zapote, la cual es
la mas seudoplástica y consistente, esto debido a que su concentración en sólidos solubles es
alta (29,3 ºBrix).
Tabla 2. Parámetros reológicos (K y n) para pulpas de frutas tropicales.
Pulpa de fruta
Guayaba blanca (Klom Sali)
Guayaba roja (D14)
Guayaba agria (Coronilla)
Guanábana monte
Zapote
Níspero
K
n
R2
143,90 0,240 0,989
289,75 0,175 0,995
283,81 0,216 0,993
30,596 0,2211 0,976
2770 0,0392 0,998
79,86 0,2208 0,981
El análisis de correlación de Pearson mostró que no hay diferencias estadísticamente
significativas (P<0,05) entre los datos de viscosidad aparente de ascenso y descenso, para las
pulpas de guanábana, zapote, níspero y guayaba tipo blanca, por lo que estas pulpas no presentan
tixotropía, sin embargo la pulpa de guayaba tipo agria y roja, presentan pequeños porcentajes
de tixotropía, de 2,52 y 4,62% respectivamente.
En la Figura 1 se muestra el comportamiento reológico de las pulpas de guayabas, guanábana,
zapote y níspero, y en la figura 2 la pulpa de zapote, donde se observa la disminución de la
viscosidad aparente a medida que se aumenta el gradiente de velocidad de deformación,
corroborando el comportamiento seudoplástico de estas pulpas. Este comportamiento es típico
para pulpas de frutas, lo que concuerda con lo expuesto por Manish et al., 2005.
CONCLUSIONES
- Las pulpas de guayaba, guanábana, zapote y níspero, se ajustan adecuadamente al modelo
de Ostwald de Waele o Ley de potencia, presentando índice de flujo menor que la unidad, por lo
que su comportamiento es seudoplástico.
- Las pulpas de guayaba, guanábana y níspero, presentan índice de flujo semejantes entre ellas,
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Figura 1. Reograma de las pulpas de guayaba, guanaba y níspero a 20ºC.
Figura 2. Reograma de la pulpa de zapote a 20ºC.
pero diferentes a la de zapote, la cual es la más seudoplástica.
- El comportamiento reológico de las pulpas de guayaba blanca, guanábana, zapote y níspero,
es independiente del tiempo, sin embargo las pulpas de guayaba tipo agria y roja presentan
pequeños porcentajes de tixotropía.
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ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ
UTILIZANDO COMO EXTENSOR HARINA DEL FRÍJOL
ZARAGOZA (Phaseolus lunatus)
ELABORATION OF PATÉ – AS FOOD – USING MILLED ZARAGOZA
BEANS - (Phaseolus lunatus) - AS A FILLER
Marrugo Ligardo Y.
Berrío Torres J.
Martelo López C.
Montero Castillo P.
Torregroza Fuentes E.
RESUMEN
El objetivo del proyecto se oriento al diseño de un producto alimenticio tipo paté utilizando como
extensor harina del fríjol zaragoza (Phaseolus lunatus). Para lograrlo, se partió de una formulación
estándar de un paté tradicional, que contiene 60% de hígado. Se plantearon cinco (5)
formulaciones donde se remplazaba una proporción de hígado por harina de fríjol Zaragoza; las
proporciones, hígado- harina de fríjol zaragoza fueron: 50% - 10%, 40% - 20%, 30% - 30% y
40% - 20%. La harina integral se obtuvo, a partir de granos enteros, esta fue pasada por tamices
de 1 mm² N° 2 y N° 3, para así obtener una harina fina libre de impurezas. En el proceso de
obtención de la pasta, el hígado se mezclo en el cutter con la harina hidratada de fríjol zaragoza
junto con las sustancias ligantes. La formula escogida finalmente por el panel sensorial fue la
formula 20% - 40%. Al producto final, se le practicaron análisis bromatológicos, microbiológicos
y sensoriales. Finalmente se obtuvo una pasta tipo paté con un contenido proteico de 11.61%,
una viscosidad de 8135,06 cp y con un rendimiento de 105.06 %.
PALABRAS CLAVES
Fríjol, leguminosa, extensor.
ABSTRACT
The objective of the project is oriented to the design of a nourishing product of a type of pâté
using as a filler -flour from the zaragoza bean - (Phaseolus lunatus). To achieve this, a standard
formula was the basis of traditional pâté, which contains 60 % liver. Five (5) formulas appeared
where a proportion of liver was replaced by bean flour from the zaragoza bean; the proportions,
liver - flour of milled zaragoza bean were: 50 %: 10 %; 40 %: 20 %; 30 %: 30 % and 40 %: 20 %.
Whole bean flour was obtained from grains. This was passed through sieves of 1 mm ² N ° 2 and
N ° 3; in this way a thin free flour of impurities was obtained. In the process of obtaining the paté,
the liver was cut and mixed with the hydrated milled zaragoza bean flour together with stabilizing
substances. The formula 20%: 40% was chosen by the panel for its sensorial evaluation. The
final product was analyzed with bromatological, microbiological and sensorial tests. A paté was
Programa Ingeniería de Alimentos – Universidad de Cartagena. Cartagena de Indias - Colombia. Grupo de Investigación [email protected]
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obtained with a proteic content of 11.61%; a viscosity of 8135.06 cp and the quantity obtained
was 105.06%.
KEY WORDS
Zaragoza Bean, Leguminous, Filler.
INTRODUCCIÓN
Obtener proteína de origen animal, especialmente de la carne de res, es prácticamente imposible
debido a sus altos costos, para la mayoría de los habitantes de la región Caribe Colombiana.
Por tal motivo, las personas, buscan alternativas, para proveerse de tan importante nutriente;
una de ellas es el consumo de leguminosas. Estas en promedio tienen más del 20% de proteína,
considerándose este un valor alto.
En ese mismo sentido, se ha indicado que las leguminosas tropicales de grano constituyen una
de las alternativas de mayor importancia para resolver el problema de la dependencia alimentaria
(León, et al., 1992).
Por otra parte actualmente son tenidos muy en cuenta para la formulación de productos cárnicos
los extensores alimenticios. Estos son materias primas no cárnicas que se emplean en la
elaboración de productos cárnicos; pueden ser materiales proteínicos, que tengan como objetivo
sustituir una parte de la carne que se emplearía o, visto de otro modo, ampliar o extender la
cantidad de carne efectivamente empleada, con un aporte proteico y funcional adecuado.
Puede también tratarse de materiales que sólo ocupan el lugar de la carne, ligando tal vez una
cantidad de agua, pero sin un aporte proteico y funcional que permita considerar, que cumplen
función de extensores. A tales ingredientes se les llama rellenos. Virich, L. Ya et al., 1977.
Desde una perspectiva económica, el criterio de utilización de los extensores cárnicos es simple:
la maximización de la ganancia se logra, obviamente, cuando se utiliza la máxima proporción
posible del extensor. Es fácil percatarse, sin embargo, de que la máxima proporción alcanzable
de un extensor en un producto cárnico dado, está acotada por un conjunto de restricciones, que
vienen impuestas por la gran diferencia entre las propiedades de la carne y los extensores con
que se le sustituye. Entre las restricciones más importantes se cuentan las de orden tecnológico
y legal, con un aspecto derivado de este último, que es el referente al valor nutricional.
El presente estudio busca determinar las características sensoriales y nutricionales de una
pasta alimenticia, tipo paté, donde se utiliza la harina integral de Phaseolus lunatus como un
extensor alimenticio. Por otra parte también se pretende valorar las características tecnológicas
de este vegetal, al objeto de ir posicionándolo como una alternativa tecnológica en la innovación
y diseño de nuevos productos alimenticios.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los materiales básicos utilizados en el diseño de este producto alimenticio fueron:
Fríjol Zaragoza (Phaseolus lunatus).
Grasa de cerdo.
Hígado de res.
Sal y especias.
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La harina integral se obtuvo, a partir de granos enteros, esta fue pasada por tamices de 1 mm²
N° 2 y N° 3, para así obtener una harina fina libre de impurezas.
En el proceso de obtención de la pasta, el hígado fue troceado, presalado y sometido a un
proceso de cocción junto con grasa de cerdo a una temperatura de 90º centígrados,
posteriormente se molió y se llevo al cutter donde se agrego la harina hidratada de fríjol zaragoza
junto con las sustancias ligantes. El producto obtenido se dejo enfriar a temperatura ambiente y
se envaso en recipientes de vidrio.
Los análisis bromatológicos del producto, se efectuaron según los protocolos experimentales
detallados según la AOAC 1990
El análisis sensorial, se realizo mediante pruebas de preferencias por ordenación, de acuerdo a
las características de organolépticas que se juzgan en el control de calidad de este tipo de
productos como: aspecto, textura, olor y sabor.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Tabla 1, se muestra los resultados de los análisis fisicoquímicos y bromatológicos del
producto.
Tabla 1: Características Fisicoquímicas y bromatológicas de la pasta tipo paté, con extensor de harina
de fríjol zaragoza (Phaseolus lunatus).
Proteína
Grasa
Humedad
Cenizas
Carbohidratos
11.61%
18.24%
58.87%
1.31%
9.97%
Se reporta valor promedio de triplicado
*Determinación obtenida por diferencia
Tabla 2: Pruebas Microbiológicas de la pasta tipo paté, con extensor de harina de fríjol zaragoza
(Phaseolus lunatus )
RECUENTO
1. MESÒFILOS
2 .C O L I F O R M E S
TOTALES
3 .C O L I F O R M E S F E C A L E S
4. HONGOS (levadura)
N. de colonias
46 x 10² ufc/gr.
246 x 10¹ ufc/gr.
<10 ufc/gr.
5 8 x 10² ufc/gr.
Tabla 3: Prueba Reológica
Parámetro
Resultado
Viscosidad (cp)
8135,3 + 10,3
El rendimiento del producto final fue del 105. %.
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De acuerdo a los resultados anteriores, el aspecto más relevante de nuestro producto, es su
rendimiento (105%) lo que demuestra que es una excelente materia prima a tener en cuenta,
para ser utilizada como extensor en el diseño y formulación de productos cárnicos.
Por otra parte al ser una leguminosa, tiene ventaja ante la harina de cualquier otro cereal que
presente sus mismas propiedades como extensor, puesto que el contenido proteico del producto
final es mayor.
Al comparar nuestra pasta tipo paté con otras pastas a base de lenteja y garbanzo, se observa
que la pasta tipo paté muestra mejores características de untuosidad, propiedad muy deseada
en este tipo de productos. Lo anterior debido al contenido graso de nuestro producto (18,24%)
En cuanto al olor al ser comparada con las pasta de lenteja o garbanzo, la pasta tipo paté con
extensor de harina de Phaseolus lunatus, mostró tener un olor a fríjol mas atenuado. En lo que
respecta a la textura, la pasta tipo paté mostró mejores características de suavidad al tener
mayor contenido graso que las otras pastas.
CONCLUSIONES
- Se desarrollo un producto tipo paté en el cual se emplearon cuatro (4) formulaciones, con
diferentes porcentajes de harina de Zaragoza. La formulación escogida por el panel sensorial
fue la de 20% de hígado y 40% de harina de fríjol Zaragoza (Phaseolus lunatus).
- La pasta obtenida durante el proceso de elaboración del producto tuvo un rendimiento del
105.6%, por tanto, es factible su utilización como extensor alimenticio en el diseño y formulación
de productos cárnicos.
- Sensorialmente, la pasta tipo paté muestra aceptación en cuanto a los características
organolépticas que se evalúan en el control de calidad de este tipo de productos: textura, sabor,
olor.
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EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE
ESTERILIZACIÓN Y ADITIVOS EN LA CONSERVACIÓN
DE LA SETA Pleurotus ostreatus
EVALUATION OF THE TREATMENT OF STERILIZATION AND
ADDITIVES PERSERVING THE MUSHROOM (SETA Pleurotus
ostreatus)
Luján Rhenals Deivis
Morales J.
Padilla J.
RESUMEN
El Pleurotus ostreatus (Hongo orellana) es una seta con grandes potenciales en Colombia;
posee un alto valor nutritivo, contiene entre 20% y 40% de proteínas, posee excelentes propiedades
organolépticas reflejadas en su aroma y textura. En esta investigación se evaluó la eficacia de
los tratamientos de esterilización y aditivos en la estabilidad del Pleurotus ostreatus. La
esterilización se aplicó bajo tres tratamientos de tiempo-temperatura: T1 (126ºC x 10 minutos),
T2 (115ºC x 18 minutos) y T3 ( 121 ºC x 15 minutos). Como aditivo se utilizó Benzoato de sodio
en tres tratamientos diferentes: T5 (100 ppm), T6 (300 ppm) y T7 (500ppm). Se evaluaron
durante tres meses las características fisicoquímicas (pH y acidez), microbiológicas (mesófilos
aerobios facultativos, coliformes totales y fecales, mohos y levaduras y esporas Clostridium
sulfito reductor), bromatológicas (humedad, cenizas, proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda,
extracto libre de nitrógeno) y sensoriales (apariencia, color, sabor, aroma y textura) del hongo
conservado en cada tratamiento a temperatura ambiente. Para el procesamiento de datos se
utilizó un diseño completamente al azar con tres repeticiones; se relacionaron las variables
mediante un análisis de varianza y la comparación de medias por el test de tukey al 5%, utilizando
el programa SAS. Las setas esterilizadas a 115ºC x 18 minutos mantuvieron las mejores
características bromatológicas, microbiológicas y sensoriales. Las setas conservadas con 300
y 500 ppm de benzoato de sodio mostraron ser aptas para el consumo, pero se detectó presencia
de sabores extraños a partir del segundo mes de evaluación. Las setas conservadas con 100
ppm de benzoato se alteraron rápidamente a temperatura ambiente.
PALABRAS CLAVE
Estabilidad, tratamiento térmico, Benzoato de sodio.
ABSTRACT
The Oyster Mushroom Pleurotus ostreatus, is a mushroom with great potential in nutritional
value in Colombia because it contains between 20% and 40% protein; it has excellent physical
properties (aroma and texture). This investigation evaluated the efficiency of the sterilization and
Ingeniería de Alimentos. Programa de Ing. de Alimentos. Universidad de Córdoba. Montería, Colombia.
[email protected]
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additive stability treatment of the Pleurotus ostreatus. Sterilization was applied along with three
treatments of time and temperature; T1 (126ºC x 10 minutes), T2 (115ºC x 18 minutes) y T3 (
121 ºC x 15 minutes). The additive used was Sodium Benzoine in three different tests : T5 (100
ppm), T6 (300 ppm) y T7 (500ppm). These were evaluated during 3 months time preserving the
mushroom in each test at room-temperature for physico-chemical, micro-biological,
bromatological and sensorial characteristics. The sterilized mushrooms maintained at 115°C x
18 minutes had the best results for the micro- biological, bromatological and sensorial
characteristics. The mushrooms preserved at 300 and 500 ppm with Sodium Benzoine showed
themselves to be apt for consumption but the strange presence of the flavor during the second
month of the test was noted. The mushrooms preserved at 100 ppm with benzoine were altered
rapidly at room-temperature.
KEY WORDS
Stability, Thermic treatment, Sodium Benzoine.
INTRODUCCIÓN
En Colombia se inició el cultivo del hongo comestible Pleurotus ostreatus (conocido como hongo
Ostra y Orellana) en Antioquia (en el Oriente y el Valle de Aburrá, principalmente Itagüí y San
Antonio de Prado), Caldas, Cundinamarca y otros departamentos, con el objetivo de generar
una nueva fuente de ingreso a los pequeños agricultores y de disminuir los residuos de cosechas
de las fincas; sin embargo muchos de estos cultivos han desaparecido por su carácter
rudimentario (Cardona, 2001). Frescos, congelados o deshidratados, los hongos comestibles
se han convertido en años recientes en ¨verdaderas alternativas nutricionales debido a que en
promedio contienen hasta un 30% de proteínas, aportan 20% de fibra y son bajos en grasas¨.
Sus cualidades medicinales incluyen propiedades anticancerígenas, inmunológicas,
antidepresivas y dietéticas. (CVS/Universidad de Córdoba, 2006)
En el departamento de Córdoba existen las condiciones climáticas que favorecen el cultivo de
Pleurotus ostreatus, sin embargo su producción no se ha iniciado en forma masiva debido al
desconocimiento que se tiene de su cultivo y las pocas personas que están intentando comenzar
una producción significativa se han encontrado con el obstáculo de conservar sus cosechas
por periodos prolongados de tiempo, debido sobre todo al desconocimiento de métodos de
conservación poscosecha que permita prolongar su vida útil para lograr de esta forma mayor
tiempo de comercialización de las orellanas sin temor a que el producto sufra alguna clase de
deterioro y en consecuencia correr el riesgo de obtener pérdidas económicas en el proceso;
por estas razones el presente trabajo de investigación tuvo como objetivo evaluar los tratamientos
de esterilización y uso de aditivos en la conservación de la seta comestible Pleurotus ostreatus,
y establecer cual de estos permite alargar la vida útil del producto durante mas tiempo,
manteniendo características fisicoquímicas, microbiológicas y organolépticas aceptables para
el consumo.
MATERIALES Y METODOS
La investigación se desarrolló en las instalaciones de las plantas piloto y los laboratorios de
Nutrición y Microbiología del Programa de Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Córdoba
(sede Berástegui), municipio de Ciénaga de Oro, ubicada a 25 kilómetros de la ciudad de
Montería, enmarcado geográficamente a una altura de 25 m.s.n.m., temperatura promedio de
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29 °C, humedad relativa promedio del 85% y precipitación promedio de 1.100 mm anual, y las
coordenadas 8º 53´ latitud norte, 75º 35´ longitud oeste. Las variables independientes fueron:
tiempo de esterilización, temperatura de esterilización y concentración de conservante. Las
variables dependientes evaluadas fueron: características microbiológicas, características
organolépticas y características fisicoquímicas.
Adecuación
Para la adecuación del hongo, se seleccionaron las setas frescas sanas que estuvieran en
buenas condiciones, de buen aspecto y consistencia. Luego se lavaron y desinfectaron mediante
inmersión en una solución de hipoclorito de sodio a 50 ppm durante 5 minutos, se enjuagaron
con agua potable y se dejaron escurrir. Después se clasificaron las setas comestibles de acuerdo
al tamaño del carpóforo (5 a 10 centímetros de diámetro).
Esterilización
Se efectuó inicialmente un escaldado por 1 a 2 minutos sumergidos en agua a ebullición,
enseguida se sumergieron las setas en agua fría hasta temperatura ambiente. Luego se
envasaron 125 gramos de setas en recipientes de vidrio de 250 ml de capacidad con un liquido
de gobierno preparado paralelamente cuya composición fue: cloruro de sodio (2,0%) y ácido
cítrico (0,15%) para disminuir el pH a un rango comprendido entre 4.5 a 4.8 y fijar el color. Los
recipientes se llenaron dejando un espacio de cabeza entre 3- 5 mm. Para garantizar la formación
de vacío en los recipientes la adición del líquido de gobierno se realizó en caliente (98°C). Los
frascos se dividieron en tres lotes iguales de 40 frascos cada uno de los cuales se colocaron en
una canastilla. Se usó la autoclave Austester-E 121 para ser esterilizados por separados de la
siguiente forma: Lote 1. Se esterilizó a 126ºC por 10 minutos, Lote 2. Se esterilizó a 115ºC por
18 minutos, Lote 3. Se esterilizó a 121.1ºC por 15 minutos (tratamiento estándar). Inmediatamente
después de cumplido el tiempo correspondiente se sacaron de la autoclave y se enfriaron por
inmersión en agua a temperatura ambiente.
Uso de aditivo (Benzoato de sodio)
Al igual que en el proceso anterior, las setas se escaldaron y enfriaron con agua hasta temperatura
ambiente. Se envasaron en recipientes de vidrio y se dividieron en tres lotes iguales de 40
frascos, a los que se le adicionó líquido de gobierno compuesto por una solución de NaCl, ácido
cítrico y benzoato de sodio de la siguiente forma: Lote 1. NaCl 1.5 %, ácido cítrico 0.15 %,
benzoato de sodio 100 ppm, Lote 2. NaCl 1.5 %, ácido cítrico 0.15 %, benzoato de sodio 300
ppm, Lote 3. NaCl 1.5 %, ácido cítrico 0.15 %, benzoato de sodio 500 ppm. Para garantizar la
formación de vacío en los recipientes la adición del líquido de gobierno se realizó en caliente
(98°C).
Los frascos de las conservas fueron almacenados a temperatura ambiente. Las setas frescas
comestible de Pleurotus ostreatus, las esterilizadas y las conservadas con benzoato de sodio
se caracterizaron bromatológicamente mediante la utilización de las técnicas del análisis
proximal, el cual incluye: determinación de humedad (930.15/90 de la A.O.A.C), proteína cruda
(955.04/90 de la A.O.A.C), extracto etéreo (920.39/90 de la A.O.A.C.), ceniza (942.04/90 de la
A.O.A.C.), fibra cruda (962.09/90 de la A.O.A.C.) y extracto libre de nitrógeno. Se realizó un
análisis microbiológico de Mesófilos aerobios facultativos, Coliformes totales, Coliformes fecales,
Recuento de mohos y levaduras y Recuento de esporas Clostridium Sulfito Reductor siguiendo
las técnicas según análisis microbiológicos del Instituto Nacional de Salud (Ministerio de Salud,
1988). Se caracterizaron físico químicamente mediante la utilización de las siguientes técnicas:
determinación de pH, método potenciométrico (Según A.O.A.C. 973.41/90), determinación del
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% de acidez, expresado como ácido cítrico: titulación por técnica volumétrica (Según A.O.A.C.
942.12/90, adaptado, Bernal, 1993). Además se evaluaron sensorialmente mediante análisis
descriptivo cuantitativo, empleando una calificación de escala no estructurada y utilizando
catadores semientrenados, los cuales evaluaron la apariencia, color, sabor y aroma y textura
del producto. Todos los análisis se realizaron inmediatamente después de la aplicación de los
tratamientos de conservación, con seguimiento durante tres meses.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de las setas antes de los tratamientos:
En la Tabla 1 se observan los resultados del análisis bromatológico realizado a la seta fresca de
Pleurotus ostreatus.
Cuadro 1. Análisis bromatológico de la seta fresca
Análisis
Media
Humedad (%)
90.03
Proteínas (% bs): N x 4,38
Extracto etéreo (% bs)
22.34
3.17
Fibra (% bs)
6.99
Cenizas (% bs)
7.04
Extracto libre de nitrógeno (% bs)
61.47
% bs: Porcentaje en base seca
En la Tabla 2 se observan los resultados de las características físico-químicas de la seta
fresca
Cuadro 2. Características físico-químicas de la seta fresca.
Análisis
pH
Acidez (ácido cítrico %)
Media
5.31
0.066
El análisis microbiológico de la seta fresca de Pleurotus ostreatus se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3. Análisis microbiológico de la seta fresca de Pleurotus ostreatus.
Microorganismo
Mesófilos aerobios y
facultativos viables UFC/g
Mohos y levaduras UFC/g
Coliformes totales NMP/g
Coliformes fecales NMP/g
Esporas clostridium S.F UFC/g
52
Media
5666
2866
5
<3
<10
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Análisis bromatológico de las setas después del tratamiento.
Después de la aplicación de los tratamientos de esterilización y uso de aditivos se observaron
cambios en el valor nutritivo de las setas. Estos cambios experimentados en el producto final
dependieron en mayor medida del proceso de conservación y en el caso de las setas esterilizadas
dependió de las combinaciones de tiempo y temperatura de proceso, y en menor medida del
tiempo de almacenamiento durante el cual se llevó a cabo la investigación. Las graficas 1, 2, 3,
4 y 5, muestran los análisis bromatológicos efectuados a las setas esterilizadas y a las
conservadas con benzoato de sodio.
20
93,5
18
16
14
% P ro tein a s
% humedad
92,5
91,5
12
10
8
6
4
2
90,5
0
1
Fecha
2
1
Grafica 1. Porcentaje de humedad
Fecha
2
Gráfica 2. Porcentaje de proteína.
En la grafica 1 se observa que las setas conservadas con 100 ppm de benzoato de sodio y las
sometidas a esterilización, a 126°C/10min y 121.1°C/15min, poseen los porcentajes de humedad
más altos. En la grafica 2 se observa que las setas conservadas con concentraciones de 100,
300, y 500 ppm de benzoato de sodio obtuvieron los más altos promedios en el porcentaje de
proteína y los tratamientos correspondientes a las setas esterilizadas a 126°/10 min., 115°C/15
min., y 121.1°C/15 min. presentaron los más bajos promedios en el porcentaje de esa variable.
Es especialmente destacable las pérdidas de proteína sufridas por las setas durante el tratamiento
de esterilización a 126°C/10 min., alcanzando pérdidas hasta del 38% con respecto al promedio
del porcentaje de proteína de la seta fresca, siendo el de esta 22.34%(cuadro 1).
Grafica 3. Porcentaje de grasa.
Grafica 4. Porcentaje de cenizas.
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% Proteinas
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Grafica 5. Porcentaje de fibra.
En la grafica 3 se observa que en la primera fecha de análisis las setas esterilizadas a
115°C/18min, y las conservadas con benzoato de sodio, obtuvieron promedios parecidos
al porcentaje de grasa obtenido por la seta fresca (3,17%) (Cuadro 1). Las setas esterilizadas
a 126°C/10 min. y a 121°C/15 min., presentaron promedios más bajos en el porcentaje de
grasa. Para la segunda fecha de análisis (tres meses después), se presentó un descenso
en el porcentaje de grasa en todos los tratamientos. En las setas esterilizadas esta
disminución se puede explicar debido a alteraciones químicas como las oxidaciones y no
por ataque microbiano, debido a que en los análisis microbiológicos la prueba de esterilidad
fue satisfactoria para todos los tratamientos de esterilización en las dos fechas de estudio.
En la grafica 4 se observa que las setas esterilizadas a 126°C/10 min. y a 121°C/15 min.,
obtuvieron los más altos promedios de porcentaje de cenizas en la fecha 1; las setas esterilizadas
a 115°C/18 min., y las conservadas con 300 y 500 ppm de benzoato de sodio presentaron los
porcentajes más bajos. Comparando los resultados obtenidos en el porcentaje de cenizas de
todas las setas conservadas, con los resultados de la seta fresca se puede observar un aumento
considerable después de la aplicación de tratamientos; esto se explica por la captación de
sodio presente en el líquido de gobierno. En la grafica 5 se observa que las setas esterilizadas
a 126°C/10 min., 115°C/18 min., y 121.1°C/15 min., y la conservada con 500 ppm de benzoato
de sodio obtuvieron los promedios más altos en el porcentaje de fibra; esto coincidió con el
hecho de que estos tratamientos presentaron los valores más bajos de proteína. En la fecha 2,
se puede observar un descenso en el porcentaje de fibra para todos los tratamientos. Las setas
conservadas con 100 ppm de benzoato se alteraron rápidamente (menos de 2 días) a temperatura
ambiente.
Evaluación de pH y acidez
En la gráfica 6 se puede observar que el pH de las setas conservadas con benzoato de
sodio disminuyó de la fecha 1 a la fecha 2, luego se presentó una estabilidad en los valores
de pH a través del tiempo. Esta disminución del pH pudo ser debido a ácidos producidos
por la actividad metabólica de los microorganismos, pero al disminuir el pH se aumentó la
actividad antimicrobiana del benzoato de sodio, que tiene un valor de pKa de 4,2 y a pH de
4,0 el 60% de benzoato está indisociado (Wiley, 1997, 89) y al permanecer estable el pH
de las setas se conservó esta propiedad. En las setas esterilizadas, los pH´s obtenidos
fueron mucho más altos que el de las setas conservadas con benzoato, pero mostraron
estabilidad desde la primera hasta la última fecha de análisis (tres meses después). Lo
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@limentech
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que evidencia claramente la ausencia de actividad microbiana, mostrando que todos los
tratamientos de esterilización resultaron ser eficaces y cumplieron con su objetivo.
Gráfica 6. pH de las setas durante las fechas de evaluación.
Características microbiológicas
Setas esterilizadas. A las setas conservadas mediante esterilización (126°C/10min, 115°C/
18 min. Y 121,1°C/15 min.), se les realizó la prueba de esterilidad exigida por el Ministerio Nacional
de Salud, en la fecha inmediatamente posterior a la aplicación de los tratamientos y a los tres
meses después, dando como resultado una prueba de esterilidad satisfactoria para todos los
tratamientos.
Setas conservadas con benzoato de sodio. Durante los análisis de coliformes totales y
fecales y de esporas clostridium sulfito reductor, no se registró crecimiento en las fechas de
evaluación en ningunas de las setas conservadas con benzoato. Como se observa en la gráfica
7 y 8, se presentó un descenso en las variables de mesófilos, como en la de mohos y levaduras
a través del tiempo. Para la fecha 1 las setas conservadas con 300 ppm de benzoato de sodio
presentaron un promedio en el recuento de mesófilos de 1490 UFC/g y las conservadas con
500 ppm presentaron un recuento de 1600 UFC/g. Catalogándose como alimentos de buena
calidad, por cumplir ampliamente con los requisitos exigidos por el Ministerio de Salud. Para las
fechas siguientes se observa un claro descenso de los recuentos de mesófilos y mohos y
levaduras, coincidiendo con la disminución del pH, lo que indica que la efectividad del benzoato
aumentó a través del tiempo, ya que a menor pH, mayor es el porcentaje de indisociación de
este conservante.
3000
400
MohosLevaduras
Mesófilos
2500
300
2000
200
1500
1000
100
500
0
0
1
2
3
1
2
3
4
100 ppm B.S
FECHA 300 ppm B.S
4
Fecha
100 ppm B.S
500 ppm B.S
500 ppm B.S
300 ppm B.S
Grafica 8. Recuento de mohos y
levaduras y facultativos.
Grafica 7. Recuento de mesófilos aerobios.
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Características sensoriales
Apariencia. No existió diferencia significativa entre los jueces y los tratamientos para la variable
hongos rotos en la primera fecha de evaluación ni en la segunda, sin embargo en el tratamiento
121ºC/15 min. Se presentaron pequeñas diferencias con un promedio de 3,87 en la escala de 1
a 10; lo cual no es malo. En las siguientes fechas no se reportaron hongos rotos. En cuanto a la
característica apariencia, esta fue considerada aceptable.
Color. El color de las setas estuvo determinado por las condiciones particulares de cada
tratamiento de conservación y por el tiempo durante el cual se llevaron a cabo los análisis. Las
setas esterilizadas mostraron una mayor uniformidad en el color frente a las setas conservadas
con benzoato de sodio. Existió diferencia significativa entre los jueces, pero no entre los
tratamientos, lo que indica que esta variable no fue afectada durante la aplicación de los procesos
de conservación.
Sabor. Los sabores evaluados en el análisis sensorial de las setas de Pleurotus, dependieron
inicialmente de la formulación de los tratamientos, es así que en las setas esterilizadas se
detectó un sabor más salado ya que en su formulación se les adicionó en el líquido de gobierno
un porcentaje mayor de sal. Posteriormente esta variable dependió de las características físicoquímicas que desarrollaron las setas, como es el caso de las setas conservadas con benzoato
de sodio que se les detectó un mayor sabor ácido a través del tiempo, que coincidió con la
disminución del pH en estas setas.
Textura. La firmeza de las setas se mantuvo a través del tiempo, con valores que pueden
considerarse como una calificación aceptable (en al escala de 1 a 10). Este hecho se puede
explicar al alto porcentaje de fibra que poseen las setas de Pleurotus ostreatus, como se
demuestra en el análisis bromatológico, lo que las hace conservar su firmeza, a pesar de haber
sido sometidos a la conservación mediante el calor. En general, las setas conservadas tanto
por los tratamientos de esterilización como las conservadas con benzoato, obtuvieron valores
parecidos a la seta fresca. Es importante destacar que la presencia de fibra en las setas de
Pleurotus ostreatus, se considera como normal en la composición bromatológica de éstas.
CONCLUSIONES
- Todos los tratamientos de esterilización permitieron conservar la seta de Pleurotus ostreatus
durante los tres meses en que transcurrió la investigación, con buenos resultados microbiológicos
y buenas características organolépticas.
- Dentro de los tratamientos de esterilización, las setas sometidas a 115ºC por 18 minutos, fue
el método que arrojó los mejores resultados, puesto que mantuvo los niveles más altos en el
porcentaje de proteína conservando así la mayor cantidad de aminoácidos esenciales presentes
en la seta, dándose mayor calidad nutritiva. Además, mantuvo excelentes características
parecidas a la seta fresca como fue el pH, acidez, color y textura.
- Las setas conservadas con 300 y 500 ppm de benzoato de sodio demostraron ser aptas
microbiológicamente para consumo humano, con la característica agregada de una mayor
acidez, y aceptables valores sensoriales. Pero con la desventaja de la presencia de sabores
extraños a partir de dos meses después de aplicado el tratamiento de conservación.
- Se considera como periodo de vida útil de las setas conservadas con 300 y 500 ppm de
benzoato de sodio un tiempo de 45 días, guardando cierto margen de seguridad.
- La utilización de benzoato de sodio a una concentración de 100 ppm demostró ser no adecuada
en la conservación de las setas produciéndose la descomposición de estas antes de cinco
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@limentech
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días, por el desarrollo de los microorganismos presentes.
- El tratamiento de esterilización que utilizó una temperatura de 126ºC por 10 minutos, provocó
las mayores pérdidas en la calidad nutritiva de las setas de Pleurotus ostreatus, hecho que se
reflejó en la disminución considerable en el porcentaje de proteína, considerándose este
tratamiento como no adecuado para la conservación de la seta.
- La utilización de benzoato de sodio en la conservación de la seta se considera como muy
buena opción si se tiene en cuenta que no se aplicó ningún tratamiento térmico después de
cerrado herméticamente los envases, disminuyendo costos de producción al no utilizar equipos
como el autoclave, y además se mantienen excelentes calidades bromatológicas.
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EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD TREATMENT ON
THE FUNCTIONAL PROPERTIES OF EGG WHITE
ANALYZED BY RESPONSE SURFACE ANALYSIS
Gélvez Victor Manuel1 2
Mendoza G.Franklin3
Delgado Jesus Orlando
RESUMEN
La clara de huevo procedente de huevos viejos y frescos fue tratada por campos magnéticos
(12 V y 3.5 amperios) a diferentes tiempos (0, 5, 10 y 15 min. / 20 ºC) y almacenada a 4 °C
durante cuatro días. Los efectos del campo magnético sobre el pH y las propiedades funcionales
de proteínas de la clara de huevo fueron analizados (% overrum, estabilidad de la espuma) por
el método superficie de respuesta (RSA) para observar la tendencia de cada uno de estos
parámetros. Los resultados mostraron que el pH en las muestras de la clara de huevos viejos
es disminuido cuando el tiempo de tratamiento aumenta, por este se mantiene a mayor tiempo
de almacenamiento, mientras que en las muestras de clara de huevos frescos tratada el pH no
es afectado. La capacidad de espumante es incrementada en las dos muestras, pero este
valor sólo es significativamente diferente (P < 0,05), en las muestras tratadas por 5 minutos,
después del segundo día de almacenamiento todas las muestras disminuyeron ésta capacidad
de espumante. La estabilidad de la espuma se incremento con el tratamiento del campo
magnético.
PALABRAS CLAVE
Campos magnéticos, clara de huevo, espuma, propiedades funcionales.
ABSTRACT
The chickens’ egg white (old and fresh) was treated by magnetic fields (12v and 3.5 amps)
during different times (0, 5, 10 and 15 mins) and stored at 4 °C for four days. The effects of the
magnetic field on the pH and the functional properties of egg white proteins were analyzed (%
overrum, foaming stability). The results were analyzed by surface response analysis method
(RSA) to observe the tendency of every one of these parameters. The results showed that in the
old egg white the pH is decreased when the time of treatment is increased, but with the greater
storage time, the pH value is maintained. However, in the fresh egg white samples the pH value
not is affected. The foaming capacity is increased in both samples (old egg whites and fresh egg
whites) but this value only results to be significantly different (P<0,05) for samples treated for 5
mins. After the second day of storage time all samples diminish their foaming capacity. The
foaming stability is increased with the magnetic field treatment.
KEY WORDS
Magnetic field, Egg whites, Foaming, Functional properties.
Universidad de Pamplona (Colombia). Food science departament. Food innovations research group.
[email protected], [email protected]; [email protected]
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@limentech
Universidad de Pamplona
INTRODUCTION
The Egg (Gallus domesticus) is a rich and well-balanced source of essential nutrients for the
human diet composed of fatty acids, iron, phosphorus, trace minerals, vitamins A, B6, B12, D,
E, and K, plus proteins of high biological value (Stadelman & Cotterill, 1995, Telis-Romero et al.,
2006). It is one of the most consumed foods worldwide, being an important commodity in
international trade. On the other hand, the egg industry is an expressive segment of the food
market, with a large supply of egg derivatives, such as; dried, frozen and liquid egg-products,
being used as ingredients in food formulations or food services.
The albumin is the major component of the egg white (9.7-10.6% w/v). The carbohydrates (which
account for 0.5-0.6% w/v of the egg white) exist either in the free form or combined with protein.
Glucose (at 0.5%) accounts for about 98% of the total free carbohydrates. The amount of lipid in
the egg white is negligible (0.01%) compared with the amount present in the yolk (4%) (Powrie
and Nakai, 1986).
Chibowski et al., (2005) studied the effect of the magnetic field (0.1 T) in to the CaCl2 and Na2CO3
in presence of sodium dodecyl sulfate (SDS) and S- S; they found that the magnetic field don’t
effect on the pH; However; Holysz et al., (2003), found that using the same concentration of
CaCl2 and Na2CO3 solutions at 20 °C, the initial pH after the solution mixing was a little higher
(10.8), and after 30 min, it dropped to 10.2. In those experiments, a stronger N-S magnetic field
was applied (B = 0.5 T) for 20 min before the precipitation, and then the field effect on the pH
changes was clearly visible.
The magnetic field promote the orientation of protein crystals, that was demonstrated by Yanagiya,
et al., (1999), They studied the characteristic time scale of the magnetic field treatment in the
hen egg-white showed that lysozyme crystallization in a magnetic field of the order of 1 T can
result in a significant degree of orientation of the crystals; Because of the small susceptibility
anisotropy of most protein molecules, the orienting effect is unimportant for smaller aggregates,
even those much larger than a critical nucleus. However, during sedimentation crystals grow
larger and are more likely to become aligned, as well, Sakurazawa et al., (1999) and Ataka, et al.,
(1997) showed that the orientation depend of the grade of the strength of the magnetic field.
MATERIALS AND METHODS
Egg white
The older eggs (C type, sample 1) and fresh eggs (AA type, sample 2) were purchased from
local supermarkets in Pamplona. The egg was broken and separated by hand. The egg white
was separated from the egg yolk and the chalaza was removed.
Samples preparation
The egg whites (EW) were filled in 25 ml cellulose tubes (22 mm in diameter, Talsa, Colombia),
packed in polyethylene plastic packs and vacuum sealed (95% vacuum, Encovac 1500, Germany)
to avoid any direct contact with the treatment medium.
Treatments
The magnetic field treatment was carried out using lab-scale equipment (Science Workshop). A
treatment of 12V and 3.5 amps was applied to samples three times (0, 5, 10 and 15 min). The
control sample corresponds to 0 time treatment. The treatments were done at environmental
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temperatures of 20 ºC ± 4°. After the treatment the samples were stored using refrigeration (4º
C) until the next analysis.
Analysis
pH.
The pH of EW was determined by a laboratory pH meter (HI1208, Hanna Instruments, Italy) for
each new batch as an indication of freshness (Lee, 2002).
Foaming Property
The foaming property is expressed by foaming power [%Overrun]. The foams of EW were prepared
by beating EW using a cook mixer equipped with a double whipping beater (Samurai, Colombia).
100 ml of WE were added into the bowl of the mixer and beaten for 5 min at the speed of ‘5’ which
was specified as an ‘egg whipping speed’. Then the produced foams were gently filled into the
weighing boats (25 ml) avoiding the formation of air pockets, and the excess foams were scraped
off the top of the weighing boat using a spatula. The efficiency of foam production was expressed
in terms of %Overrun (Phillips et al., 1990, Lee, 2002). This property was analyzed during four
days.
%Overrum =
( wt 25 ml EW ) − ( wt 25 ml foam)
*100
( wt 25 ml foam)
Foam stability
Foam stability was determined by monitoring the drainage of foam at ambient temperature. The
foams were filled into a 5 ml pipette with a tip diameter of 5.0 mm, and the weight of drained
foams was measured. The foam stability was calculated by the ratio of the remained foam after
20 min of drainage time (Phillips et al., 1990, Lee, 2002). This property was analyzed during four
days.
% stability =
( wt drained foam) − ( wt drained foam)
*100
wt foam
Each measurement for the calculation of %Overrum and %Stability was repeated more than
three times and average values were reported.
Statistical Analysis
The EW experiments were performed in triplicate and the resulting data were analyzed General
Linear Models Procedure of Statistics Analysis System (SAS, USA). The differences between
means were compared using Studen-Newman-Keuls’s multiple range test with the significance
of p<0.05. The response surface analysis (RSA) model, which included storage time and
treatment intensity that was fit to the data. The RSA model may include quadratic effects and all
interactions of the treatment effects and storage time.
RESULTS
pH
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Table 1. Effects of time field magnetic treatment and storage time in pH. Sample 1 and 2.
Table 1 show that when the egg white is treated by field magnetic did not show dramatic changes
in its pH. When time of exposure of magnetic fields is increased the egg white maintained it is
freshness, this can explain because the magnetic field treatment promotes the magnetic
orientation of proteins, this has happened in a number of biological macromolecule crystals,
organelles, and cells. The alignment of protein crystals is considered to be caused by a magnetic
anisotropy of the peptide groups in the amino acid sequence and of aromatic residues in the
molecule (Sato, et al., (2000), Rothgeb, 1981; Torbet, 1979), and the other hand, Chibowski et
al., (2005) studied the effect of the magnetic field (0.1 T) in to the CaCl2 and Na2CO3 in presence
of sodium dodecyl sulfate (SDS) and S- S; they found that the magnetic field do not effect on the
pH.
Foaming capacity
The graphics 1 show the effect to time of treatment in to the foaming capacity. All the samples
treated by magnetic fields treatment during 5 min increased the foaming capacity compared
with those non-treated samples.
On the other hand, in the first day the samples treated by 10 and 15 min the foaming capacity
is reduced, which are statistically different (P< 0.005) compared with those treated by 5 min;
but this foaming capacity is recovering in follow days.
In fresh egg white (Sample 2) the increase of foaming capacity is statistically different (P <0,005)
by each treatment and it is maintained in the time. However the old egg white (sample 1) does
not present the same tendency.
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Graphic 1. Results of Anova analysis for sample 1 and 2. Effects of time Magnetic fields treatment and
storage time.
These results might be explaining because the treatment by magnetic fields induced increase in
the viscosity caused by the existence of Diluted microcrystals in the solution. Increase in viscosity
by applying a magnetic field has been observed in magnetic fluids and in human blood. In magnetic
fluids, the magnetic orientation of the chainlike clusters of magnetic particles causes the increase
in viscosity apparently when a magnetic field is applied. In human blood, a magnetically induced
increase in viscosity was explained by the magnetic orientation of red blood cells. A similar
phenomenon was showed in protein aqueous solutions of egg white lyzosyme containing smallsuspended crystals (Taketomi, and Chikazumi, 1998; Haik, 2001; Nobuko, 2003).
Response Surface Analysis
The application of RSA to studied the foaming capacity show than an increased in the storage
day and increased in the magnetic fields time increase the foaming capacity. This tendency is
independent of the both fresh egg white and older egg white.
The superface response analysis showed the follow equations for sample 1 and 2:
%Overrum = 317.075 + 52.7225 * x + 15.5442 * y - 11.2292 * x2 + 0.622 * x * y - 1.0658 * y2
%Overrum = 394.9833 + 29.065 * x + 9.405 * y - 7.7083 * x 2 + 0.5213 * x * y - 0.6383 * y2
When X = Treatment and Y= Time
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Graphic 2. Application of RSA to analysis to
% overrum. Sample 1.
Graphic 3. Application of RSA to
analysis % overrum. Sample 2.
Foaming stability
Graphic 4. Results of Anova analysis for sample 1 and 2. Effects of magnetic fields treatment and
storage time in the foaming stability.
The foaming stability is increasing with the magnetic field treatment, Perhaps this results might
explain because a increase in the viscosity by application of magnetic field was observed in egg
white lyzosyme solutions, this phenomena is caused because exist many suspended small
crystals during the process of protein crystal growth. The magnetic orientations of these suspended
crystals are considered to increase viscosity under a strong magnetic field. Furthermore, the
viscosity of solution in which crystals easily grew did not return to the initial value after switching
off the field, and some change of viscosity might be intrinsic (Nobuko, 2003).
Response Surface Analysis
The surface response analysis showed that foaming stability is depended of age egg. The
foaming is more stable when egg is fresh
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The superface response analysis showed the follow equations for sample 1 and 2:
% Stability = 82.7333 - 4.8425 * x + 1.5008 * y + 0.6458 * x 2 - 0.0393 * x * y - 0.0792 * y 2
% Stability = 83.025 - 6.7 * x + 1.4883 * y + 0.9167 * x 2 + 0.0667 * x * y - 0.075 * y 2
When X = Treatment and Y= Time
Figure 5 and 6. Surface response plot. Effect of magnetic field treatment and storage time in foaming
stability. Sample 1 and 2 respect.
CONCLUSIONS
- The use of magnetic fields (12v and 3.5 amps) during 5, 10 and 10 sec conserves the egg
white freshness during four days without show significative changes.
-The treatment whit magnetic fields (12v and 3.5 amps) during 5 min increased the foaming
capacity, and the other hand, the same treatment during 5, 10 and 15 min maintain the foaming
stability during time of study.
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ELABORACIÓN DE ESPAGUETIS ENRIQUECIDOS CON
HUEVO PARA AUMENTAR SU CONTENIDO PROTEICO
EN GEORGETOWN, GUYANA
ELABORATION OF SPAGUETTI ENRICHED WITH EGG TO AUGMENT
ITS PROTEIN CONTENT IN GEORGETOWN, GUYANA
Medina Blanco R. I.
Caballero Pérez L. A.
RESUMEN
Varios estudios han demostrado que debido a diferentes causas existe un déficit en la ingesta
de fibras, micronutrientes y proteínas por dicha razón se han desarrollados espaguetis
enriquecidos con fibras y micronutrientes con el propósito de contribuir a mejorar la calidad de
vida y prevenir enfermedades metabólicas. (Wittig, et. al., 2006). La adición de huevo en polvo
a las pastas alimenticias constituye una fuente de aporte proteico y especialmente vitaminas
liposolubles.
Durante el desarrollo de éste estudio se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos
durante 45 días (0, 25, 45, día), a las materias primas principales (sémola y huevo en polvo) y al
producto terminado, dichos tratamientos fueron realizados en tres réplicas, los resultados se
compararon y analizaron de acuerdo a las normas guyanesas (Spices Guideline, From Food
and Technology Today 11 (3) (1992). And American Association of Cereal Chemists, (1993).
Compendium the Methods for the Microbiological Examination of Foods (1992).
PALABRAS CLAVE
Espaguetis enriquecidos, huevo en polvo, proteína.
ABSTRACT
Several studies have demonstrated low dietary fiber, micronutrients and protein. For this reason
a spaguetti formula enriched with fiber, egg and micronutrients was developed to increase the
dietary fibre, with the purpose of contributing to the improvement of the quality of life and to
prevent metabolic diseases(Wittig, et al., 2006). The addition of powdered egg in the pastas’
constitution is a big support giving protein and it is a special vitamin low in (LDL) lipid density.
During the development of this study microbiological and physical analyses were made during
45 days (0, 25, 45, days) on the principle raw materials (semolina and powdered egg) and the
finished product. This treatment was done resulting with three answers. The results were
compared and analysed with the norm of the Guyanese (Spices Guideline, From Food and
Technology Today 11 (3) (1992). And The American Association of Cereal Chemists, (1993).
Compendium the Methods for the Microbiological Examination of Foods (1992)).
Grupo de Investigación en Recursos Naturales, Instituto de Ciencias Naturales y Biotecnología, ciudadela universitaria, Km 1 vía
Bucaramanga Universidad de Pamplona, Colombia. [email protected]
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Universidad de Pamplona
KEY WORDS
Enriched, Spaguetti, Powdered egg, Protein.
INTRODUCCIÓN
La pasta alimenticia es un producto de consumo masivo, considerado además un alimento
funcional por su bajo aporte de grasa, sodio y baja respuesta glicémica (Jenkins y Ballester,
1987; Feldheim, 1990). Como la pasta es de elaboración muy sencilla, lo más probable es que
la “inventasen” todas las culturas antiguas, cada una con las materias primas que disponían
(trigo en Europa, arroz en China, etc.). A medida que han pasado los años el consumo de este
alimento se ha incrementado, por lo que las industrias han desarrollado pastas alimenticias
enriquecidas con harina de soya, vegetales, fibra, y huevo entre otros. Según estudios realizados
por Catricheo, et. al., (1989), la pasta de trigo es considerada un alimento nutricionalmente no
balanceado, debido a su escaso contenido de grasa, fibra dietética, y bajo valor biológico en
proteína, originado por su deficiencia de lisina (Anderson, et. al., 1986).
Al desarrollar un espagueti enriquecido con huevo, se buscó incrementar su valor nutricional
con un mayor aporte en proteína; razón por la cual el objetivo primordial de este trabajo fue el de
elaborar una pasta alimenticia enriquecida, cuya base se fundamentó en la realización de estudios
previos acerca de la preferencia de un producto novedoso (espaguetis enriquecidos con huevo),
dirigido hacia la población de Guyana como alternativa de alimentación, cumpliendo con las
recomendaciones internacionales y normativas según las normas comunidad Standard del
caribe.,1994 y American Specification for Pastas, (1988).
MATERIALES Y MÉTODOS
FORMULACIONES DESARROLLADAS
En el presente estudio se trabajaron 2 formulaciones, los porcentajes de los sólidos del huevo
se adicionaron de acuerdo a la recomendación del departamento de Alimentos según lo
establecido por la Comunidad Standard del Caribe (CCS: 0032:1994) (F1 con adición del 6,6%
w/w y F2 con adición del 9,9 w/w de sólidos del huevo).
Parámetros. Para realizar el balance de materia se tuvo en cuenta el porcentaje de humedad
de la sémola (12 %), cuyo valor permitió establecer la cantidad de agua a adicionar a la mezcla
a trabajar.
Balance de materia. Se realizaron los respectivos balances de materia para obtener las
cantidades a utilizar de cada materia prima, teniendo en cuenta el principio de conservación de
materia de Lavoisier Antoine (1777), las normas internacionales (American Specification for
Pastas, 1988); para calcular las cantidades de condimento y demás ingredientes se tuvo en
cuenta la norma Jamaica Standard JS 62:1997 y the Guyana Regulation Made Under The
(Food and Drugs Act Chapter 34:03) Pls 775 Potassium Sorbate Used in Pastas dry and
Bread FDA- 21cfr 182.3640 Sfbooo Sodium Benzoate used as antimicrobial agents in Pasta dry
and Bread water based mix. FDA- 21cfr 181.23, 184.1733.
ANÁLISIS FISICOQUIMICOS (SÉMOLA)
Para realizar los respectivos análisis la sémola estuvo almacenada durante dos meses en los
respectivos silos bajo los siguientes parámetros: humedad relativa del aire circulante 80%,
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
humedad relativa de la sémola 70% y porcentaje de humedad de la sémola 12%, para mantenerla
en condiciones óptimas y evitar el deterioro de ésta. El huevo en polvo se mantuvo a temperatura
ambiente 20-25°C. Los espaguetis fueron almacenado bajo las siguientes condiciones 20 –
25°C y 60 % HR.
Físicos. Las características físicas de la sémola (granulometría) se evaluaron, aplicando la
metodología de la Official Methods of Análisis of Chemist en tres réplicas durante 45 días (0, 25,
45, día). El color se evaluó por inspección visual, de acuerdo a lo establecido en la American
Association of Cereal Chemists, (1993) para lo cual se toman 20g de sémola y se observa el
color que presenta que debe ser un amarillo ámbar.
Químicos. Los análisis de composición (humedad, ceniza, proteína, fibra, grasa, hierro total) y
el pH se llevaron a cabo aplicando la metodología de la Official Methods of Análisis of Chemistry.
El análisis de los sólidos del huevo fue realizado siguiendo la metodología de la AOAC (1989).
ANALISIS MICROBIOLOGICOS (SÉMOLA Y HUEVO EN POLVO) Y PRODUCTO
TERMINADO
Preparación de las muestras. Se tomaron 100g de harina huevo en polvo y espaguetis, luego se
diluyeron 11 gramos con 99 ml de agua peptonada estéril al 0.1% y se prepararon las diluciones
consecutivas para cada análisis: Se evaluaron tres réplicas durante 45 días (0, 25, 45, día) las
características microbiológicas (sémola y huevo en polvo) según lo establecido en recuento de
microorganismo Spices Guideline, From Food and Technology Today 11 (3) (1992) and
compendium the Methods for the Microbiological Examination of Foods (1992).
Los resultados obtenidos de las materias primas fueron analizados en el programa
STATGRAPHICS plus versión 15.
RESULTADOS Y DISCUCION
FORMULACIONES DESARROLLADAS
A través de cálculos matemáticos se determinaron las cantidades a utilizar de cada materia
prima a emplear en el proceso de elaboración de espaguetis enriquecidos con huevo. Ver Figura
1.
Tabla 1. Formulaciones trabajadas en la elaboración de espaguetis enriquecidos con huevo en polvo.
Materias Primas
Formulación 1 (%) 6.6 %
Formulación 2 (%) 9.9 %
w/w adición de huevo en polvo
w/w adición de huevo en
polvo
Sémola
100
100
Sal
0.1
0.1
Agua
35
40
Benzoato de sodio
0.1
0.1
Condimento CFP
0.3
0.3
Sorbato de potasio
0.07
0.06
Huevos
6.6
9.9
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Universidad de Pamplona
En la tabla 1 se muestran los resultados obtenidos, evidenciando que la sémola se encuentra
en igual proporción mientras que el porcentaje de los sólidos del huevo aumento en un 3%, y el
agua en un 5% en la formulación 2, verificando que los espaguetis elaborados cumplen con lo
establecido en la Comunidad Standard del Caribe (CCS: 0032:1994).
Adición de agua hasta 33%
PESADO
(Sémola, sal, huevo,
conservante)
AMASADO
5 min., 120 rpm
20 min., 60 rpm
EXTRUCION
(Formado y corte a 45°C)
SECADO
I ETAPA 45-73°C Y 70 % HR POR 2h
II ETAPA 73-88°C Y 75 % HR POR 5h
III ETAPA 88-33°C Y 73 % HR POR 1h
EMPAQUE
22-25°C, 60 % HR
ALMACENAMIENTO
22-25°C, 60 % HR
COMERCIALIZACION
Figura 1. Diagrama de flujo y variables del proceso de elaboración de espaguetis enriquecidos
con huevo
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En la tabla 2 se muestran los resultados de composición fisicoquímica de las materias primas
empleadas (sémola) y los valores mínimos y máximos para establecer comparación entre los
resultados obtenidos y los exigidos por las normas, observando que los parámetros de mayor
importancia para este tipo de producto como la humedad y la proteína igualmente cumplen con
estos requisitos.
Tabla 2. Análisis fisicoquímico de las materias primas empleadas en la elaboración del producto.
Análisis físicos Sémola
*Resultado
promedio de los
análisis
GRANULOMETRIA
COLOR
Análisis Químicos/
100g
Humedad (%)
Proteína (%)
Grasa (%)
Fibra Cruda (%)
Ceniza (%)
Hierro Total mg Fe/
100g
pH (%)
ELN (%) calculado
70% Bajo 30
Micrones
Amarillo Ámbar
Claro
Composición química proximal de la sémola según
las Normas AOAC y CCS
Máximo
Mínimo
60%
85%
Amarillo Ámbar Claro
Amarillo Ámbar Claro
12.00 ± 0.54
12.50 ± 0.47
2.70 ±0.48
2.80 ± 0.34
1.95 ± 0.75
3.70 ± 0.39
11
12
1.8
2.4
1.8
3.2
14
15.6
3.8
3.1
2.1
4.0
6.02 ± 0.56
68.00 ± 0.63
6.0
65.0
6.4
82.05
Fuente: * Laboratorio de análisis fisicoquímicos y microbiológicos ministerio de salud Georgetown –
Guyana.
Nota: * ELN = extracto libre de nitrógeno, se calcula por diferencia después de Realizar el
análisis químico proximal del alimento (ELN = 100 – % humedad % proteína - % grasa - %
ceniza - % fibra cruda). n = 3.
La granulometría de la sémola, esta representada por el 70%, según la norma está clasificada
como de buena calidad, dicha granulometría esta ligada con el porcentaje de proteína aportado
por la sémola y el porcentaje de humedad, cumpliendo con los requisitos exigidos por la
(Comunidad Standard del Caribe).
De acuerdo a los resultados obtenidos de los análisis microbiológicos (sémola y huevo polvo),
(Ver tabla 3) se puede decir, que las materias primas empleadas cumplen con los requisitos
exigidos de acuerdo a la normatividad para este tipo de productos (Microbiological Examination
for Food).
En el análisis estadístico realizado a los datos obtenidos para t se obtuvo un valor p = 0.44 lo
que significa que no hubo diferencia significativa entre los valores obtenidos, comparados con
la norma. Se puede observar que estas se encuentran dentro de los límites lo cual indica que
están en condiciones para ser procesadas y aptas para el consumo humano.
Como se puede observar en la tabla 4 los espaguetis elaborados enriquecidos con huevo aportan
23,9 / 100 g de pasta donde 14 g son aportados por la sémola y 9,9 g son aportados por los
sólidos del huevo en polvo adicionado.
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Tabla 3. Análisis microbiológico de las materias primas empleadas en la elaboración del producto.
Análisis
Sémola
Micro. *Resultado
promedio de
análisis
Según la Norma Según la Norma
los methods
for
themethods for the
microbiological
microbiological
examination of foods. examination
of
Minimo
foods Maximo
Aerobios Mesofilos
500 ± 0.002 UFC/ g
10^2 UFC /g
10^6 UFC /g
Hongos Y Levaduras
< 10 ± 0.001 UFC/g
10 UFC /g
10^2 UFC /g
Coliformes Totales
< 10 ± 0.002 UFC/g
1 UFC /g
10^2 UFC /g
E. coli
< 3 ± 0.001UFC/g
1/ UFC g
3 UFC /g
Esporas
< 1 ± 0.002 UFC/g
<1 UFC /g
10^2 UFC /g
S. aureus
0
0
0
Análisis
Micro.
al *Resultado
Según
la
NormaSegún la Norma
Huevo en Polvo
promedio de los methods
for
themethods for the
análisis
microbiological
microbiological
examination of foods.examination
of
Minimo
foods Maximo
Aerobios
5 *10^4 ± 0.03UFC/g
5 *10^4 UFC /g
10^6 UFC/g
C. Totales
<10 ± 0.001UFC/g
10 UFC/g
10^3 UFC/g
E. Coli
0
0
0
Hongos Y Levaduras
< 10 ± 0.002UFC/g
10 UFC/g
10^2 UFC/g
Salmonella
0
0
0
Fuente: * laboratorio de análisis fisicoquímicos y microbiológicos ministerio de salud Georgetown –
Guyana. n= 3
Nota: * ELN = extracto libre de nitrógeno, se calcula por diferencia después de Realizar el
análisis químico proximal del alimento (ELN = 100 – % humedad % proteína - % grasa - %
ceniza - % fibra cruda). n = 3.
De acuerdo a los resultados mostrados en la tabla 4 la calidad microbiológica de la formulación
2 cumplen con los requisitos establecidos para este tipo de producto por la Microbiological
Examination for Food, según estos parámetros el producto se encuentra en condiciones aptas
para su consumo.
CONCLUSIONES
- Se analizaron las propiedades fisicoquímicas y microbiológicas de la materia prima empleada
en el proceso de elaboración, y se obtuvieron resultados dentro de los rangos permitidos CCS
0032:1994 y American Specification for Pastas, (1988), lo que indica que estaban en buenas
condiciones para ser procesadas.
- Por medio de balance de materia se determinó la formulación a emplear, y se obtuvo un
producto con características fisicoquímicas y microbiológicas que cumplieron con los requisitos
exigidos por las normativas para ser denominados espaguetis enriquecidos, por su incremento
en el porcentaje de proteína.
- Los espaguetis elaborados enriquecidos con huevo cumplen con los parámetros fisicoquímicos
y microbiológicos establecidos para este tipo de producto de acuerdo con: (CCS 0032: 1994.
Compendium of Methods for The Microbiological Examination of Foods, 1999.), lo cual indica
que es apto para el consumo humano.
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Tabla 4. Resultados de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos de los espaguetis enriquecidos con
huevo con la formulación 2
Parámetros de la NORMA AOAC Y CSC
*Resultado
Análisis Físicos
promedio de los
Mínimo
Máximo
análisis
Actividad Acuosa (Aw)
0.44 ± 0.05
0.40
0.6
Color
Amarillo beige
NA
NA
Análisis Químicos/
100 g
Humedad (%)
12.00 ± 0.41
10.25
13
Proteína Cruda (%)
14.00 ± 0.53
12
15.5
Sólidos del huevo (%)
9.9 ± O.57
5.5
?12.5
Proteína Total (%)
23.9 ± 0.09
17
? 24
Hierro total mg/ 100g
3.7 ± 0.19
3.2
4.0
pH
6.03 ± 0.66
6.0
6.5
Grasa (%)
5.6 ± O.48
5.0
6.0
Fibra Cruda (%)
0.29 ± 0.045
0.27
1.4
ELN (%)Calculado
54.51 ± 0.47
53.4
70.05
Según la Norma
Según la Norma
Análisis
*Resultado
métodos for the
methods for the
Microbiológicos A Los promedio de los
microbiological
microbiological
Espaguetis
análisis
examination of foods examination of foods
mínimo
maximo
Aerobios Mesofilos 100 ± 0.001 UFC/g
10^2 UFC /g
10^6/g
Hongos Y Levaduras < 10 ± 0.002 UFC /g
10 UFC /g
10^2 UFC /g
Coliformes Totales < 10 ± 0.001 UFC /g
1 UFC /g
10^2 UFC /g
E.Coli
< 3 ± 0.001 UFC /g
1 UFC /g
3 UFC /g
Esporas
< 1 ± 0.001 UFC/g
<1 UFC/g
10^2 UFC/g
Stafilococus Aureus
0
0
0
Salmonella
0
0
0
Fuente: * Laboratorio de análisis fisicoquímicos y microbiológicos ministerio de salud Georgetown –
Guyana.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
- AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS APPROVED METHODS. 7th edition.
AACC. 1993. 460 p.
- AMERICAN FOOD SPECIFICATION FOR PASTAS. ASP. Washintong D.C..1998. 365 p.
- ANDERSON, J. (1986). Fiber and health: An overview. Am. J. Garston. p. 892 - 987.
- BALLESTER, D. (1987). Nueva fuente potencial de fibra dietaria: salvado de lupino. Rev.
Clin Nutr. p. 101-105.
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Universidad de Pamplona
- BALLESTER, D.; CARRELLES, P.; URRUTIA, X. (1986). Chemical composition and
nutritional quality of sugar cookies containing full-fat sweet lupin flour. p. 51- 45.
- BOURGEIOUS, C., ROUX, P. (1986). Proteínas Animales. México: El Manual Moderno,
458p.
- BRABENDER, C.; HACKESAC, W. (1993). Instruments uses in the factory on
food.Application of Branberder. USA: p.50.
- CANELLA, M.; LEBENSM, U. (1992)Technol. BRABENDER, G. Test equipment in the food
industry: application of in kultrustruse. Germany: Copyright. p. 226-245.
- OFFICIAL METHODS OF ANALYSIS OF THE ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL
CHEMISTS 15 Th edition, Washington: AOAC.1990.
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REVALORIZACION DE LA CACHAZA EN LA INDUSTRIA
PANELERA DE LA PAZ (SANTANDER)
RE-EVALUATION OF THE RESIDUE ‘CACHAZA’ IN THE RAW SUGAR
INDUSTRY (PANELA) IN LA PAZ, SANTANDER, COLOMBIA
Alza Camacho William R.
N. Catalina
Salamanca Rojas
RESUMEN
La industria panelera es el segundo renglón agrario en Colombia, origina entre otros desechos
la cachaza, residuo que se ha conservado con cal transformándolo en melote para su
comercialización como subproducto alimentario seguro en el sector pecuario de La Paz
(Santander, Colombia) por su valor nutricional, especialmente fósforo. En este estudio se
determinó el comportamiento y la variabilidad de la composición nutricional y estabilidad de la
cachaza proveniente de tres trapiches de la vereda Casas Blancas del municipio de la Paz,
sector de la Hoya del Río Suárez y de un solo productor de melote. Para establecer la eficacia
de la cal alimentaria como conservante (0,066%) del residuo revalorizado como melote en el
laboratorio se evaluó pH, viscosidad, Grados Brix y contenido de humedad entre el 40– 48 %,
que se alcanza a las tres horas de proceso, que aumentó el tiempo de conservación (6-8 meses)
mayor al determinado para la temperatura de la región, de 24 a 28 ºC. Las propiedades
nutricionales determinadas en el melote permiten su uso como suplemento alimentario en la
dieta de bovinos como sustituto de la melaza obtenida en los ingenios azucareros para la
formulación de bloques nutricionales.
PALABRAS CLAVE
Panela, melote, cal alimentaria, suplemento alimentario.
ABSTRACT
The Raw (Brown) Sugar Industry (Panela) occupies the second place in agrarian manufacture
in Colombia. This industry produces by-products from the basis of production called ‘cachaza’
which is the residue preserved and removed mixing this with lime transforming this into molasses
for its commercialization as a nutritional by-product used in the preparation of animal food
especially in the la Paz, Santander, Colombia because of its high phosphorus content. In this
study the behavior and variability of the nutritional composition and stability of the ‘cachaza’ or
residue coming from the three establishments (trapiches) in the outlying district of Casas Blancas
in the municipality of la Paz in the sector of la Hoya of the River Suárez and which is the only
producer of this molasses in this area. To establish the effectiveness of lime as a preservative
(0.066%) of the residue revalued but in the molasses form in the laboratory, the following was
Grupo de Investigación en Química Ambiental (GIQUA) Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Autopista Central del
Norte. Edificio Laboratorios L414. UPTC. Tunja – Colombia.
[email protected] ; [email protected]
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observed: the pH, viscosity, Brix degrees and the humidity content between 40-48%. This was
achieved in three (3) hours of processing. The preservation time was augmented from 6 to 8
months at 24° to 28° C in this region. The nutritional properties determined in the molasses
permit its use as a food supplement for bovine diets as a substitute for the molasses produced
by the sugar industries.
KEY WORDS
Panela (Raw Brown Sugar), Molasses, Nutritional lime, Food Supplement.
INTRODUCCION
La producción agroindustrial de la panela en Colombia, alimento reconocido por la FAO como
“azúcar no centrifugado”, responde a la demanda del consumo arraigado en los sectores rurales
y urbanos, y representa el 2,18% del gasto en alimento de los colombianos (Rodríguez, 2000).
La Paz (Santander) en el 2005 fue reconocido como municipio panelero porque existen 30
trapiches de tamaño pequeño y mediano, con extensiones que oscilan entre 100 y 25 Ha de
caña de azúcar (Saccharum officinarum, L.), que producen en total 10000 Kg de panela y 600
Kg de cachaza panelera semanal. La cachaza es un residuo líquido de los fondos que se
floculan cuando el jugo del azúcar de caña se clarifica con el objetivo de eliminar las impurezas
no solubles que contiene. Se compone de residuos de caña (fibra), carbohidratos y cera de
caña de azúcar (González, 1988) y se vierte en los ríos donde aumentan la materia orgánica y
en el suelo, donde incrementa su acidez por fermentación (Zerega et al. 1991) o se utiliza
parcialmente como suplemento alimentario en la dieta de los animales del pequeño productor
agrícola, como los cerdos (Sarria et al. 1990) durante las 12 horas siguientes a su obtención,
para evitar su rápida fermentación, sin posibilidad de comercialización en la región. Para
aumentar el aprovechamiento a largo plazo de la cachaza, el CIMPA (Convenio para la
Investigación y Mejoramiento de la Industria Panelera) durante el período 1990-1998 en La Hoya
del Rió Suárez, transfirió la tecnología para la producción de “melote”, que consistió en pailas
de deshidratación a temperatura de 50-90 ºC. Este subproducto mantiene sus características
nutricionales durante un período de 2 a 3 meses y se recomienda su utilización en la alimentación
animal como una alternativa de generación de ingresos adicionales que contribuye a mejorar
las condiciones de pobreza de gran parte de sus productores y trabajadores (Rodríguez et al.
1999).
La comunidad de La Paz conoce de la existencia del melote, sin embargo, desconoce el proceso
para su producción estandarizada, por lo que solo se transforma en el subproducto por un
trapiche, y no se ha obtenido la confianza de los productores pecuarios de la región para su
utilización porque se desconoce la variabilidad de la composición, el aporte nutricional y el manejo
de al menos un parámetro de fácil control durante su producción. El productor panelero colaboró
con la identificación de las prácticas de separación de la cachaza durante la clarificación y su
transformación mediante deshidratación en melote para que pueda competir comercialmente
con la melaza obtenida de los ingenios azucareros y logre ser aceptada comercialmente por los
productores pecuarios de esta región.
La etapa de clarificación en la producción de la panela consiste en la adición de sustancias
vegetales mucilaginosas como el cadillo (Triumfetta lapulla) a los jugos de la caña en relación 2:
100, a 50 ºC, temperatura que se incrementa hasta los 90 ºC, permite la aglomeración de las
impurezas que flotan denominadas como cachaza negra, ésta se retira manualmente y se
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depositan en la cachacera (Forero, 1996). En este recipiente se separan los jugos que pudieron
salir junto con la cachaza removida, que quedan en el fondo y se recuperan en el proceso en la
paila clarificadora, mientras que la cachaza que contiene sólidos en suspensión, sustancias
coloidales y algunos compuestos colorantes, se separa para su uso directo. El residuo que se
genera en trapiches industrializados es de 2,5 toneladas de cachaza con un 75% de humedad
(Casanova, 1982) por cada 100 t de caña (tallos limpios), en Colombia, la relación varía entre el
6 y el 8% (García, 1996) y se puede conservar en estado líquido por adición de benzoato de
sodio al 0,5% o transformar en melote.
Algunos productores llevan la cachaza a la paila melotera donde se concentra mediante
deshidratación, con agitación frecuente, hasta formar el melote, de punto final similar al de la
miel espesa, subproducto que de acuerdo a su contenido de humedad presenta diferente vida
útil. Se forma una masa compacta que se puede almacenar en canecas por periodos de 2- 10
meses, y dosificarla a los animales diariamente combinándola con otros alimentos
complementarios. Se evaluó el melote producido con un contenido final de humedad menor del
40% para un tiempo de vida útil de 6- 8 meses y la adición de un conservante como la cal
alimentaria, que lo extendió sobre los 8 meses. Se escogió este conservante, en lugar del
benzoato de sodio (Bautista, 1991), porque los productores paneleros del sector de La Paz
están familiarizados con este insumo que se utiliza durante la calación de la panela.
MATERIALES Y METODOS
Reactivos: Todos los reactivos empleados fueron de grado analítico Merck.
Muestreo y preparación de las muestras: La región de La Paz (Santander, Colombia) tiene
alrededor de 30 trapiches de producción artesanal de panela, el 10% de estos participaron con
muestras de cachaza líquida fresca y melote que se recolectaron directamente del proceso de
producción de panela de tres trapiches de la Vereda Casas Blancas bimensualmente desde
Mayo de 2006 hasta Febrero del 2007. Las muestras de cachaza 2000 mL se conservaron en
refrigeración a 4oC, mientras que las muestras de melote 600g se mantuvieron a temperatura
ambiente hasta su análisis y utilización.
Determinación Bromatológica y mineral de la cachaza y melote: La humedad se determinó
por el método gravimétrico a 105 ºC (AOAC 930.15/90), las cenizas por calcinación a 550 oC
(AOAC 940.26/90), la materia seca por diferencia, la fibra por extracción con 150 ml de H2SO4
al 0.66 N y 4 gotas de alcohol isoamílico en el equipo VELP SCIENTIFICA FIWE 3 RAW por 10
minutos (AOAC 962.09/90), la proteína empleando el equipo microkekjeldahl VELP SCIENTIFICA
(AOAC 963.09/90), la grasa con el equipo extractor con solvente VELP SCIENTIFICA SER 148
con éter de petróleo, (AOAC 962.09/90) y la determinación de azúcares reductores por el método
yodométrico (AOAC 923.09/90) y sacarosa por el método yodométrico (AOAC 11.019/84). Se
procede a una destrucción de la materia orgánica por calcinación a 500 ºC tomando como base
10 g de melote previamente secado al baño maría, el calcio se determina como oxalato por
valoración con permanganato. METODO BROWN, (AOAC 14.014/84), el hierro por
espectrofotometría y el fósforo por el método colorimétrico en forma de fosfomolibdato de
vanadio.
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@limentech
Universidad de Pamplona
Estandarización del proceso de transformación
Estabilidad del melote producido por los participantes: Una porción de 50 g de la muestra
se dejo a temperatura ambiente 16-20 oC y otra de 24-28 oC en un reactor a condiciones de
humedad de 80% y se monitoreo su tiempo de vida por cambios de pH, que representan la
fermentación cada 30 días.
Conservación de melote por adición de cal: Se trabajó con 200 ml de cachaza; sin adición
y con adición de cal de acuerdo a la proporción empleada por los paneleros de la región (para
300 L de cachaza se adicionan 90 g de cal aproximadamente); estableciendo como base 0.066
g de cal por 100 mL y empleando un exceso (0.088%) y una concentración menor (0.025%) del
valor base, determinando el punto final por los parámetros de control humedad y viscosidad,
evaluando su estabilidad en el reactor anteriormente mencionado a un rango de temperatura de
24-28 oC, temperatura promedio de la región de La Hoya del Río Suárez.
Establecimiento de la línea base: el producto revalorizado en el laboratorio se ubicó en el
reactor y se siguieron los parámetros de control de viscosidad, pH y ºBrix, monitoreados cada
tres días durante dos meses para establecer el comportamiento de la línea base.
Determinación Fisicoquímicas: Viscosidad, pH y sólidos solubles (ºBrix): Se empleó el
viscosímetro de BROOKFIELD DV-E de 4 agujas con la aguja No S64 a 5 y 6 rpm. El pH se
determinó por el método y los grados oBrix o sólidos solubles AOAC 920.151/90 con el
refractómetro BRIXCO INSTRUMENTS de escala 40 – 82 ºBrix tomando lectura a una
temperatura de 18 oC
RESULTADOS Y DISCUSION
Composición nutricional: Las muestras de cachaza y melote analizadas varían en su
composición nutricional y periodo de muestreo y de los tres productores solo uno producía el
subproducto melote. El residuo cachaza mantiene un contenido de humedad que se encuentra
en el rango del 60-75%. La figura 2 a y 2b presenta la comparación del contenido promedio y el
contenido del producto formulado según las recomendaciones del CIMPA, denominado cachaza
de referencia. Los parámetros de fibra, grasa y proteína (0,65 ±0.2%, 0.025 ±0.3%, 1.0 ± 0.1%
respectivamente) del residuo cachaza producido en La Paz es menor, mientras que en materia
seca, cenizas y sacarosa (22.9 ±5.8%, 2.9 ±0.4%, 17.82 ±1.2% respectivamente) es ligeramente
superior. Igual comportamiento se observa para el producto revalorizado (materia seca 53.66
±6.0%, cenizas 3.8 ±0.6% y sacarosa 32.22 ±1.4%), comparado contra el melote de referencia.
Este último parámetro es de interés por su aporte energético cuando se aprovecha como
complemento en la dieta alimentaria.
Contenido de minerales calcio, hierro y fósforo: Los resultados de la composición de
minerales presentes en la cachaza y melote, comparados con la cachaza y melote de referencia
(CIMPA) se presentan en la figura 2c y 2 d. Se observa que el fósforo 311.45 ±1.13 y el calcio
40.08 ± 4.9 son elementos mayoritarios que contribuyen para la dieta alimentaria animal, sin
embargo el contenido de los minerales en las muestras de la región es menor que para los
productos de referencia.
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Composicionnutricional de melote
Composicionnutricional de cachaza
30
60
25
50
20
40
15
Cachaza
10
CachazaR
30
5
MeloteR
10
0
0
Materia Cenizas
seca(%) (%) Sacarosa Fibra (%)
(%)
Grasa(%)
a
c
Melote
20
Proteina
(%)
Materia
Cenizas
seca(%)
(%) Sacarosa Fibra(%)
(%)
b
350
d500
300
400
contenido de minerales en cachaza
Grasa
(%)
Proteina
(%)
contenido de minerales en melote
250
300
200
200
150
100
100
50
0
0
Cachaza
Fósforo
(P2O5)
Cachaza Ref ppm
Calcio
ppm
Hierro
ppm
Cobre
ppm
Melote
Melote Ref
Fósforo
(P2O5)
ppm
Calcio
ppm
Hierro
ppm
Cobre
ppm
Figura 2. a y b. muestra la relación de la composición nutricional entre cachaza y melote de la región y
los subproductos de referencia determinado por estudios del CIMPA. La desviación estándar para cinco
muestras de la misma finca: Materia seca (%) 7.8, Cenizas (%) 0.84, Fibra (%) 0.31, Grasa (%) 0.07,
Proteína (%) 0.08 y Azucares Red (%) 1.77. c y d. muestra el contenido de minerales presentes en el
melote y cachaza comparado con los resultados referencia del CIMPA. La desviación estándar para
cinco muestras es de Calcio ppm 6.34, Hierro ppm 3.30 y Fósforo (P2O5) ppm 1.76
Estabilidad del melote conforme se produce los Trapiches participantes: Respecto a su
estabilidad en la figura 3 se observa que el melote producido en los trapiches participantes
presenta variaciones del tiempo de vida del producto revalorizado entre 2 a 6 meses, de acuerdo
al contenido de humedad, especialmente a concentraciones mayores del 40% de humedad,
efecto que es más notorio en la medida que se aumenta la temperatura de estudio. El
comportamiento de la viscosidad se presenta en la figura 4.
Estabilidad del melote en el tiempo
250
)s 200
ia
150
d
(
o
p 100
m
e
iT 50
0
80
60
50
Temperatura 16- 20
Temperatura 25- 30
% Humedad final
40
20
Figura 3. Comparación del contenido promedio y el contenido del producto formulado según las
recomendaciones del CIMPA.
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Figura 4. Porcentaje de viscosidad en la producción de melote en tres producciones.
Proceso de transformación de la cachaza en melote: Los resultados de la adición de la cal
como conservante en la misma proporción que se emplea para la panela 0.066% y valores en
exceso y menor, se presentan en la figura 4 viscosidad y humedad y 5 aparecen los parámetros
viscosidad, pH y ºBrix (c). En el control la humedad alrededor del 40% se consigue a las 3 horas
de deshidratación, mientras que en la hora 4, la viscosidad aumenta excesivamente. Se trabajo
la conservación con adición de cal del 0.025%, 0.066 % y 0.088% con mediciones de pH,
viscosidad y Brix como se observa en figura 5.
1
2
3
%Humedad
62000
60000
58000
56000
54000
Viscosidad
(cP)
Serie2
Serie1
80
60
40
20
0
4
1
a
Tiempo (horas)
3
Serie2
Serie1
4
b
Conadiciondel 0,025% decal
ViscosidadvsHumedad
60000
20000
0
1
2
3
Serie2
%
Humedad
40000
Viscosidad
(cP)
%Humedad
2
Tiempo (horas)
Conadiciondel 0,088% de cal
80
60
40
20
0
80000
60000
40000
20000
0
Serie1
4
Tiempo (horas)
100
100000
50
50000
0
0
Viscosida
d (cP)
% Humedad
80
60
40
20
0
Viscosidad
(cP)
Con adiciondel 0,066%de cal
Sin adicion de cal
Serie2
Serie1
1 2 3 4
Tiempo(horas)
c
d
Figura 5: Variación de la humedad y viscosidad en el tiempo durante el proceso de deshidratación a
una temperatura de 90ºC, de la cachaza sin adición (a) y con adición del conservante cal alimentaria.
Estableciendo como base 0.066% de cal y empleando el 20 % de exceso 0.088% (c) y el 20 % por
debajo 0.025% (b) del valor base.
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Figura 6. Los gráficos a, b, c y d muestran la variación de los parámetros de pH, oBrix y viscosidad
respectivamente, con relación al tiempo, donde se evidencia que la viscosidad es uno de los parámetros
que fue disminuyendo con el paso del tiempo más significativamente que los oBrix y el pH.
RESULTADOS Y DISCUSION
Análisis de la composición nutricional y mineral: Las muestras de un mismo productor varían
en su composición nutricional y mineral de acuerdo al periodo de muestreo en especial su
contenido de humedad que se encuentra en un rango del 60 –75 % y en el subproducto melote
entre el 12 – 60 %, la figura 3 muestra la comparación nutricional del contenido promedio
comparado con la referencia (CIMPA 1992), los parámetros de fibra, grasa y proteína de la
muestra de la Paz es menor, mientras que en materia seca, cenizas y sacarosa es ligeramente
superior. Igual comportamiento se observa para el producto revalorizado comparado contra el
melote de referencia. Los resultados de la composición de minerales presentes en la cahaza y
melote, comparados con la referencia se presentan el al figura 3. Se observa que el fósforo el
calcio son elementos mayoritarios que contribuyen en la dieta alimenticia animal, sin embargo
el contenido de minerales de las muestras de la región es menor que para la cachaza y melote
de referencia (CIMPA, 1992). En la viscosidad de melote obtenido en 3 producciones diferentes
se observa la variabilidad del melote producido en cada uno de los trapiches debido al tiempo de
exposición de la cachaza al fuego, tal como se muestra en la figura 4.
Transformación de la cachaza en el laboratorio: Respecto a la estabilidad se observo que el
melote producido en los trapiches participantes presento variaciones en el tiempo de vida del
80
@limentech
Universidad de Pamplona
producto revalorizado entre 2 - 6 meses, de acuerdo con el contenido de humedad, especialmente
a concentraciones mayores del 40% de humedad, el efecto es mas notorio a medida que se
acerca a la temperatura promedio de la región 24 – 28 oC. Se seleccionó la cal panelera de los
siguientes conservantes autorizados por la resolución 779 de 2006: Bicarbonato de Sodio, ácido
fosfórico y ácido cítrico porque es un insumo de fácil adquisición en la región y los productores
están familiarizado con su dosificación. Los resultados de la adición de la cal panelera como
conservante en la misma proporción que se emplea para la panela 0.066% y valores en exceso
y menor se presentan permiten determinan que con un control de la humedad alrededor del
40% se consigue a las 3 horas de deshidratación, mientras que en la hora 4 la viscosidad
aumenta excesivamente.
Estandarización del proceso de transformación de la cachaza en melote en laboratorio:
Se estableció un tiempo de tres horas para el proceso de deshidratación a una temperatura de
90 oC para la transformación de la cachaza en melote, donde la humedad se encuentra entre el
40 – 42 % y una viscosidad de entre 30000 a 40000 cP para las muestras con y sin adición de
cal obteniendo una pasta fluida fácil de manejo donde el punto final del melote presenta una
consistencia similar a la melaza.
Cuando el tiempo de transformación es mayor a tres horas la humedad se encuentra por
debajo del 35 %, lo cual demanda mayor consumo energético. Además presenta una viscosidad
entre 51225 – 69820 cP que al enfriarse presenta cristalización de los azucares formando una
capa en la superficie del melote y su consistencia es demasiado pastosa dificultando su manejo,
en especial si se quiere emplear para mezclar con forrajes para alimentación del ganado.
En las muestras sin cal se presento una disminución notable al cabo de tres días en la viscosidad
de 60900 a 38900 cP, el pH de 4.37 a 4.33 y los oBrix su cambio se observo a partir de la novena
semana de 80 a 75, de aquí en adelante comienza el periodo de descomposición del melote
presentando fermentación por la conversión de los azucares en alcoholes. En muestras con el
0.025% de cal se presento cristalización de los azucares provocando la solidificación del melote
imposibilitando la medición de la viscosidad y dificultando su manejo para que este sea empleado
por el productor pecuario, aunque el pH y los oBrix permanecieron constantes 4,40 y 80
respectivamente. Las muestras con el 0.088% de cal presentaron disminución de la viscosidad
58812 a 19100 cP luego de 9 semanas, pero el pH y oBrix permanecieron constantes 5.1 y 75
respectivamente, la disminución de la viscosidad es causada por la temperatura que afecta la
consistencia del melote con el paso del tiempo volviéndolo cada vez mas fluido en lo cual también
se ve afectado por el pH alto a diferencia de las demás muestras con adición de cal. En muestras
con el 0.066 % se presento una viscosidad de 60116 a 49400 cP, ºBrix y pH permanecieron
constante con valores de 70 y 4.77 respectivamente, con el paso del tiempo conservando así
estos parámetros permitiendo establecer que este es al valor mas apto para la conservación
del producto revalorizado.
En los estudios realizados la adición de cal permitió conservar muestras de melote por un
periodo de 6 a 8 meses sin cambios notorios en los parámetros anteriormente mencionados a
una temperatura entre 24 – 28 oC, aunque cabe mencionar que luego de este periodo las muestras
comienzan a solidificarse impidiendo la medición de la viscosidad, y su manejo.
CONCLUSIONES
- En el proceso artesanal existe gran variabilidad de la composición bromatológica del melote
con un contenido de humedad del 39% al 48%. Este parámetro determina la estabilidad y tiempo
81
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de vida media de 2 a 8 meses por deshidratación de la cachaza y adición de cal del 0.066%,
que permite obtener una mayor utilidad para los paneleros de la región debido a su uso como
alimentación animal por su alto contenido de azúcar, grasa, fibra y minerales.
- El aprovechamiento de la cachaza en la producción de melote permitirá eliminar la
contaminación del agua y reducirá la acidificación del suelo que se genera al verterla sobre
estos. De igual manera se propondrán prácticas de manejo de efluentes del proceso para
disminuir la contaminación del agua.
- La composición nutricional y el contenido de minerales presentes en el melote puede reemplazar
a la melaza azucarera ya que la diferencia en cuanto a su composición general es mínima, ya
que estos hacen parte principal de la ingesta energética para el animal. Sin embargo, el alto
contenido de proteína, fibra y grasa del melote ofrece una mejor disponibilidad nutricional en la
alimentación animal y ofreciendo al consumidor un producto con un aporte nutricional mas
completo y que puede ser empleado no solo para ganado, si no también en porcinos y aves de
corral con resultados favorables (CIMPA, 1992).
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a al Dirección de Investigaciones de la Universidad Pedagógica y
Tecnológica de Colombia por financiar parte del proyecto y a los productores de panela de La
Paz (Santander) por la colaboración brindada.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
- BAUTISTA, O. (1991). Utilización de la Cachaza Liquida Preservada con Benzoato de Sodio
en la Alimentación de Cerdos en Crecimiento y Acabado vol. 9(1):89-102 Zootecnia Trop.,
- CASANOVA, E. 1982.Eficiencia agroindustrial azucarera, Ed. Científico-Técnica, La Habana.
Cuba.
- CIMPA. Manual para Elaboración de Panela y otros derivados de la caña. Centro de
Investigación y Divulgación para el Mejoramiento de la Industria Panelera en Colombia, CIMPA.
Barbosa - Santander. 1992.
- FORERO, PRADA LUZ ESPERANZA. (1996). Proceso de Elaboración de Panela Granulada.
CORPOICA-CIMPA.
- GARCÍA H. R. 1996. Elaboración y usos del melote. En: Artículos técnicos sobre el cultivo
de la caña y la elaboración de panela. Corpoica. Tibaitatá, Colombia.
- GONZALEZ, L. (1988). Sobre Deriv. Caña Azúcar, 22, 3-9.
- RODRÍGUEZ, B. GONZALO. (2000).La panela en Colombia frente al nuevo milenio. En
Corpoica - Fedepanela, Manual de Caña de Azúcar.
- RODRÍGUEZ, G. GOTTRET M.V. (1999). Correspondencia entre el desarrollo de tecnología
para la agroindustria de la panela1 con el alivio de la pobreza y la protección del ambiente y
los recursos naturales: el caso de la hoya del rio suarez (Colombia).
- SARRIA, P.; SOLANO, A.; PRESTON, T.R. (1990).Utilización de Jugo de Caña y Cachaza
Panelera en la Alimentación de Cerdos. Livest. Res. Rural Develop. 2(2):92.
- ZÉREGA, Luis. ADAMS, MELITÓN. (1991). Efectos de la Cachaza y el Azufre Sobre un
Suelo Salino-Sodico del Estado Carabobo bajo Condiciones de Invernadero. Vol. 9(02): 110126 Caña de Azúcar.
82
@limentech
Universidad de Pamplona
CAMBIOS MICROESTRUCTURALES EN TAJADAS DE
YUCA (Manihot esculenta Crantz) VARIEDAD MCOL
1522 POR DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
MICRO-STRUCTURE CHANGES IN PIECES OF YUCCA (Manihot
esculenta Crantz) – MCOL 1522 VARIETY FOR OSMOTIC
DEHYDRATION
Villada Dora Clemencia1
Maldonado Mateus Lida2
Torres A.3
Catrillón M.3
RESUMEN
Se estudiaron los cambios microestructurales en tajadas de yuca (Manihot esculenta Crantz)
variedad MCOL 1522 durante la aplicación de deshidratación osmótica en muestras sumergidas
dentro de una solución acuosa de NaCl en las siguientes concentraciones 3%, 4% y 5% (w/w)
con tiempos de osmodeshidratación de 10 min., 20min. y 30 min. Luego del tiempo determinado,
se evaluó en cada muestra consistencia, porosidad, perdida de agua y aspectos microscópicos.
Se observo que en tiempos largos de osmodeshidratación y en concentraciones altas de las
soluciones se presentó una disminución del peso, y tamaño del producto, como también de la
cantidad de agua. La porosidad del tubérculo y el tamaño del poro disminuyeron, además las
características texturales se afectaron desfavorablemente a medida que se incrementaba el
tiempo del proceso osmótico, estos cambios fueron analizados con el uso de un microscopio
óptico de alta resolución (MOAR).
PALABRAS CLAVE
Yuca, Microestructura, Porosidad, Consistencia, Espacios intracelulares, Osmodeshidratación
(DO).
ABSTRACT
The micro-structural changes in pieces of yucca (Manihot esculenta Crantz) of the variety
MCOL 1522 during the application of osmotic dehydration in submerged samples in an acuous
solution of NaCl of the following concentrations: 3%, 4% and 5% (w/w) with different times of
osmo-dehydration (10 mins., 20 mins., and 30 mins.). Then, with this determined time the
consistency, porosity, loss of water and microscopic aspects were evaluated. It was observed
that for longer times of osmo-dehydration and high concentrations of the solutions, a loss of
weight and size of the product, as well as the quantity of water was noticed. The porosity of the
tuber and the size of the pores lessened. Besides this, the textural characteristics were affected
1
Universidad Francisco de Paula Santander. Depto. Ciencias del Medio Ambiente, Cúcuta - Norte de Santander (Colombia).
[email protected]
2
Universidad de Pamplona. Depto. Ingeniería de Alimentos. Km. 1 Vía Bucaramanga - Pamplona - Norte de Santander (Colombia)
3
Universidad del Cauca, Unid. Microscopía Electrónica, Carrera 2a No. 1A -25, Popayán – Cauca (Colombia)
83
ISSN: 1692-7125
Volumen 5 N°2 AÑO 2007
unfavorably as time incremented in the osmotic process. These changes were analyzed with
the use of an optical microscope of high resolution (MOAR).
KEY WORDS
Yucca, Micro-structure, Porosity, Consistency, Intra-cellular Spaces, Osmo-dehydration (DO).
INTRODUCCION
La yuca es una tubérculo cuya pulpa se altera con facilidad por el contacto con el oxigeno del
aire. Sin embargo, al eliminar una porción importante del agua que contiene, es posible que su
estabilidad mejore; esto se puede conseguir, por deshidratación osmótica (DO); proceso que
ha sido aplicado desde los años 60s para la conservación de alimentos (1), especialmente en
productos hortofrutícolas permitiendo reducir su contenido de humedad (hasta un 50-80 % en
base húmeda) e incrementar el contenido de sólidos solubles (2).
El alimento es sumergido en una solución hipertónica (sacarosa, glucosa, cloruro de sodio,
etc.)(3), que por diferencia en la presión hidrostática existente entre la solución y el alimento,
provoca el fenómeno osmótico, ocurriendo un flujo de salida de agua desde el producto a la
solución, una transferencia de solutos de la solución al producto y lixiviación hacia la solución de
algunos componentes solubles del producto tales como carbohidratos, ácidos orgánicos,
minerales, vitaminas, etc.(4).
Se ha reportado que muchos aspectos de la estructura celular son afectados durante la
deshidratación osmótica en productos vegetales, como son las alteraciones de la pared celular,
distribución de la laminilla central, ruptura de la membrana (tonoplasma y plasmalema), perdida
de textura(5,6), volumen, porosidad, y coeficientes de expansión, etc. por estar directamente
relacionados con la el contenido de agua en los tejidos biológicos.(7,8,9,10,11,12) Estos cambios de
textura, afectan severamente la estructura celular, la matriz de las paredes y la permeabilidad
de la membrana, pudiendo afectar fuertemente el transporte de nutrientes del producto durante
el procesamiento.(13)
Mediante la presente investigación se pueden observar, mediante un microscopio óptico de alta
resolución, los cambios estructurales del tejido de la yuca sometido a tratamientos osmóticos
utilizando cloruro de sodio, permitiendo incrementar los conocimientos científicos acerca de las
modificaciones en los tejidos de este tubérculo, y posibilitando una mejor comprensión de los
mecanismos de transferencia de masa.
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación de las muestras de yuca.
La yuca fresca (Manihot esculenta Crantz) de la variedad MCOL 1522 (60.8 % w/w de contenido
de humedad en base seca) fue adquirida en la Central de Abastos del municipio de Pamplona.
Cada pieza tenía un promedio de 300g. Las raíces fueron lavadas, despuntadas y peladas en
forma manual para eliminar el exceso de tierra e impurezas presentes. La pulpa fue rebanada
utilizando una tajadora eléctrica presionándola contra el disco giratorio, ajustado previamente
para obtener tajadas de 1.5 ± 0.2 mm de espesor y un diámetro de 45 ± 5 mm. Para mantener
estas medidas se utilizó un pie de rey. Se pesaron muestras de 200 g, se colocaron en mallas
plásticas y se introdujeron en la solución.
84
@limentech
Universidad de Pamplona
Tratamiento Osmodeshidratante.
La solución osmodeshidratante (OD) utilizada para el tratamiento, se preparó en recipientes
plásticos previamente lavados, utilizando agua destilada, y sal comercial, agitando manualmente
hasta su completa disolución. Se trabajaron tres concentraciones (3%, 4% y 5% w/v) y tres
tiempos de proceso (10 min., 20 min. y 30 min.) a temperatura ambiente, con un relación solución/
producto 1/2. Finalizado cada tiempo del proceso, se retiraron las tajadas de la solución, utilizando
un colador plástico para escurrirlas con un tiempo promedio de 5 minutos. El secado se realizó
utilizando toallas de papel absorbente dispuestas en bandejas plásticas, cubriéndose suavemente
para retirar la salmuera adherida superficialmente.
Análisis del contenido de humedad, materia seca y determinación de peso.
Para el análisis del contenido de humedad en las muestras se llevo a punto la técnica, cuyos
parámetros establecidos fueron 110oC de temperatura, 6 min. de tiempo de secado y un peso
promedio de la tajada OD de 2 a 3 g. El análisis de humedad se llevo a cabo en una balanza de
humedad MB45, OHAUS. El contenido de materia seca se determino por diferencia de peso
entre la muestra patrón versus las muestras osmodeshidratadas. La determinación de peso se
efectuó por diferencia de yuca fresca y cada una de las muestras osmodeshidratadas en las
diferentes concentraciones. Los análisis se realizaron por triplicado.
Análisis por microscopia.
Para el análisis de las tajadas de yuca por microscopia óptica, se utilizó un Microscopio Óptico
de Alta Resolución [NIKO MICROPHOT, Japón], adaptado a un software [Leica Qwin, USA], con
una resolución máxima de 1800x y mínima de 10x. Unidad de Microscopia de Electrónica, en la
Universidad del Cauca, Popayán-Cauca (Colombia). Las muestras se observaron en un aumento
de 20x. Antes de observar las tajadas en el microscopio, fueron congeladas utilizando nitrógeno
liquido para evitar daños, una vez congeladas se realizaron cortes de 1µm de espesor es una
área transversal de 2x2 mm, Estos cortes se realizaron usando un ultra-micrótomo [Leica
Ultracut UCT, USA], con sistema automático de precisión [Leica EMFCS, USA]. El rango del
equipo para espesores está entre 50 mm y 5 µm. El equipo tiene un sistema de ultra-precisión
controlado por un DC servomotor y un dispositivo de ajuste lineal automatizo para deslizar la
cuchilla sobre la muestra. Cada corte es adherido a un vidrio delgado transparente de 1 mm de
espesor (portaobjetos) y se observaron directamente en el microscopio sin ningún otro
tratamiento.
Debido a que en las imágenes capturadas no se pudo apreciar bien los poros, células, la pared
celular y espacios intercelulares a medir, se hizo necesario mejorar el aspecto de la imagen
que consistió en modificar el contraste y resaltar los objetos de interés (objetos a medir) de la
imagen.
Para mejorar el contraste de la imagen en niveles de gris, primero se obtuvo una imagen de
bordes de la toma original que al ser transformada mediante una reconstrucción se logro obtener
una imagen homogénea con pocos niveles de gris. Esta imagen se resta de la imagen original
en gris, y este resultado se suma con la imagen original en gris para obtener el interior de los
gránulos en un color blanco uniforme y los bordes de los gránulos bien definidos. Luego se
realza el contraste de la imagen, de tal manera que los niveles de gris altos van a ser totalmente
blancos y los niveles de gris bajos van a ser totalmente negros, manteniendo la forma de los
bordes de los gránulos observados. Posteriormente se obtiene la imagen umbralizada, es decir,
la imagen queda en dos niveles de gris (uno blanco y otro negro). Finalmente con la imagen
85
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
mejorada, se procede a medir las características a cada uno de los objetos de interés sobre la
imagen.
Los parámetros medidos fueron: el espesor de la membrana para el cual se utilizó el concepto
de perfil de línea, que consiste en analizar sobre una trayectoria recta en una imagen, los niveles
de gris en cada píxel debajo de esta línea. El resultado será una gráfica en la que el eje X
represente el número de píxeles recorridos por la línea y el eje Y represente el nivel de gris
asociado con cada píxel (siendo un píxel igual a una µm). Teniendo en cuenta esto, el espesor
de la membrana está compuesto por un conjunto de píxeles de color negro (nivel de gris 0),
mientras que las regiones a ambos lados de la membrana tendrán un color blanco (nivel de gris
255). Esto quiere decir que si se traza un perfil de línea sobre una parte de la membrana, la
gráfica resultante estará compuesta por dos picos (correspondientes a las dos regiones blancas)
y un valle (correspondiente a la región de la membrana en negro). La distancia entre los extremos
de los dos picos será el espesor de la membrana analizada. Se analizó esta distancia de esta
manera para evitar el problema de la pixelización de los objetos al digitalizar la imagen, debido a
que estos pierden su forma original, por esto las caídas de los picos no son totalmente verticales.
Para obtener el valor promedio de las membranas de los gránulos en cada imagen, se midieron
5 perfiles de línea sobre cada objeto analizado en varias direcciones al azar (vertical, horizontal,
diagonal derecha, diagonal izquierda).
La circunferencia y el factor forma fue calculado para las células, el área de los espacios y los
espacios intracelulares. El factor forma fue calculado(14):
Factor forma = 1/redondez * 100%
Los valores medidos en los histogramas se calcularon usando Excel v.97 (Microsoft).
RESULTADOS Y DISCUSION
Deshidratación osmótica
La DO produjo un incremento de la materia seca y una reducción de la concentración de agua.
De la misma manera se presento un descenso en el peso del producto (Fig. 1) debido también
a la salida de agua, esto es favorable para el transporte y almacenamiento, ya que se obtiene
una mayor concentración de sustancias nutritivas por peso y volumen de producto. En las
tajadas OD a concentraciones de la solución 3%, 4% y 5%, la disminución porcentual en peso
fue de 2%, 6% y 12% respectivamente.
Figura. 1. Cambios en el contenido de humedad y
tratamientos materia seca durante los
tratamientos de OD de las tajadas de yuca.
Figura. 2 Cambios de peso durante los de las
tajadas de yuca de OD.
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El valor del peso de las tajadas de yuca, al 5% de concentración de la solución
osmodeshidratante, varío desde 200 g a 176g y la humedad de 60.8% a 51.2% durante un
tiempo de 30 min. Por lo que el producto osmodeshidratado contiene aun agua físicamente
retenida, disponible para el desarrollo de algunos microorganismos principalmente mohos y
levaduras, además propicia algún tipo de actividad enzimática, reacciones hidrolíticas y oxidativas
y pardeamiento no enzimático, (15) lo que evidencia la necesidad de aplicar alguna técnica
complementaria para incrementar aun más la vida útil a este producto.
Estructura de los tejidos
Yuca fresca
Los análisis microscópicos de la materia prima muestran células circulares (1, 4, 5, 6, 8, 9, 10,
11 y 13) mas unidas con paredes celulares (c) bien definidas (Fig. 3). Las áreas de los cortes
transversales de las células se observan de forma convexa sujeta a que las células están
bastante esféricas y no poliédricas. Las figuras regulares de las células parénquimales están
representadas por un factor de forma. Se presenta una frecuencia constante del factor de forma
de 0.78 durante la OD a 5% correspondiente a 34%, un 38% de la células tiene un factor de
forma entre 0.5 a 0.8 y el 28% restante lo conforman las células con un factor de forma menor
de 0.5 (Fig. 4).
Figura 3. Microfotográfica de las tajadas de
yuca (muestra patrón) sin tratamiento de OD.
Las áreas oscuras son los espacios
intercelulares.
Figura 4. Efecto del tiempo de
osmodeshidratación en el factor de forma de las
células a diferentes concentraciones.
El área de las células varía entre 164 y 6453.6 tratadas al 3%, de 389.04 y 735.60 al 4% y de
479.24 y 1257.84 µ y el valor dominantes es de 430 µm 2. La circunferencia de las células varía
de 190 a 2110 µm 2. El valor dominante es 425 µm. Algunas células presentan circunferencias
menores a 330 µm lo que corresponde al 22% de estas, y el 26.5% tienen una circunferencia
mayor a 530 µm. Por lo tanto mas del 50% de las células tienen circunferencias entre 300 y 530
µm. La cantidad de células con circunferencias mayores a las 1000 µm fue mínima, dándose
una distribución de frecuencia casi normal. Los espacios intercelulares (2, 7, 14) son claramente
visibles en las macrofotografías como cavidades de diferentes formas y tamaños (Fig. 3).
La irregularidad de la forma es expresada por el factor de forma, el cual está en el rango de 0,12
a 0,77, y no muestra valores dominantes (Fig. 5). Los espacios intercelulares con factor de
forma más pequeño que 0,2 son el 20% y con un factor de forma más grande que 0,6 son el
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15% de los espacios. El restante 65% de los espacios intercelulares tienen un factor de forma
entre 0,2 y 0,6. Las circunferencias irregulares de los espacios intercelulares están entre 172 y
2297 µm. no hay circunferencias dominantes o predominantes, pero la mayoría de los espacios
intercelulares tienen circunferencias muy irregulares entre 400 y 1000 µm. Los espacios
intercelulares con circunferencias menores de las 500 µm representan el 32% de los vacíos, y
las cavidades con circunferencias mayores a las 1000 µm representan el 19%, lo que permite
deducir que el 49% de los espacios intercelulares tienen circunferencias que se encuentran
entre 500 y 1000 µm.
4
Frecuencia(%)
3
2
1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Factor de forma
Figura 5. Distribución frecuencial del factor de forma de los espacios intercelulares en todas las
muestras.
Tejidos de yuca osmodeshidratados
Los tratamientos osmoticos en los tejidos de la yuca causaron cambios en su estructura
microscópica. La presión osmótica de la solución osmodesidratante genera una fuerza sobre
las células que influye en la forma y tamaño de las mismas, en la pared celular y en los espacios
intercelulares. Al inicio del proceso osmótico las células circundadas por otras células podrían
ser mas circulares, con los procesos osmoticos estas cambian de forma de elíptica a arrugadas,
las paredes celulares se encogen y se afectan los espacios intercelulares. Desde el inicio las
paredes celulares se van elongando, uniéndose los espacios intercelulares formados en el
centro de la célula (Fig. 6). Las células muestran un parecido creciente y además la osmosis
causa pliegues y un arrugamiento de las paredes celulares (a[8,9], b[3,5,7] y c[4,3]).
Los espacios intercelulares presentan mayor elongación con una forma irregular(a[12,6,1],
b[4,8,9], c[2,6,8]) Al final del proceso osmótico las células son mas regulares en forma, pero su
circunferencia al estresarse forma pliegues y estos a su vez forman espacios.
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Durante la osmosis en las tajadas de yuca no se observó ningún daño ni ruptura de las paredes
celulares. Al final del tratamiento osmótico se observaron algunas células separadas y otras
suspendidas individualmente entre los espacios intercelulares.
Factor forma de las células. El factor forma de las células fue afectado por los procesos
osmoticos. El numero de células con factor forma mayor que 0.8 (células circulares) disminuyó
muy poco (Fig. 4) del 38% para la MP al 28% en la yuca deshidratada a 30 min.
a
b
c
Figura 6. Macrofotografías de los tejidos osmodeshidratado de yuca a 10, 20 y 30 min.en una
concentración de 3%. Distribución de áreas de los espacios intercelulares.
El numero de células muy irregulares también disminuyo, especialmente durante los primeros
20 min. de osmosis. En consecuencia el número de células con el factor forma 0.7 aumento de
34% en la yuca fresca a más del 40% en los tejidos osmodeshidratados. Los cambios ocurrieron
durante los primeros 20 min. de osmosis, luego el numero de células con factor forma entre
0.5 a 0.8 mantuvo una consistencia de 36-39%.
Diámetro celular. Los cambios de forma causados por los tratamientos osmoticos están
acompañados de cambios en el tamaño de las células. La denominación del diámetro equivalente
cambio sustancialmente desde la yuca fresca con 17,11 µm a las tajadas osmedeshidratadas
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a 15,7 µm, 13,4 µm y 11,09 µm a las concentraciones de 3%, 4% y 5% respectivamente. El
numero de células con el diámetro mayor a 18 µm es independiente al tiempo de osmosis y
esta entre 18.4% y 22.5%. Sin embargo el numero de células pequeñas incremento
progresivamente de 8.2% en las tajadas de yuca fresca a 23.0% en las tajadas de yuca
osmodeshidratada por 30min (Fig. 7).
La distribución del tamaño de las células esta afectado por los procesos osmoticos. Las células
de la yuca fresca están caracterizadas por un rango de la redondez que oscila entre 10.6 a 46
µm. La yuca osmodeshidratada a 30 min. muestra diámetros celulares de 12.5 a 16.06 µm. La
amplitud de los tamaños de las células en la osmodeshidratación de la yuca están más pequeños
que en la yuca fresca, y por consiguiente los cambios en el diámetro de sus lados fue mayor.
Figura 7. Efecto del tiempo de osmodeshidratación en el diámetro de las células a diferentes
concentraciones
Perímetro celular. La deshidratación osmótica causa una disminución el del tamaño de las
células con circunferencias entre 61.58 y 40.63 µm en el producto. Después de 30 min. el
tamaño de las células es de 39%, mientras que los valores en la yuca fresca fueron del 50%.
Esta disminución es principalmente debido al incremento del número de células con
circunferencias pequeñas de 21.08 µm (Fig. 8). El No de estas células incremento desde un
22% a 32.3%. Estos cambios fueron seguidos de los cambios de los diámetros celulares. Un
incremento del número de las células más pequeñas causo un aumento inesperado en la
distribución de las células con circunferencia pequeñas en el tejido osmodeshidratado.
Tiempo, min
30
3% de concentración
4% de concentración
20
5% de concentración
10
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Porcentaje de células, %
Figura 8. Efecto del tiempo de osmodeshidratación en el perímetro de las células a diferentes
concentraciones.
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Factor forma en los espacios intercelulares. Los espacios intracelulares fueron menores en
tamaño pero no homogéneos debido al tratamiento osmótico ocurrido en las células. El promedio
de los espacio intercelulares están en el rango de 0.3 a 0.6.
En la yuca fresca se observo que un 73.5% de cavidades o espacios intracelulares. La
distribución de estos espacios en la muestra no cambió durante la osmodeshidratación por un
periodo de 20 min. de osmosis, después al aumentar la concentración la distribución disminuyó
a 65-67% (Fig. 9).
30
Tiempo,min
3% de concentración
4% de concentración
5% de concentración
20
10
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Porcentaje de células, %
Figura 9. Efecto del tiempo de osmodeshidratación en el factor de forma de los espacios
intercelulares a diferentes concentraciones.
Los espacios intracelulares en la yuca fresca se caracterizan por un factor forma con un rango
de 426-965 durante el tratamiento osmótico la forma de los espacios intracelulares fue muy
irregular. El valor mas alto encontrado del factor forma en la distribución de la curva es 980, sin
embargo los valores más comunes oscilaron de 511-864. El movimiento de los espacio
intercelulares del tratamiento osmótico fue irregular.
Circunferencias de los espacios intracelulares. La circunferencia de los espacios
intracelulares en las tajadas de yuca fresca vario entre 172 y 2297 µm. Sin embargo, los espacios
con mayor circunferencia son pocos y muchos de los espacios intercelulares presentaron
circunferencias pequeñas irregulares de 1500 µm. La deshidratación osmótica causo cambios
sustanciales en los espacios intercelulares. El menor numero de espacios con circunferencias
pequeñas irregulares fue de 50 µm, disminuyendo de 32% en la yuca cruda hasta un 6.5%
después de 10 min. de osmodeshidratación. Mientras que el mayor numero de circunferencias
grandes, con 1000 µm, incremento de 18.5% a 43% después de 20 min. de osmosis (Fig. 10).
El tratamiento osmótico de 30 min. causo incrementos en el números de espacios intracelulares
con pequeñas circunferencias y disminuyo el número de los espacios grandes.
La frecuencia de distribución de las circunferencias de los espacios intercelulares mostró
tendencias similares. En la yuca cruda el 80% de los espacios intercelulares tiene circunferencias
por debajo de 960 µm, aunque después de 20 min. de tratamiento osmodeshidratante las
circunferencias de los espacios incrementaron a 1285 µm.
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Tiempo,min
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3% de concentración
20
4% de concentración
5% de concentración
10
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Porcentaje de células, %
Figura 10. Efecto del tiempo de osmodeshidratación en el área de los espacios intercelulares a
diferentes concentraciones.
Perímetro de los espacios intercelulares. El perímetro de los espacios intercelulares está
entre 24 y 242 µm. No existe un perímetro dominante, pero muchos de los espacios intercelulares
tienen un perímetro entre 48 y 168 µm. Los espacios intercelulares con perímetro por debajo de
72 µm contienen el 20% de los espacios, y con perímetro por encima de 168 µm contiene el
12% de los espacios. El 68% restante corresponde a espacios celulares con perímetros entre
72 y 168 µm (Fig. 11).
Figura 11. Distribución frecuencial del perímetro de los espacios intercelulares en todas las muestras.
RESULTADOS Y DISCUSION
Los resultados presentados anteriormente muestran las respuestas de los tejidos parénquimales
de la yuca tratados por osmodeshidratación. Muchos de los cambios tanto del peso como del
contenido de materia seca se presentaron en los primeros 10 min. del proceso, mientras que
las propiedades microscópicas (forma, tamaño de la célula y espacios intracelulares) cambiaron
durante todos los tiempos de estudio de los tratamientos osmodeshidratante.
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En la yuca cruda las células presentan un estado de turgencia y ejercen presión las unas sobre
las otras. Debido a los diferentes tamaños y el abultamiento de las superficies de contacto de la
silueta de las células, éstas se distorsionan con respecto a la forma ideal esférica. El factor
forma tiene una distribución logarítmica normal y los valores específicos son típicos de
circunferencia. La turgencia de las células presiona la pared celular hacia el centro, por ello los
espacios intracelulares son muy irregulares (Fig. 3). La pared celular esta bajo presión y se
deforma.
En la deshidratación por osmosis, la presión disminuye los espacios celulares aumentando su
presión en el tejido. Las células al tener un contacto directo con la solución osmótica disminuyen
su contenido de agua y aumentan su presión de turgencia, llegando a ser más pequeñas y la
distribución de éstas en el tejido osmodeshidratado incrementa sustancialmente (al menos 2
pliegues). Algunos pliegues se observaron en las paredes celulares, pero el factor forma cambia
hacia pequeños valores en comparación con la yuca fresca. Por lo tanto, se verifica que alrededor
de las células parénquimales existe una presión de turgencia. Esto es probablemente debido a
que las células no están separadas unas de la otras, y el relajamiento y encogimiento de las
paredes celulares está también sujeto a una expansión de las fuerzas aplicadas por las células
expandidas más cercanas. Este fenómeno es perfectamente visible en células, cuando están
en grandes espacios intercelulares, la pared celular, por una parte, esta sujeta a fuerzas de
expansión, el resto de la pared celular ejerce una fuerza de expansión para evitar el encogimiento.
En consecuencia la pared celular de los espacios intercelulares colapsan por un lado y adoptan
una forma curva irregular por el otro. (Fig. 6)
El tejido durante el tratamiento osmodeshidratante esta sujeto a la disminución del volumen de
las células y que el tamaño de las células se ubique entre valores mas pequeños. Las células
más pequeñas son menos susceptibles a la deformación que las mas grandes, debido a los
radios pequeños y al exceso de presión acorde con la ecuación de Kelvin. Por lo tanto la
deshidratación osmótica causa menos variabilidad en la forma de las células en comparación
con las que están presentes en la yuca fresca. Un resultado de estos cambios en el tejido
osmodeshidratados es la deformación de las células que no se aprecian en la yuca fresca.
Los cambios en el tamaño y forma de la célula son causados por los tratamientos de
osmodeshidratación que afectan los espacios intracelulares. El encogimiento, los pliegues en
las células y la forma de las paredes celulares causaron un incremento de circunferencia en los
espacios intercelulares. El incremento es mayor a 30% durante 20 min. de osmosis. Sin embargo
los espacios intercelulares se tornan más irregulares (Fig. 11) que los que se presentan en la
yuca cruda. Por lo tanto el factor forma se ubica a través de valores pequeños.
Los cambios en el factor forma y circunferencias de los espacios intercelulares están
correlacionados con el tiempo de osmosis antes de 20 min. de proceso, se observó que a los
30 min. se incrementó sustancialmente el número de espacios intercelulares más pequeños
(Fig.12), los cuales están acompañados por una disminución del número de espacios
intercelulares grandes. Esto es probablemente debido a la separación de algunas células y a la
ruptura de la pared central, lo cual se observó en los tejidos sujetos a osmodeshidratación por
20 min. (Fig. 13). La separación de las células de los espacios intercelulares las hace mas
pequeñas formando nuevas cavidades.
Durante los tratamientos prolongados de deshidratación osmótica se puede desintegrar y destruir
los tejidos de la yuca continuamente, debido tal vez a los cambios químicos que debilitan las
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(b)
(a)
(c)
Figura 12. Macrofotografías de los tejidos de yuca osmodeshidratadas en solución de 4% (a) 10 min.
(b) 20 min. (c) 30 min. Distribución de las áreas de los espacios intercelulares.
(b)
(a)
(c)
Figura 13. Macrofotografías de los tejidos de yuca osmodeshidratadas en solución de 5% (a) 10 min.
(b) 20 min. (c) 30 min. Distribución de las áreas de los espacios intercelulares
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paredes centrales de las células o generan fuerzas de presión suficientemente altas para
doblarlas.
CONCLUSIONES
- Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que los tratamientos de deshidratación
osmótica causan cambios en el tamaño y la forma de las células parénquimales de la yuca, lo
que en consecuencia afectan los espacios intercelulares generando una mayor firmeza de los
tejidos.
- El contacto con las soluciones osmóticas aumentan la presión de turgencia y las células están
sujetas a fuerzas de presión y eøpansión. Estas fuerzas no son lo suficientemente altas para
romðer las paredes celulares o para formar fisuras en la pared cenôral de la células. Por lo
tanto, la integridad de la estructura del tejido es conservada. Sin embargo, la deshidratación
osmótiãa prolongada (30 min.) causa algunas separaciones de las célulaó y la formación de
nuevos y pequeños espacios intercelulares. Eótas separaciones y fisuras del centro de la pared
causan disconôinuidad en la estructura del tejido.
- La expansión y las fuerzas de presión actúan sobre las paredes celulares en los tejidos sujetos
a osmodeshidratación dando como resultado una deformación general de células, formación
de pliegues en la misma y un crecimiento de la superficie celular por la absorción de los solutos.
Esto también afecta la forma y redondez de los espacios intercelulares haciéndolos más
pequeños e irregulares. En consecuencia la estructura del tejido de la yuca osmodeshidratados
es más homogénea que el de la yuca cruda y su factor forma esta ubicado entre los valores
más pequeños.
REFERENCIAS BIBLIOGFRAFICAS
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Universidad de Pamplona
OPTIMIZACIÓN Y MEJORA EN EL PROCESO
TECNOLÓGICO DE ALGUNOS QUESOS SEMIDUROS
ELABORADOS EN CUBA
OPTIMIZATION AND IMPROVEMENT IN THE TECHNOLOGICL
PROCESS OF SOME SEMI-HARD CHEESES ELABORATED IN CUBA
Hernández A.
Díaz A.
RESUMEN
Este trabajo tuvo como objetivo optimizar el proceso de coagulación de quesos tipo semiduros
producidos en Cuba y del cambio de tamaño y de la reducción del tiempo de prensado en el
queso cubano Patagrás. Se determinó el momento óptimo de corte de la cuajada por método
instrumental, lográndose así tipificar el aprovechamiento de los sólidos totales independiente
de la experiencia del maestro quesero y de la calidad de la leche. Mediante la aplicación de las
técnicas penetrométricas y el control de la humedad y pH en el queso se logró disminuir el
tiempo de prensando del queso Patagrás de 210 min. a 120 min. sin afectar la humedad y
firmeza final del queso. Se investigó la influencia del tamaño y la temperatura de maduración en
el queso Patagrás (4 y 10 kg y 10 y 14 ºC respectivamente) y se utilizaron como variables
respuesta la humedad, nitrógeno total, nitrógeno soluble, amínico y perfil de textura en el queso
analizado con el texturómetro INSTRON. Se concluyó que para lograr en el queso de 10 kg
similar perfil de textura a la del queso de 4 kg madurado a 10 ºC, el mismo se debe madurar a
14 ± 1 ºC.
PALABRAS CLAVE
Penetrómetro de ángulo plano, firmeza de la cuajada, prensado, consistencia de queso, perfil
de textura, maduración de quesos
ABSTRACT
This work’s objective is to optimize the coagulation process of semi-hard cheese produced in
Cuba and in the change of size and the reduction of time in the press for the Cuban Patagrás
cheese. It was determined that the optimum moment of cutting the cottage cheese by instrumental
method, thereby achieving the typification to take advantage of the total solids of the milk without
depending on the word of the Master Cheese-maker nor the quality of the milk. Through the
application of penetrometric techniques and the control of the humidity and pH in the cheese,
the pressing time was reduced for the Patagrás cheese from 210 mins. to 120 mins. without
affecting the humidity nor the firmness of the final cheese product. The influence of size and
temperature in the aging process of the Patagrás cheese was investigated (4 and 10kg. and 10°
and 14°C. respectively) and variables of the answer were humidity, total nitrogen, soluble nitrogen,
‘aminico’ nitrogen and profile of texture in the cheese analyzed with the INSTRON texturometer.
This concluded achieving the 10kg. cheese to have a similar profile in texture with that of the 4
kg. aged cheese at 10°C.; the same that should be for aged cheese of 14± 1 ºC.
Instituto de Farmacia y Alimentos. Universidad de La Habana.
Ave. 23 # 21425 et. 214 y 222, La Coronela, La Lisa, CP 13600. La Habana, Cuba
[email protected]
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KEY WORDS
Angular Penetrometer Plane, Firmness of Cottage Cheese, Pressed, Cheese Consistency,
Texture Profile, Aging of Cheese.
INTRODUCCIÓN
En la producción del queso, especial interés presenta el proceso de coagulación enzimático de
la leche, tanto desde el punto de vista tecnológico como por los cambios que ocurren en las
propiedades reológicas de la sustancia. De gran importancia en la elaboración cuajada quesera
para realizar el corte, es tener en cuenta su grado de endurecimiento o firmeza. Esta propiedad
ha sido definida como “la presión necesaria para producir en el coágulo una deformación o
rotura total, Díaz (1980) presenta sus primeros intentos de desarrollar y aplicar en el Penetrómetro
portátil de ángulo plano para medir la firmeza del coágulo de leche de vaca. Lo novedoso de
este prototipo de penetrómetro consistía en el ángulo de 180º en el extremo del cuerpo penetrante.
La utilización del método instrumental para determinar el momento de corte de la cuajada
representa grandes ventajas económicas, tanto desde el punto de vista de calidad como por el
mejor aprovechamiento de los componentes de la leche.
El prensado es un proceso físico mecánico donde la masa se une por el efecto de cargas
opresiones ocurriendo deformaciones más la compactación de la masa quesera y la salida del
suero ocurre por capilaridad. En cuanto al ciclo de prensado y el tiempo de duración de esta
operación casi siempre ha caído en el empirismo existiendo gran variación de las características
del ciclo como son presiones y tiempo del proceso. En muchos proceso tecnológicos está
operación se ha convertido en un cuello de botella con la modernización de las operaciones que
le anteceden en el proceso tecnológico. Existen tres variables respuestas fundamentales en
esta operación: que son la humedad, firmeza y pH del queso (Hernández, 1989).
Otro de los aspectos en que se ha profundizado en las últimas décadas en el conocimiento de
la influencia de los aspectos tecnológicos en cuanto a los cambios que sufre la masa del queso
durante el proceso de maduración, tanto desde el punto de vista físico- químico como textural
(Díaz de la Rocha et al.,1984; Ibáñez et al., 1998. El queso Patagrás, tradicional en Cuba, es del
tipo semiduro y su tecnología establece una conformación regular de la masa en moldes cilíndricos
y con tamaño aproximado de 4 kg, desarrollándose su maduración o afinación en cámaras a
temperatura de 10 ± 1 ºC durante 75 días En la tecnología de este queso se han hecho
modificaciones con el objetivo de aumentar la productividad entre ellas incluir el tamaño de 10
kg y un posible aumento en la temperatura de (Díaz de la Rocha, 1991).
El objetivo de este trabajo estuvo dirigido a optimizar el proceso de coagulación de quesos tipo
semiduros producidos en Cuba y del cambio de tamaño y de la reducción del tiempo de prensado
en el queso cubano Patagrás.
MATERIALES Y MÉTODOS
Determinación del momento óptimo de corte de la cuajada para quesos semiduros.
Para llevar a cabo esta prueba se hizo uso del penetrómetro portátil de ángulo plano, con el cual
se midió firmeza de la cuajada en el momento en que los maestros queseros decidían el corte
de la misma para cada tipo de queso (Fontina, Gouda, Danbo y Broodkass).
De acuerdo a estos resultados y a lo reportado por Díaz (1980) con respecto a la firmeza
óptima de la cuajada para queso Patagrás, se establecieron tres grados de penetración para
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realizar el corte de la cuajada en cada tipo de queso. Los grados de penetración fueron los
siguientes: 2,3 cm. (59,7 Pa) cuajada relativamente blanda.; 2,0 cm. (70,2 Pa) cuajada con
firmeza intermedia y 1,7 cm. (84,7 Pa) cuajada relativamente dura.
La variable respuesta utilizada fue la composición del suero, al que se le determinó sólidos
totales y proteína total.
Con la determinación de la firmeza óptima por este procedimiento instrumental para el control
final de la coagulación de la leche se llevó a cabo una prueba industrial en una empresa láctea
del país en los quesos tipo Gouda, Gratina y Monumental, donde se realizó un análisis comparativo
entre el método sensorial (maestro quesero) y el método instrumental para decidir el momento
de corte de la cuajada y se tomó como variable respuesta composición del suero (sólidos
totales, grasa y proteína) y aprovechamiento de sólidos totales.
Evaluación y racionalización del prensado del queso Patagrás.
La evaluación del prensado en queso Patagrás se realizó una parte a nivel de laboratorio y el
resto a escala industrial. Los experimentos desarrollados a nivel de laboratorio se hicieron con
un volumen aproximado de 40 litros de leche de vaca para cada uno, siguiendo las instrucciones
tecnológicas para la producción de este queso, la masa quesera fue formada y prensada en los
moldes tradicionales de madera con capacidad para un kilogramo. El prensado se llevó a cabo
en tres etapas como se encuentra establecido en la norma de proceso: cinco kilogramo por
kilogramo de queso con 50 minutos; 10 kilogramo por kilogramo de queso con 50 minutos y 20
kilogramo por kilogramo de queso con 90 minutos. Se tomaron muestras al concluir cada etapa
y les determinó humedad y la consistencia por el método de instrumental.
A partir de los resultados de laboratorio se propuso una variante de prensado manteniendo el
mismo régimen de presiones y reduciendo el tiempo de prensado y como variable respuesta se
tomó humedad, pH y grado de penetración (mm/10) en el queso
Evaluación la influencia que ejercen el tamaño y la temperatura de maduración en las
características texturales del queso Patagrás
Para el desarrollo de este experimento se utilizaron quesos tipo Patagrás de forma cilíndrica de
4 y 10 kg de peso aproximadamente Los mismos se maduraron a dos temperaturas 10 ± 1 oC
y 14 ± 1ºC y las muestras para los análisis fueron tomadas a los 30, 60 y 90 días de maduración.
Como variables respuestas se utilizaron las propiedades (texturales dureza, fragilidad, elasticidad,
adhesividad, cohesividad, gomosidad y masticabilidad.) e indicadores químicos del queso
humedad, nitrógeno total, soluble y amínico)
Métodos de evaluación utilizados
En la leche: Sólidos totales, Grasa, Proteínas (SCC.13.01, 01-1 ES, 2000) y en el l queso:
Humedad, Nitrógeno total, Nitrógeno soluble, Nitrógeno amínico, pH en el queso (Sokolova et al.,
1984), consistencia, perfil de textura (Bourne, 1978)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Determinación del momento óptimo de corte de la cuajada para quesos semiduros.
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
Los resultados de esta prueba se presentan en la tabla 1.
Tabla 1. Valores medios y desviación estándar de la composición del suero, de acuerdo con la variante
de corte.
Tipo de
queso
Grado de penetración (hp, cm)
1,7
STs (%)
2,0
Ps (%)
STs (%)
2,3
Ps (%)
STs (%)
Ps (%)
Fonti na
6,83 ±0,14 0,71 ±0,02
6,80 ±0,14
0,68±0,03
6,90 ±0,07
0,79 ±0,02
Gouda
6,48 ±0,12 0,74 ±0,16
6,38 ±0,19
0,68 ±0,09
6,55 ±0,14
0,79 ±0,12
Danbo
6,45 ±0,12 0,71 ±0.07
6,41 ±0,07
0,65 ±0,07
0,64 ±0,17
0,75 ±0,03
Broodkaas
6,45 ±0,14 0,62 ±0,04
6,44 ±0,19
0,60 ±0,05
6,51 ±0,09
0,66 ±0.06
En la misma se aprecia que para el mayor grado de penetración coinciden los valores mayores
de sólidos totales y proteínas en el suero, los valores menores se encuentran bien localizados
en el intervalo entre 1,7 a 2,0 cm.
Del análisis estadístico se obtuvo que el contenido de sólidos totales no presentaron correlación
significativa con el grado de penetración, sin embargo, el contenido de proteínas en el suero sí
presentó correlación significativa
La ecuación de regresión obtenida fue la siguiente:
Ps = 3,7046 - 3,139 hp + 0,8038 hp
La representación grafica de la ecuación se presenta en la Figura 1, donde puede apreciarse. la
existencia de un valor mínimo en el contenido de proteínas en el suero para el intervalo de grado
de penetración comprendido entre 1,9 centímetros a 2,0 centímetros. El mínimo para esta función
se encuentra en h. = 1,9 centímetros. Teniendo en cuenta el error del instrumento en la medición,
que es aproximadamente 0,1 cm. se puede fijar una zona óptima en el intervalo de 1,9 ± 0,1 cm.
Figura 1. Variación del contenido de proteínas en el suero en dependencia del grado de penetración.
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Estos resultados son extensibles a todos los quesos semiduros que se fabrican en el país, ya
que estos no presentan diferencias sustanciales en el proceso de coagulación.
Los resultados de una prueba industrial utilizando el criterio del momento óptimo de corte de la
cuajada se presentan en la tabla 3, donde queda demostrada la conveniencia de utilizar el
método para realizar el control del proceso industrial.
Tabla 3. Valores medios de los indicadores evaluados en la prueba industrial.
Tipo de queso
Composición del suero
Aprovechamiento
(%)
de sólidos totales
(%)
Sólidos
Grasa
Proteína
Totales
Gouda
6,48
0,52
0,69
42,30
I(4)
0,18
0,12
0,12
1,39
II(8)
5,87
0,44
0,52
45,82
0,46
0,14
0,22
3,25
Monumental
6,47
0,48
0,71
4 3 ,29
I (5)
0,13
0,13
0,13
1,84
II (5)
6,18
0,34
0,58
48,66
0,50
0,11
0,09
3,84
Gratina
6,22
0,52
0,72
41,74
I (5)
0,61
0,11
0,17
3,09
II(5)
6,03
0,40
0,50
42,91
0,39
0,07
0,12
1,81
Leyenda:
I(n) – producciones cortadas fuera de el otro (maestro que quesero);II(n)-producciones cortadas en
la zona óptima (penetrómetro).
Evaluación y racionalización del prensado del queso Patagrás.
Los resultados de la prueba de laboratorio para el prensado se presentan en la tabla 4.
Como se aprecia la humedad resultó ser con el tiempo la variable que presentó mayor correlación
negativa y significativa estadísticamente con p. = 0,05, seguido por la interacción tiempo presión,
pero no significativa. Con respecto al grado de penetración, la mayor correlación fue con el
tiempo seguido en orden por la presión en su forma cuadrática y las interacciones resultando
significativa estadísticamente o sea que este indicador presenta estrecha dependencia con
ambos parámetros del prensado. Teniendo en cuenta estos resultados en las pruebas a nivel
de laboratorio se concluye que: el régimen de presiones a que es sometido el queso Patagrás
durante el prensado es correcto, pero el tiempo aplicado en cada etapa puede ser variado
disminuyendo el tiempo total de esta operación.
Tabla 4.Correlaciones parciales de la humedad y el grado de penetración con la presión y el tiempo de
prensado.
Correlaciones con la
Humedad
- 0,086
-0,586
-0,0741
- 0,363
- 0,218
Variables
independientes
P
t
P2
t.P
t.P2
101
Correlaciones con el
grado de penetración
- 0,0224
- 0,491
- 0,0409
- 0,227
- 0,313
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La evaluación del prensado a nivel industrial se realizó con vistas a comprobar estos resultados
a escala a de laboratorio, se analizaron 10 producciones con quesos de cuatro kilogramos. Lo
resultados se presentan en forma gráfica en la Figura 2, en la misma se puede apreciar que el
grado de penetración disminuyó linealmente en el primero y segundo ciclo y permaneció constante
en el tercer ciclo.
Figura 2.Comportamiento del grado de penetración en el queso Patagrás durante el prensado industrial.
En la Figura 3 aparece la variación de la humedad en la masa quesera, el cambio más
pronunciado ocurrió en el primer ciclo, a partir de éste punto disminuyó la velocidad con que la
masa quesera pierde suero hasta el final del segundo ciclo que prácticamente permanece
constante; estos resultados coinciden con los obtenidos a nivel de laboratorio.
52
Humedad (%)
51
50
49
48
47
46
45
0
30
60
90
120
180
240
Tiempo (min.)
Figura 3. Variación de la humedad en el queso durante el prensado industrial.
A partir de estos resultados se propuso una variante de prensado manteniendo el mismo régimen
de presiones y reduciendo el tiempo en el segundo y tercer ciclo, la prueba industrial se realizó
en el mismo establecimiento y bajo las mismas condiciones que la prueba anterior donde se
analizaron 24 producciones, los resultados se encuentran en la Tabla 5.
Tabla 5. Valores medios y desviación estándar de los indicadores controlados en la prueba industrial.
Experimento
Prueba
Control
Humedad (%)
pH
45,68
1,37
45,52
1,94
5,87
0,06
5,80
0,16
102
Grado penetración
(mm/10)
62,60
2,11
64,88
2,87
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Como puede observarse no existen diferencias significativas entre los valores medios de los
indicadores analizados como era de esperar, lo que confirma que el nuevo régimen de prensado
puede ser utilizado sin afectar los indicadores del queso lográndose reducir el tiempo de 210 a
120 min.
Evaluación la influencia que ejercen el tamaño y la temperatura de maduración en las
características texturales del queso Patagrás.
La humedad para los dos tamaños analizados y las temperaturas de maduración no presentaron
diferencias marcadas, aunque los quesos de 4 kg madurados a 14 ºC fueron los de más baja
humedad., situación similar ocurrió con el grado global de maduración. Sin embargo para el
grado efectivo de maduración los quesos de 10 kg madurados a 14 ºC alcanzaron en un tiempo
más corto valores mayores en este indicador. Teniendo en cuenta estos resultados el queso
Patagrás puede presentarse en tamaños de 10 kg y madurarse a temperaturas de 10 o 14 ºC y
el tiempo final de maduración estaría en dependencia de la temperatura.
Dureza (N)
Otro aspecto importante en un queso madurado son sus propiedades texturales, relacionado
con este aspecto el análisis integral de regresión múltiple de estos resultados permitió determinar
que la mayoría de los indicadores del perfil textural (excepto adhesividad y gomosidad) de este
tipo de queso están correlacionados significativamente con las variables estudiadas, es decir
con el tamaño (X), la temperatura (T) y el tiempo de la maduración (tm). En el caso de la dureza
(D) el coeficiente de correlación múltiple resultó uno de los más elevados, con un valor de 0,99.
La dureza (D) se muestra en la Figura 4 donde se observa que, con la variación de temperatura,
ambos tamaños del queso tienen un comportamiento similar de aumento de la dureza con el
tiempo de maduración, sin embargo en los quesos de 10 kg esta variación no es tan pronunciada,
como en los de 4 kg, se observa además que los quesos de 4 kg al cabo de los 75 días de
madurados a 10ºC (según la tecnología establecida) alcanzan una dureza estimada de 126,05
N, ese mismo valor lo alcanzan los quesos de 4 kg en 55 días cuando se maduran a 14 oC y
para los de 10 kg a los 60 días a esa temperatura; sin embargo los de ese mayor tamaño se
maduran a 10 oC, no llegan a alcanzar ese valor.
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
30
60
90
Tiempo (días)
4 kg-10ºC
4 kg-14 ºC
10 kg-10ºC
10 kg-14 ºC
Figura 4. Variación de la dureza de los quesos durante la maduración.
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Volumen 5 N°2 AÑO 2007
80
70
Fragilidad (N)
60
50
40
30
20
10
0
30
60
90
Tiempo (días)
4 kg-10 ºC
4 kg-14 ºC
10 kg-10 ºC
10 kg-14 ºC
Figura.5 Variación de la fragilidad de los quesos durante la maduración.
En la Figura. 5. se puede observar la fragilidad (F), que presentó una tendencia a disminuir entre
los 30 y los 60 días para después aumentar; El queso de 4 kg madurado a 14 oC presenta
valores de fragilidad siempre mayores que los encontrados para el patrón (4 kg a 10 oC ) a los
75 días, sin embargo con este último coincide casi perfectamente el comportamiento del de 10
kg madurado a 14 oC. La fragilidad del queso de 4 kg. madurado a 10 oC hasta los 75 días se
estimó en 43,62 N, alcanzándose ese valor aproximadamente a los 85 días para el queso de 10
kg madurado a 14 oC; sin embargo no es posible alcanzar ese valor cuando se madura este
último a 10 oC.
Elasticidad ( mm)
6
4
2
0
30
60
90
Tiempo (días)
4 kg-10 ºC
4 kg-14 ºC
10 kg-10 ºC
10 kg-14 ºC
Figura 6. Variación de la elasticidad de los quesos durante la maduración.
104
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La elasticidad (E) disminuyó durante la maduración para todos los casos, comportamiento que
se puede apreciar en la Figura. 6; la correlación múltiple fue elevada (R =0,85). El valor alcanzado
por el patrón (4 kg a 10oC) a los 75 días fue de 3,67 mm, el de 4 kg madurado a 14 oC alcanzó
ese valor a los 55 días y el de 10 kg aproximadamente a los 75 días (coincidiendo con la tecnología
patrón). El queso de 10 kg madurado a 10 oC logra un valor de elasticidad similar al del patrón
a los 90 días.
En la Figura. 7 se muestra el comportamiento de la cohesividad (Co), en las variantes tecnológicas
estudiadas del queso Patagrás, observándose que existe mucha coincidencia entre el de 4 kg y
el de 10 kg madurados a 14 oC y ambos muy cercanos al patrón (4 kg a 10 oC). Durante todo el
período de maduración la variante que presentó una cohesividad ligeramente mayor fue la de 10
kg madurado a 10 oC, que requiere 90 días para alcanzar un valor similar al del patrón (a 75
días). La ecuación de regresión presentó un coeficiente de correlación múltiple muy elevado (R
= 0,93)
En la Masticabilidad, esta propiedad. para todos los casos disminuyó durante el proceso de
maduración, siendo este cambio más acentuado para los quesos de 10 kg. Asimismo hay un
efecto combinado para menores valores en esta propiedad textural debido al mayor tamaño del
queso con la mayor temperatura de maduración y es de resaltar que la variante de 10 kg madurado
a 10 oC fue la que presentó los mayores valores de masticabilidad o energía para masticar.
La adhesividad y la gomosidad presentaron la tendencia de aumentar ligeramente con el tiempo
de maduración.
0,3
Cohesividad
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
30
60
90
Tiempo (días)
4 kg- 10ºC
4kg-14 ºC
10 kg- 10 ºC
10 kg- 14 ºC
Figura 7. Variación de la cohesividad de los quesos durante la maduración.
Las propiedades texturales de las variantes del queso Patagrás, con tamaño de 4 kg madurado
a 14 oC durante 55 a 75 días y con tamaño de 10 kg madurado a 14 oC durante 60 a 85 días son
aproximadamente similares a las del queso patrón de 4 kg madurado a 10 oC hasta los 75 días.
Este resultado permite plantear que es posible obtener otras variantes del queso Patagrás,
similar al patrón, con un cierto acortamiento del tiempo de maduración. Para la variante de 10 kg
madurado a 10 oC prácticamente no se pueden lograr todas las propiedades texturales de este
tipo de queso, por lo que no es aconsejable usar esta temperatura de maduración para este
nuevo tamaño
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CONCLUSIONES
- El procedimiento para medir y controlar la firmeza del coágulo quesero con el fín de determinar
el momento óptimo de corte, constituye, mediante el penetrómetro portátil de ángulo plano un
método general para cualquier tipo de queso Para el caso particular de quesos semiduros, la
zona óptima de la firmeza del coágulo donde se ha de realizar el corte se encuentra en intervalos
de 1,8 a 2, 0 cm de grado de penetración.lográndose una disminución de las pérdidas de los
componentes fundamentales de la leche en el suero para obtener un mayor aprovechamiento
de los sólidos totales.
-Se determinó que el actual régimen de prensado del queso Patagrás es excesivamente largo,
el tiempo puede ser racionalizado disminuyendo el tiempo de la operación aproximadamente un
47 % del tiempo total y manteniendo el mismo régimen de presiones sin afectar los indicadores
fundamentales en el queso al final del prensado como son la humedad, el pH y la dureza.
- La temperatura y el tamaño o sus interacciones influyen significativamente en el perfil de
textura del queso. Realizar la maduración del queso Patagrás a la temperatura de 14 ± 1 oC,
independiente del tamaño trae consigo una disminución apreciable del tiempo de maduración,
lográndose un queso con características similares a los de 4 kg madurados a 10 ± 1 oC. No se
recomienda realizar la maduración del queso de 10 kg a 10 ± 1 oC, ya que los indicadores
texturales no alcanzan valores similares al patrón.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Antonio Echevarria, La Habana, Cuba) 1991, 100 p.
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parámetros tecnológicos durante su elaboración en queso Patagrás. (tesis doctoral. ISIAS Plovdiv, Bulgaria) 1980, 125
- HERNÁNDEZ, A. Desarrollo y aplicación de técnicas reológicas para la optimización y el
control del proceso tecnológico en quesos semiduros (tesis doctoral. Instituto Superior
Politécnico José Antonio Echevarria, La Habana. 1989, 100 p.
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Laboratoraii praktikom po tejnolgii moloko i malochni j produktov. Legkaya i Pichivaya
Promishlennost. Mockva. 1984.
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