Parte 1-proyecto

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E
INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
Escuela Profesional de Industrias Alimentarias
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS EN RELACIÓN A TIEMPO Y
TEMPERATURA DE LA OBTENCIÓN DE UN SUCEDÁNEO DE CAFÉ DE
HABAS Y FRÉJOL TOSTADO
Autor: Monteza López Mariana del Pilar
Lambayeque 15 de Agosto del 2016

DEDICATORIA
El esfuerzo y entrega depositados en la realización del presente proyecto se lo
dedico a Dios por acompañarme en todo momento.
A mi madre que fue quien confió en mí y me dio su respaldo para el desarrollo del
presente proyecto.

II
AGRADECIMIENTO
A la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, principalmente a la Facultad de
Ingeniería Química e Industrias Alimentarias, escuela profesional de Industrias
Alimentarias donde obtuve conocimientos invaluables para formarme como una
buena profesional y persona.

III
ÍNDICE
DEDICATORIA .………………………………………………………………………….. II
AGRADECIMIENTO ………………………………………………………………….… III
LISTA DE TABLAS …………………………………………………………............… VI
LISTA DE FIGURAS …………………………………………………………………... VII
LISTA DE ANEXOS ……………………………………………………………..….… VIII
RESUMEN …………………………………………………………………………....… IX
ABSTRACT …………………………………………………………………..……….…. X
INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………... 1
I. FUNDAMENTO TEÓRICO …………………………………………………..…. 3
1.1. Historia del Café …………………………………………………………..…….. 3
1.2. Sucedáneo del café …………………………………………………………...… 4
1.3. Café …………………………………………………………………………..….. 6
1.4. Norma Técnica Peruana ISO – 11294 ……………………………………..… 7
1.5. Norma Técnica Peruana ISO – 4052 ……………………………………….... 7
1.6. Norma Técnica Peruana ISO – 10095 …………………………..…………… 8
1.7. Cafeína ………………………………………………………………………….... 8
1.8. Leguminosas ………………………………………………………………..…… 9
1.8.1 Haba (Vicia faba)…………………………………...…………………………… 10
1.8.1.1 Propiedades de las habas secas ………………………………………….... 11
1.8.1.2 Beneficios de las habas secas ………………………..…………………….. 12
1.8.2 Fréjol (Phaseolus vulgaris)………………………………………………….….. 14
1.8.3 Procesamiento de un sucedáneo del café ………………………………….... 17
II. MATERIAL Y MÉTODOS ………………………………………………...…… 20
2.1 DISEÑO EXPERIMENTAL ……………………..…………………………….. 20
2.1.1 Determinación de las proporciones de mezcla haba – fréjol tostados
…………………………………………………………………….…………… 20
2.1.2 Determinación del tiempo de tostado para cada leguminosa …………….. 20
2.1.3 Determinación de las variables en el proceso de obtención de la mezcla
haba y fréjol tostados ……………………………………………………………….…. 21
2.2 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL …………………………….…………. 23

2.2.1 Obtención del sucedáneo del café a partir de haba y fréjol tostados……...23
2.2.2 Elaboración de la bebida del sucedáneo del café ………………………….. 26
2.2.3 caracterización bromatológica de la materia prima, mezclas de haba
y fréjol seleccionados y de la bebida final ……………………...…………………… 26
2.2.4 Procedimiento para la prueba sensorial de las bebidas obtenidas a
partir de las mezclas de haba y fréjol tostado ……………..……………….………. 27
IV
2.2.5 Descripción del tratamiento matemático estadístico de varianza (ANOVA)
para determinar la aceptabilidad y evaluación de las características sensoriales
en las diferentes mezclas del sucedáneo del café………………………………….. 28
III. RESULTADOS …………………………………………………………………. 29
3.1 Caracterización bromatológica del haba y fréjol a los diferentes tiempos
de tostado ………………………….………………………………………………..….. 29
3.2 Resultado del contenido de macro y micronutrientes del haba y fréjol a
los diferentes tiempos de tostado ………………………………………………….… 30
3.3 Resultado del contenido de macro y micronutrientes de la mezcla del
sucedáneo del café seleccionada mediante aceptabilidad a los diferentes
grados de tostado ……………………………………………………………………… 31
3.4 Resultados del tratamiento matemático estadístico de varianza (ANOVA)
para determinar la aceptabilidad y evaluación de las características sensoriales
en las diferentes mezclas del sucedáneo del café ….……………………………... 33
IV. DISCUSIÓN ……………………………………………………..……………... 39
V. CONCLUSIONES ……………………………………………………...………. 41
VI. RECOMENDACIONES …………………………………………………...…… 43
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ……………………………….………… 44
VIII. ANEXOS ………………………………………………………………….…….. 45

V
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. Composición química porcentual (%) del café verde y tostado, en
base seca ……………………………………………………………………………...…. 7
TABLA 2. Taxonomía del haba ………………………………………………………. 10
TABLA 3. Valor nutricional del haba seca en 100 g de producto comestible …….14
TABLA 4. Taxonomía del fréjol …………………………………………………….... 15
TABLA 5. Contenido nutritivo del fréjol bayo en 100 g, porción aprovechable …. 16
TABLA 6. Porcentaje en peso de la materia prima ……………………………….... 20
TABLA 7.Tiempo de tostado de cada leguminosa ……………………………..….. 20
TABLA 8. Identificación de las muestras para la evaluación sensorial ………..… 28
TABLA 9. Contenido nutritivo del haba (base seca) en los diferentes tiempos
detostado …………………………………………………………………………...…... 29
TABLA 10.Contenido nutritivo del fréjol (base seca) en los diferentes tiempos
de tostado ……………………………………………………………………..……...… 30
TABLA 11.Contenido de macronutrientes del haba en base húmeda a los
diferentes tiempos de tostado ……………………………………………………..…. 30
TABLA 12.Contenido de macronutrientes del fréjol en base húmeda a los
diferentes tiempos de tostado ……………………………………………………..…. 31
TABLA 13. Contenido nutritivo de la mezcla del sucedáneo del café
(base seca) en los diferentes grados de tostado …………………………………… 32
(base seca) en los diferentes grados de tostado …………………………………… 32
(base seca) en los diferentes grados de tostado ………………………………..…. 32
TABLA 16. Contenido de la evaluación de muestra en característica de color .... 33
TABLA 17. Contenido de la evaluación de muestra en característica de olor ….. 34
TABLA 18. Contenido de la evaluación de muestra en característica de sabor ... 35
TABLA 19. Análisis Unidireccional
TABLA 20. Prueba de homogeneidad de varianzas.
TABLA 21. Pruebas sólidas de igualdad de medias.
TABLA 22. Análisis de ANOVA de color.
TABLA 23. Comparaciones múltiples.
TABLA 23. Comparaciones múltiples (continuación).
TABLA 24. Calificación.

TABLA 28. Análisis de ANOVA de olor.
VI
TABLA 35. Análisis de ANOVA de sabor.

VII
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. Esquema de proporciones según tiempos de tostado ……………..… 22
FIGURA 2. Diagrama de flujo de obtención del sucedáneo del café de habas y
fréjol ……………………………………………………………………………………... 25
FIGURA 3. Diagrama de la elaboración de la bebida de sucedáneo del café ….. 26
FIGURA 4. Haba seca ………………………………………………………………… 47
FIGURA 5. Fréjol Bayo ………………………………………………………………... 47
FIGURA 6. Pesado de la Haba seca ………………………………………………… 47
FIGURA 7. Pesado del Fréjol Bayo ………………….………………………………. 47
FIGURA 8. Tostado del Haba seca ……………………………...…………………... 48
FIGURA 9. Tostado del Fréjol Bayo …………………………………….………….... 48
FIGURA 10. Enfriado ……………………………….…………………………………. 48
FIGURA 11. Enfriado ………………………………………………………………..… 48
FIGURA 12. Muestras (Haba) – P1 ……………………………...….…………..….. 49
FIGURA 13. Muestras (Fréjol) – Peso 1…………………………………………..…. 49
FIGURA 14. Secado de muestras ………………………………………………..….. 49
FIGURA 15. Muestras (Haba) – P2 ………………………………………………..… 49
FIGURA 16. Muestras (Fréjol) – P2 ...……….…………………………………….… 49
FIGURA 17. Toma de muestras ……………………………………………………... 50
FIGURA 18. Digestor ………………………………………………………………….. 50
FIGURA 19. Digestor ……………………………………………………………….…. 50
FIGURA 20. Preparación de muestra …………………………………………….…. 50
FIGURA 21. Destilado ………………………………………………………………… 50
FIGURA 22. Resultado ……………………………………………………………...... 50
FIGURA 23. Titulado ……………………………………………………………….….. 51
FIGURA 24. Resultado …………………………………………………………….….. 51

VIII
RESUMEN
Un sucedáneo del café a partir de haba y fréjol tostados se obtuvo en el presente
estudio. Para lo cual se sometió a las dos leguminosas a tres tipos de tostación:
tostado claro (30 y 20 min), tostado medio (35 y 24 min) y tostado oscuro (45 y 28
min) respectivamente. A continuación de la molienda se realizó el tamizado hasta
el número de malla 60 de la serie Tyler; se efectuaron mezclas en tres
proporciones de haba y fréjol 25%- 75%, 50% - 50% y 75% - 25% en los tres tipos
de tostación. Se preparó la bebida a partir del sucedáneo del café para la
degustación determinándose la proporción de mayor aceptación así como la
caracterización sensorial de la misma en los tres grados de tostación. Finalmente
se realizaron análisis bromatológicos a las leguminosas tostadas y a las muestras
mejor aceptadas. De los resultados obtenidos se concluyó que la bebida
sucedánea del café que tuvo mayor aceptabilidad por su agradable aroma y sabor
fue la elaborada con la mezcla 25% haba y 75% fréjol obtenida del tostado oscuro.
Como bien sabemos, el café es una bebida estimulante, propiedad conferida a la
cafeína, y su consumo en exceso podría causar dolores de cabeza, ritmos
cardíacos anormales u otros problemas tales como ansiedad o irritación, según
estudios realizados por expertos. Hoy en día los consumidores se preocupan más
por su salud y por ende buscan productos saludables y con aportes nutritivos. Por
tales motivos existen en el mercado alternativas diferentes en café como el café
de quinua y de soya. Se ha identificado como principal problema la falta
de producción de alimentos orgánicos que cuiden y beneficien la salud humana,
es por ello que el mercado actual requiere ofrecer productos sanos y nutritivos,
capaces de satisfacer las necesidades y exigencias del consumidor. Tomando en
cuenta la diversidad agrícola que posee nuestro país; el comercializar un
producto que permita la utilización de materia prima como es el haba para ser
industrializado es un paso muy importante para el desarrollo agroindustrial y
económico, el cual permite añadirle un valor agregado al transformarlo en
producto terminado. Los beneficiarios indirectos en la producción del café serán
los trabajadores y los agricultores que producirán la materia prima. Los
beneficiarios directos del proyecto serán los consumidores del café de haba
gracias a su alto nivel nutricional, sabor exótico, costo accesible.
PALABRAS CLAVES: /SUCEDANEOS DEL CAFE / HABA / FRIJOL/
LEGUMINOSAS / TOSTACIÓN / BEBIDAS /

IX
ABSTRACT
A coffee substitute from roasted beans and bean obtained in the present study. For
which he underwent two legumes to three types of roasting: light tan (30 and 20
min), medium roast (35 and 24 min) and dark roast (45 and 28 min) respectively.
Following milling sieving was performed until the number of the Tyler 60 mesh
series; mixtures were made at three rates fréjol bean and 25% - 75%, 50% - 50%
and 75% - 25% in the three types of roasting. the beverage prepared from the
coffee substitute for tasting determining the proportion of greater acceptance and
sensory characterization of the same in the three degrees of roast. Finally
bromatológicos to toast legumes and better accepted samples analyzes were
performed. From the results it was concluded that the ersatz coffee drink that had
greater acceptability for its pleasant aroma and flavor was prepared with the
mixture 25% and 75% had obtained from dark roast beans.
As we know, coffee is a stimulant drink, property conferred to caffeine, and
excessive consumption could cause headaches, abnormal heart rhythms or other
problems such as anxiety or irritation, according to studies by experts. Today
consumers are more concerned about their health and therefore looking for healthy
products and nutritional benefits. For these reasons exist in the coffee market
alternatives such as coffee quinoa and soy. It has been identified as the main
problem the lack of organic food production to care and benefit human health,
which is why today's market requires providing healthy and nutritious, capable of
satisfying the needs and demands of the consumer. Taking into account the
agricultural diversity that has our country; the market a product that allows the use
of raw materials such as bean to be industrialized is very important for agriculture
and economic development, which allows you to add a value added to transform it
into finished product step. Indirect beneficiaries in coffee production will be the
workers and farmers who produce the raw material. The direct project beneficiaries
will be consumers of coffee bean thanks to its high nutritional value, taste exotic,
affordable cost.
KEYWORDS: /COFFEE SUBSTITUTES / BEAN / KIDNEY BEAN / LEGUMES /
ROASTING / DRINKS /

INTRODUCCIÓN
La elaboración de bebidas que brinden una alternativa al consumo del café se ha
venido realizando como resultado de la búsqueda de alimentos que aporten
nutrientes a la dieta diaria, sean beneficiosos para la salud y puedan ser
consumidos por todas las personas sin ninguna restricción. Este tipo de bebidas
son preparadas a partir de sucedáneos o sustitutos del café y se elaboran en
diferentes lugares del mundo como América Latina (dentro de la cual podemos
mencionar al Perú) y Europa utilizando como materia prima principalmente a
cereales como la cebada y el trigo, leguminosas como el haba y la soya o mezclas
de ambas. Considerando que la mayor parte de la población consume la bebida
preparada a partir de la infusión de los granos tostados y molidos del café con
agua caliente y que esta bebida al contener cafeína puede provocar problemas en
el sistema nervioso y digestivo si se consume en exceso, se ha buscado que los
consumidores tenga una opción más saludable con la elaboración de la bebida del
sucedáneo del café obtenido a partir de haba y fréjol tostados, que pueda ser
consumida tanto por adultos como por niños mejorando así su alimentación. Al ser
las leguminosas alimentos de gran valor nutritivo ya que son ricas en proteínas,
fibra, carbohidratos, lípidos, minerales y vitaminas constituyen un buen recurso
alimentario por lo que son utilizadas como una excelente materia prima para la
obtención del sucedáneo del café. En el Perú existe una buena producción de
leguminosas entre las que se destacan las de grano comestible como el haba y el
fréjol en distintas variedades las que podemos mencionar como el bayo y seco; a
las cuales no se les ha dado un valor agregado al buscar una nueva forma de
procesamiento, a más de los usos ya tradicionales como son en la elaboración de
harinas y para el consumo directo. Estudios realizados en cuanto al
aprovechamiento de cereales y leguminosas para su posterior aplicación en la
elaboración de bebidas o harinas las cuales son realizadas hoy en día por muchas
entidades interesadas en innovar y reemplazar alguno alimentos que no son
favorables para todas las personas por su composición.
Es así que el objetivo central del estudio es obtener un sucedáneo del café
mediante un procesamiento sencillo, a partir de la mezcla en diferente proporción
del haba y fréjol tostados y molidos.
En tanto que como objetivos específicos se menciona: identificar el grado
adecuado de tostación para el haba y fréjol a diferentes tiempos; realizar la
caracterización bromatológica de la mezcla haba y fréjol; elaborar la bebida del
sucedáneo del café con la mezcla; caracterizar sensorialmente la bebida y
efectuar la caracterización bromatológica de la misma, para así aumentar el
consumo de estas leguminosas en forma de una bebida no tradicional fomentando
el desarrollo de la actividad agrícola y productiva de nuestro país. Para la
obtención de este sucedáneo del café se utilizó como materia prima el haba seca
(Vicia faba L.) y el fréjol bayo (Phaseolus leptostachyus) los mismos que se
sometieron al tostado, molienda, tamizado y mezcla en diferentes proporciones
para emplear el producto preparado en la elaboración de una bebida.

I. FUNDAMENTO TEÓRICO
1.1. HISTORIA DEL CAFÉ
La historia del café se remonta al siglo XIII, aunque el origen del café sigue sin
esclarecerse. Se cree que los ancestros etíopes del actual pueblo oromo fueron
los primeros en descubrir y reconocer el efecto energizante de los granos de la
planta del café nativa la cual preparaban con sal debido al poco comercio que
existía con el azúcar (Weinberg, et al., 2001).
Se han llevado a cabo estudios de variabilidad genética sobre diversos tipos de
Coffea arabica y se ha encontrado una baja diversidad, pero que retiene alguna
heterozigocidad residual de materiales ancestrales y relacionados directamente de
las especies extendidas de Coffea canephora y C. liberica (L. Steiger, et al., 2002).
Sin embargo, hasta ahora no se ha hallado evidencia que indique en qué parte de
África creció el café o entre qué nativos habría sido usado como un estimulante o
conocido con anterioridad al siglo XVII (Bonnie, et al., 2001).
Sin embargo, no se ha hallado evidencia directa que indique en qué parte de
África crecía o qué nativos lo habrían usado como un estimulante o incluso
conocieran su existencia antes del siglo XVII (Weinberg, 2001).
Uno de los más antiguos escritos que hace referencia al café es llamado "The
Success of Coffee" (El éxito del café), escrito por un sensible hombre originario de
la Mecca llamado Abu-Bek a principios del S.XV y fue traducido al Francés en
1699 por Antoine de Gailland, el mismo que tradujo "Thousand and One Arabian
Nights" (Las mil y una noches).
La historia de Kaldi, un criador de cabras etíope del siglo IX que habría
descubierto el café, no apareció escrita hasta 1671 y es probablemente apócrifa
(Bennett, et al., 2001).
Se cree que, desde Etiopía, el café fue propagado a Egipto y Yemen (John K.
Francis).
La evidencia creíble más temprana de cualquier bebida de café o conocimiento del
árbol del café aparece a mediados del siglo XV, en los monasterios sufi de Yemen
(Weinberg, 2001).
Fue allí, en Arabia, donde los granos de café fueron tostados y molidos por
primera vez en una forma similar a como son preparados en la actualidad. Para el
siglo XVI, se había expandido por el resto del Medio Oriente, Persia, Turquía y
África del Norte. Luego, el café se extendió a Italia y el resto de Europa hasta
Indonesia y el continente americano (Meyers, 2005).
El café comenzó a conquistar territorio en el mundo como la bebida favorita en
Europa, llegó a Italia en 1645 cortesía del comenrciante Veneciano Pietro Della
Valle.
Inglaterra comenzó a tomar café en 1650 gracias al comerciante Daniel Edwards,
quien fue el primero quien abrió una tienda de café en Inglaterra y Europa.
Otro autor, H.J.E. Jacobs, afirma que el café como bebida en Europa comienza en
Vienna con la invasión por parte de Turkish, bajo el comando de Kara-Mustafa.
Jacobs da crédito a un héroe de la época, Josef Koltschitzky, por abrir el primer
¨Café¨ en Septiembre 12 de 1683 en el centro de la ciudad de Vienna.

El café llegó a Francia a través del puerto de Marcella. En 1660 algunos
comerciantes de ese punto quienes sabían del café, sus atributos y efectos por
sus viajes alrededor del mundo, decidieron llevar algunos sacos desde Egipto y
por 1661 la primera tienda de café fue abierta por Marcella.
La historia señala que Soliman Aga el embajador de Persia en Paris durante el
reinado de Luis XIV, como el primero en introducir el café en la monarquía y la alta
sociedad Francesa.
La primera tienda de café en Paris fue abierta al público en 1672 por Pascal
Ameniano a lo largo de la avenida Saint German. Un Siciliano de nombre Procopio
abrió una tienda similar cerca, donde se reunían alrededor del exquisito sabor del
café, muchos de los mejores ejemplares de la sociedad Parisina. En 1689 Procipio
trasladó su tienda de café a un lugar cerca del teatro Francés donde prosperó y
finalizó cuando ya era conocido en todo Paris.
1.2 SUCEDÁNEO DEL CAFÉ
Los sucedáneos de café son productos no derivados de éste, normalmente sin
cafeína, que se usan para imitar el café. Estos sucedáneos pueden usarse por
razones médicas, económicas o religiosas, o simplemente porque el café no está
disponible.
Generalmente se emplean a veces al preparar comidas servidas a niños o a gente
que debe evitar la cafeína, o con la suposición de que son más saludables que el
café. Algunas tradiciones culinarias, tienen bebidas hechas de grano tostado en
lugar de café o té. Estas bebidas no sustituyen al café, sino que ocupan su nicho
como bebida caliente (opcionalmente endulzada).
1.2.1 Variedades de sucedáneos del café
- En Polonia, se produce un sucedáneo de café instantáneo, conocido como café
Inka, mediante la evaporación del extracto acuoso de remolacha dulce termolizada
(Beta vulgaris subespecie cicla), endibia (Chicorium endivia), centeno y cebada.
- En Francia, el café contiene como ingrediente adicional la raíz tostada de
achicoria. A pesar de que ésta no posee cafeína aporta un sabor amargo, así
como un color oscuro resultante de la Caramelización producida durante el
tostado.
- En Rusia, se elabora un sucedáneo del café combinando extracto de achicoria y
jugo de manzana (Malus silvestres) en proporción 1:1. La bebida es marrón oscuro
y de gusto dulce-amargo, con agradable sabor a manzana.
- En Ecuador, se elabora sucedáneos del café a partir de haba o de mezclas de
esta leguminosa con cebada, trigo, soya, melaza, malta e incluso al mezclar lo
mencionado anteriormente con café descafeinado.
- En Brasil los productos más utilizados como sustitutos de café son maíz (Zea
mays), arroz (Oryza sativa), sorgo (Sorghum vulgare), raíces de batata de purga
(Ipomea altisima e Ipomea operculata), y algarroba (P. juliflora DC). (Basilio,
2004).
1.2.2 Sustancias utilizadas en la elaboración de sucedáneos del café

Los sucedáneos de café pueden elaborarse tostando diversas sustancias de
origen vegetal. Las bebidas de cereal tostado son unos sucedáneos de café
habituales.
Algunos ingredientes usados en la elaboración de sucedáneos del café son:
almendra, bellota, espárrago, cebada malteada, remolacha, zanahoria, achicoria,
maíz, semilla de algodón, raíz de diente de león , higo, melaza reducida, guisante,
piel de patata, centeno, camote, o leguminosas como la soja y salvado de trigo
(Basilio, 2004).
1.3 CAFÉ
Se denomina café a la bebida que se obtiene de los frutos y semillas de la planta
de café o cafeto (Coffea). La bebida es altamente estimulante por contener
cafeína. El árbol de café tiene su centro de origen en la lejana Abisinia (en la
geografía actual Etiopía), en el Nororiente de África. En el mundo sobresalen por
su importancia comercial, la especie de los cafés arábigos y los de los cafés
robustos.
La primera especie abarca casi las tres cuartas partes de la producción mundial y
se cultiva principalmente en Centro y Sur de América.
En el Perú, el café es el principal producto de exportación agrícola junto a los
espárragos y representa cerca de la mitad de las exportaciones agropecuarias y
alrededor del 5% del total de las exportaciones peruanas. Este producto es
también uno de los que ejerce mayor influencia socioeconómica. Este café se
produce mayormente en los valles interandinos y de la cordillera oriental de los
Andes, en su encuentro con la selva peruana y es cultivado en 388 distritos del
Perú por 150 mil productores que ocupan unas 330 mil hectáreas (INDECOPI,
2013).
1.3.1 Composición química del café.
La composición química de los granos de café es extremadamente compleja, se
han identificado más de 300 constituyentes; a causa de esta complejidad se
desconoce en gran parte la base química del sabor y el aroma del café (Basilio,
2004).
TABLA 1: Composición química porcentual (%) del café verde y tostado,
en base seca.
COMPUESTOS GRANOS VERDES GRANOS TOSTADOS
Proteínas 13 11
Azúcares 10 1
Almidón y dextrinas 10 12
Polisacáridos
complejos
40 46
Aceite 13 15
Minerales* 4 5
Ácido clorogénico 7 5

Trigonelina 1 1
Fenoles 0 2
Cafeína (en Coffea
arábica)
1 1,3
*Principalmente Potasio (K)
FUENTE: BASILIO, D. P. (2004).
1.4 Norma Técnica Peruana ISO – 11294
Café tostado molido:
Establece un método de rutina para la determinación de la pérdida de masa
a una temperatura de 103øC del café tostado molido.
Café – determinación del contenido de cafeína. Método de referencia:
Establece el método de referencia para la determinación del contenido de
cafeína en el café. El método es aplicable a café verde, café verde descafeinado,
café tostado, café tostado descafeinado, extractos de café tanto secos como
líquidos y extractos descafeinados, tanto secos como líquidos. El límite inferior
de detección es 0,02 de cafeína en base seca.
Café – determinación de contenido de cafeína. Método con cromatografía líquida
de alta resolución (HPLC):
Establece un método para determinar el contenido de cafeína mediante
cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), de granos de café verde y
tostado, regular y descafeinado, y de café instantáneo regular y descafeinado.
1.7 CAFEÍNA
La cafeína, siendo una sustancia común de la dieta habitual, puede aumentar la
ansiedad, causar insomnio, producir síntomas físicos como palpitaciones, temblor
y cefalea. Es un estimulante del sistema nervioso central, presentando un efecto
antagonista de los receptores de adenosina A1 y A2, y a dosis altas bloqueo de
receptores GABA y liberación de Ca++ intracelular. Además por activación del
sistema nervioso autónomo periférico puede causar aumento de la secreción ácida
gástrica y efectos estimulantes sobre el aparato cardiovascular.
El consumo de cafeína de 250 a 500 mg/día es considerado como consumo
moderado. El cafeinismo, se estima, inicia con consumo entre 600 mg y 750
mg/día, estando 1000 mg/día en rango tóxico (Fredholm, et al., 1999).
El consumo excesivo de cafeína reúne los criterios generales para hacer el
diagnóstico de trastornos de dependencia a sustancias psicoactivas desarrollados
en el Manual de la Asociación Americana de Psiquiatría (DSM-IV-TR), tales como
el deseo persistente o dificultad para controlar su ingesta, utilizarla a pesar de
conocer los problemas psicofísicos asociados con su uso, desarrollo de tolerancia
y síntomas de abstinencia o de ingesta de la sustancia para evitar los síntomas de
abstinencia (Bradley, et al., 1990).

Dejar la cafeína en forma abrupta puede causar cefalea, somnolencia, irritabilidad,
náuseas, vómitos y otros síntomas, por lo que se recomienda reducir
gradualmente su consumo para prevenir cualquier síntoma a causa del síndrome
de abstinencia (Silverman, et al., 1992).
1.8. LEGUMINOSAS
Plantas que incluyen las familias mimosáceas (Dorado, 1999), cesalpiniáceas y
papilionáceas, por extensión, nombre de las semillas comestibles de dichas
plantas y de las propias plantas. Son alimentos calóricos, ricos en proteínas
vegetales, almidones y grasas, su composición media es: almidón 60%; proteínas
23%; agua 12%; grasas 1-2%; celulosa 3-4%; sales minerales de fósforo, calcio,
hierro y magnesio 2,5%; y vitaminas B y C. Las semillas alimenticias, como las
habas (Vicia faba), los guisantes (Pisum sativum), los garbanzos (Cicer arietinum),
las lentejas (Lens esculenta) eran conocidas ya desde el final de la Edad de
Piedra. En el suroeste de Asia; las judías o frijoles (Phaseolus vulgaris) en el Sur
de América. Entre las oleaginosas, por su importancia se puede mencionar a la
soja (Glycine soja) del Asia Oriental y el cacahuate (Arachis hypogaea).
Granos o semillas secas de leguminosas.
Las semillas de estas plantas tienen propiedades valiosas, principalmente por su
elevada proporción de proteínas, mayor que cualquier otro producto vegetal y que
casi se aproxima a la carne. El hecho de que, además, una vez maduras pierden
fácilmente humedad, pudiéndose almacenar sin peligro gracias a esta propiedad y
a la presencia de tegumentos bastante impermeables, las convierte en plantas de
cultivo de enorme interés (BOX, 1961).
1.8.1 Haba (Vicia faba)
Es una especie dicotiledónea anual, perteneciente a la familia de las fabáceas
(papilionáceas); en ella, es posible distinguir tres variedades botánicas, todas
cultivadas, las cuales se diferencian fundamentalmente en el tamaño de sus
semillas. Originaria de la cuenca mediterránea o del Asia central, hoy el haba se
cultiva en todo el mundo. Los principales países productores son Australia, China,
Egipto y Etiopía.
Está extendido su cultivo también en varios países de Europa y de América Latina
(Bolivia, Ecuador y Perú), especialmente en zonas frías y templadas.
1.8.1.1 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA
TABLA 2: Taxonomía del haba.
REINO: PLANTAE
Subreino: Viridaeplantae
Infrakingdom: Streptophyta
División: Tracheophyta

Subdivisión: Spermatophytina
Infradivisión: Angiospermae
Clase: Magnoliopsida
Superorden: Rosanae
Orden: Fabales
Familia: Fabaceae
Género: Vicia
Especies: Vicia faba
FUENTE: Conabio. Sistema Integrado de Información Taxonómica, SITT*mx,
[Fecha de consulta: 2012, mayo 13].Disponible
en:<http://siit.conabio.gob.mx/pls/itisca/taxaget?p_ifx=itismx& p_lang=es>
1.8.1.2 Variedades más cultivadas son:
Aguadulce o sevillana: Es una variedad precoz. Sus matas alcanzan una altura de
80 a 100 cm, tendencia al ahijamiento. Tallos robustos y sin ramificaciones. Las
hojas tienen los foliolos de color verde-grisáceo en el envés. Vainas grandes,
hasta de unos 30 cm de longitud, muy colgantes. El número de granos por vaina
es de 5 a 9. Su ciclo vegetativo está entre los 200-220 días.
Granadina: Destinada al consumo en verde y también para grano. De semillas
bastante grandes y coloración clara. Es de producción más limitada que el resto
de las cultivadas en España, pero es la que mejor resiste el frío.
Mahon blanca y morada: Es más resistente a la sequía, pero más sensible al frío.
Se destina tanto para consumo humano como para el ganado. En buenas
condiciones de humedad y suelo alcanzan un porte de hasta 110 cm de altura.
Tiene poca tendencia al ahijamiento. Vainas semi-erguidas, estrechas y con 5-6
granos.
Muchamiel: Es la variedad que más se cultiva en la zona mediterránea. Procede
de Alicante. Variedad precoz destinada a verdeo. Plantas de porte alto, con flores
blancas y con una mancha negra. Vainas no muy largas entre 15-20 cm. El
número de granos por vaina es de 3-7.
En Muchamiel (Alicante), también se las conoce como “cuarentenas”, ya que
sembradas a mediados de septiembre y transcurridos cuarenta días están aptos
para el consumo. Su ciclo vegetativo normal hasta la maduración de la semilla
está entre 190 y 200 días.

1.8.1.3 PROPIEDADES DE LAS HABAS SECAS
Entre los alimentos de la categoría de las legumbres que tenemos disponibles en
nuestra tienda o supermercado habitual, se encuentra las habas secas.
Este alimento, pertenece al grupo de las legumbres secas.
A continuación puedes ver información sobre las características nutricionales,
propiedades y beneficios que aportan las habas secas a tu organismo, así como la
cantidad de cada uno de sus principales nutrientes.
Las habas secas son un alimento rico en fósforo ya que 100 g. de este alimento
contienen 590 mg. de fósforo.
Este alimento también tiene una alta cantidad de vitamina B9. La cantidad de
vitamina B9 que tiene es de 423 ug por cada 100 g.
Con una cantidad de 0,50 mg por cada 100 gramos, las habas secas también es
también uno de los alimentos con más vitamina B1.
Este alimento es muy alto en nutrientes. Además de los mencionados
anteriormente, las habas secas es también un alimento muy rico en magnesio
(190 mg. cada 100 g.) y potasio (1090 mg. cada 100 g.), fibra (25 g. cada 100 g.) y
proteínas (26,10 g. cada 100 g.).
Las habas secas se encuentran entre los alimentos bajos en colesterol ya que
este alimento no contiene colesterol.
Entre las propiedades nutricionales de las habas secas cabe también destacar que
tiene los siguientes nutrientes: 5,50 mg. de hierro, 100 mg. de calcio, 2 mg. de
yodo, 3,10 mg. de zinc, 33,30 g. de carbohidratos, 11 mg. de sodio, 42 ug. de
vitamina A, 0,26 mg. de vitamina B2, 6,90 mg. de vitamina B3, 0,98 ug. de
vitamina B5, 0,37 mg. de vitamina B6, 0 ug. de vitamina B7, 0 ug. de vitamina B12,
4 mg. de vitamina C, 0 ug. de vitamina D, 0,09 mg. de vitamina E, 19 ug. de
vitamina K, 307 kcal. de calorías, 2,10 g. de grasa, 2,50 g. de azúcar y 0 mg. de
purinas.
Las habas secas son un alimento sin colesterol y por lo tanto, su consumo ayuda a
mantener bajo el colesterol, lo cual es beneficioso para nuestro sistema
circulatorio y nuestro corazón.
1.8.1.4 BENEFICIOS DE LAS HABAS SECAS
Dada su alta cantidad de proteínas, las habas secas es un alimento recomendado
especialmente para el desarrollo muscular. Los alimentos ricos en proteínas como
este alimento, están recomendados durante la infancia, la adolescencia y el
embarazo ya que en estas etapas, es necesario un mayor aporte de este
nutriente.
Las habas secas, al ser un alimento rico en potasio, ayuda a una buena
circulación, regulando la presión arterial por lo que es un alimento beneficioso para
personas que sufren hipertensión. El potasio que contiene este alimento ayuda a
regular los fluidos corporales y puede ayudar a prevenir enfermedades reumáticas
o artritis.
Tomar habas secas, al estar entre los alimentos ricos en fibra, ayuda a favorecer
el tránsito intestinal. Incluir alimentos con fibra en la dieta, como este alimento,
también ayuda a controlar la obesidad.

Además es recomendable para mejorar el control de la glucemia en personas con
diabetes, reducir el colesterol y prevenir el cáncer de colon.
Las habas secas, al ser un alimento rico en fósforo, ayuda a mantener nuestros
huesos y dientes sanos así como una piel equilibrada ya que ayuda a mantener su
PH natural. Por su alto contenido en fósforo este alimento ayuda a tener una
mayor resistencia física. Este mineral, contribuye también a mejorar las funciones
biológicas del cerebro.
Por su alto contenido en vitamina B1, el consumo de las habas secas, ayuda a
superar el estrés y la depresión. Los alimentos ricos en vitamina B1 o tiamina,
como este alimento son muy recomendables en periodos de embarazo o lactancia
y también después de operaciones o durante periodos de convalecencia, debido a
que en estos periodos hay un mayor desgaste de esta vitamina.
El ácido fólico o vitamina B9 de las habas secas, hace de este un alimento muy
recomendable para su consumo en etapas de embarazo o de lactancia. Este
alimento también puede ayudar a combatir los efectos perjudiciales de ciertos
medicamentos que absorben la vitamina B9 y puede ayudar a personas
alcohólicas o fumadores, pues estos hábitos, ocasionan una mala absorción del
ácido fólico.
1.8.1.5 VALOR NUTRICIONAL
TABLA 3. Valor nutricional del haba seca en 100 g de producto comestible
COMPONENTE UNIDAD VALOR
Agua g 72.8
Proteínas g 7.3
Grasas g 0.5
Carbohidratos totales g 18.5
Carbohidratos disponibles g 13.1
Fibra cruda g 0.5
Fibra dietaria g 5.4
Cenizas g 0.9
Calcio mg 64
Fósforo mg 53
Zinc mg 1.01
Hierro mg 0.90
Carotenos mg •
Retinol µg 0.00
Vitamina A µg 1.0
Tiamina mg 0.00
Riboflavina mg 0.01
Niacina mg 0.72
Vitamina C mg 0.90
FUENTE: Centro nacional de alimentación y nutrición instituto nacional de salud.
Tablas peruanas de composición de alimentos (2009).

1.8.1.6 Aplicaciones.
De las semillas secas de haba se obtiene harina muy nutritiva y asimilable, que
sirve para purés, cremas (coladas), e incluso puede panificarse. Se consume
también tostadas, cocidas y fritas o enconfitadas (Orellana, 1985).
1.8.2 FRÉJOL (Phaseolus vulgaris).
Phaseolus vulgaris es la especie más conocida del género phaseolus en la familia
Fabaceae con unas cincuenta especies de plantas, todas nativas de América. Es
una especie anual de la familia de las leguminosas de América, que se cultiva en
todo el mundo. Existen numerosas variedades y de ella se consumen tanto las
vainas verdes como los granos secos.
Las especies de este género presentan diversos nombres comunes como son:
Habichuela, Alubia, Poroto, Chícharo, Caparrón, Frisuelo, judía, Fréjol, Fríjol
según la región donde se encuentren. Wikipedia. Phaseolus vulgaris, Fecha de
consulta: 2016, mayo 1]. Disponible en:
<http://es.wikipedia.org/wiki/Phaseolus_vulgaris>.
Es considerado como una fuente importante de proteinas (22%) de bajo costo. Su
cultivo constituye también fuente de ingresos económicos de millares de
agricultores en el Perú.
1.8.2.1 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA
TABLA 4. Taxonomía del fréjol.
REINO: PLANTAE
Subreino: Viridaeplantae
Infrakingdom: Streptophyta
División: Tracheophyta
Subdivisión: Spermatophytina
Infradivisión: Angiospermae
Clase: Magnoliopsida
Superorden: Rosanae
Orden: Fabales
Familia: Fabaceae
Género: Phaseolus
Especies: Phaseolus vulgaris

FUENTE: Conabio. Sistema Integrado de Información Taxonómica, SITT*mx,
[Fecha de consulta: 2016, mayo 1]. Disponible en:
<http://siit.conabio.gob.mx/pls/itisca/taxaget? p_ifx=itismx& p_lang=es>
1.8.2.2 Variedades mas cultivadas son:
En el Perú se cultivan 12 especies de legumbres de grano y más de 80 clases
comerciales, en alrededor de 200,000 Has. Distribuidas en las 3 regiones y en los
24 departamentos del país, desde el nivel del mar, hasta más de 3,200 metros
sobre el nivel del mar.
De las especies cultivadas, los frijoles y el pallar, son originarios del Perú y otros
países de América; en tanto la arveja, el haba, la lenteja y el garbanzo, entre otros,
se han adaptado a nuestro medio y constituyen cultivos tradicionales en diversas
regiones del país.
La amplitud de periodos vegetativos y la capacidad de adaptación de algunas
variedades, permite la producción de menestras durante todo el año, con lo cual el
mercado nacional está permanentemente abastecido y es posible según los
casos, aprovechar algunas ventanas comerciales, en los mercados internacionales
(Cadena productiva de menestras Manuel Pío Portugal Velarde, Consultor.
Documento OGPA II. Gtz Proyecto Proapa. Lima Octubre de 2001).
TABLA 5. Contenido nutritivo del fréjol bayo en 100 g, porción aprovechable.
COMPONENTE UNIDAD VALOR
Agua g 12.9
Proteínas g 19.0
Grasas g 0.9
Carbohidratos totales g 63.2
Carbohidratos disponibles g 38.3
Fibra cruda g 3.6
Fibra dietaria g 24.9
Cenizas g 4.0
Calcio mg 99
Fósforo mg 386
Zinc mg 2.79
Hierro mg 6.30
Carotenos mg •
Retinol µg 0.00
Vitamina A µg 0.0
Tiamina mg 0.31

Riboflavina mg 0.22
Niacina mg 1.84
Vitamina C mg 4.50
FUENTE: Centro nacional de alimentación y nutrición instituto nacional de salud.
Tablas peruanas de composición de alimentos (2009).
1.8.2.3 Aplicaciones. Esta especie se cultiva preferentemente para la
alimentación del hombre, constituyendo uno de los alimentos más utilizados en
muchas regiones. Se pueden usar los granos secos, que cocidos en diversos
guisos, producen platos agradables y de gran valor nutritivo. Como todas las
leguminosas son fuentes ricas en proteína, la cual contiene altos niveles de lisina,
siendo, por consiguiente, un buen suplemento de los cereales (BOX, 1961).
1.8.3 PROCESAMIENTO DE UN SUCEDÁNEO DEL CAFÉ
El proceso de obtención de un sucedáneo del café generalmente consiste en el
tostado de la materia prima a utilizarse hasta que tome un color marrón oscuro
uniforme. Se deja enfriar y se muele para uniformar el tamaño de grano. El
producto fino logrado se utiliza de la misma manera que el café es decir
obteniendo la esencia por filtración. El producto presenta ventajas respecto al café
porque al no contener cafeína no es estimulante ni dañino para la salud (Basilio,
2004).
1. Tostado
El proceso de tostar los granos puede ser artesanal de forma similar al tradicional
tostado del café, en una cazuela o en un tostador eléctrico.
Los granos deben tomar una coloración pardo claro, pues el exceso de calor
inactiva sustancias nutritivas necesarias como son los aminoácidos, aunque
también se emplea para eliminar sustancias antinutritivas que son sensibles al
calor, pero además acelera las interacciones carbohidratos – proteína lo que
reduce la digestibilidad de la proteína y disponibilidad de aminoácidos.
Pardeamiento no enzimático
Con este nombre se denomina a un conjunto de reacciones muy complejas que
conducen en diversos alimentos a la conformación de pigmentos pardos o negros,
así como a cambios en las características sensoriales. Esta clase de
pardeamiento se conoce como pardeamiento de tipo químico o reacción de
Maillard y los compuestos finales de la reacción pardos o negros se denominan
con el nombre de Melanoidinas.
Los componentes importantes de los alimentos que intervienen en el
pardeamiento no enzimático son carbohidratos de bajo peso molecular y sus
derivados azúcares, ácido ascórbico, compuestos carbonilo. Además de los
aminoácidos libres y los grupos aminos libres de las proteínas y péptidos; hay que
mencionar que el pardeamiento puede presentarse en ausencia de sustancias
nitrogenadas. En los alimentos, la formación de estos compuestos se acelera por
temperaturas elevadas y a veces oxígeno. El pardeamiento puede tener en los

alimentos efectos favorables y desfavorables, los primeros dan a los alimentos el
color, aroma y sabor que los caracterizan, por ejemplo café tostado y los segundos
color, sabor y aroma desagradables, en algunos casos disminución de la
solubilidad y pérdida del valor nutricional.
El pardeamiento no enzimático o más conocido como Reacción de Maillard
presenta cuatro fases sucesivas las que se describen a continuación:
1) No existe producción de color. En esta fase se produce la unión entre los
azúcares y los aminoácidos. Posteriormente se le dará el nombre de:
reestructuración de Amadori (Azúcares + proteína).
2) Existe la formación inicial de colores amarillos muy ligeros, así como la
producción de olores algo desagradables. En esta fase se produce la
deshidratación de azúcares formándose las reductonas o dehidrorreductonas y
tras esto se sobreviene la fragmentación. En el paso posterior, conocido como
degradación de Strecker, se generan compuestos reductores que facilitan la
formación de pigmentos.
3) La tercera fase es la degradación de Strecker donde se produce una
desaminación y descarboxilación del aminoácido que pasa a aldehído con la
aparición de compuestos carbonilos nuevos que reaccionan entre sí con los
aldehídos o sustancias amino produciendo compuestos olorosos como las
pirazinas que se detectan fácilmente por el olfato.
4) En la cuarta fase se produce la formación de los conocidos pigmentos
oscuros que se denominan melanoidinas; el mecanismo no es completamente
conocido, pero es seguro que implica la polimerización de muchos compuestos
formados en la anterior fase. Uno de los mecanismos sugeridos es a través de la
formación de un aldehído insaturado más estable, que tiene lugar mediante
reacción catalizada por la misma presencia de aminoácidos (Coello. D).
2. Molienda.
En muchas operaciones de la manufactura de los alimentos suele ser una
necesidad frecuente, desmenuzar los sólidos mediante la aplicación de fuerzas
mecánicas. Las razones para esta reducción son por ejemplo:
1) Facilitar la extracción de un constituyente deseado, contenido en una
estructura compuesta, como sucede, por ejemplo, en la obtención de harina a
partir de granos de trigo o jarabe a partir de la caña de azúcar.
2) Mejorar el proceso de mezcla, con las partículas de tamaño más pequeño,
lo que constituye una consideración importante en la producción de formulaciones,
sopas empaquetadas, mezclas dulces, etc.
Los aparatos para la reducción de tamaños utilizados más frecuentemente son:
1) Trituradora de rodillos: en esta máquina dos o más rodillos pesados de
acero giran uno hacia otro. Las partículas de la carga son atrapadas y arrastradas
entre los rodillos, sufriendo una fuerza de compresión que las tritura.

2) Molino de martillos: La reducción de tamaño es producida principalmente
por fuerzas de impacto, aunque si las condiciones de alimentación son obturantes
las fuerzas de frotamiento pueden también tomar parte de la reducción de tamaño.
Se utiliza extensamente en la industria de los alimentos para moler pimienta y
especies, leche seca, azúcares, etc.
3) Molinos de disco de frotamiento: Los molinos que utilizan las fuerzas de
frotamiento o cizalla para reducir el tamaño juegan un papel primordial en la
molienda fina. Como la mayoría de la molienda que se lleva a cabo en la industria
de los alimentos es para producir partículas de tamaño muy pequeño, esta clase
de molinos encuentra una amplia aplicación.
3. Tamizado.
El tamizado es una operación básica en la que una mezcla de partículas sólidas
de diferentes tamaños se separa en dos o más fracciones pasándolas por un
tamiz. Cada fracción es más uniforme en tamaño que la mezcla original. Un tamiz
es una superficie conteniendo cierto número de aperturas de igual tamaño.
Además de utilizarse para separar industrialmente los productos alimenticios en
dos o más categorías de tamaño de partículas con fines de manufactura
específicos, el tamizado se utiliza en el análisis de partículas para determinar el
tamaño de las partículas y la distribución de tamaños de los productos
pulverulentos. En la actualidad se utilizan varias series de tamices diferentes:
Tyler Standard: es una serie muy utilizada que se basa en un tamiz de 200 mallas,
teniendo hilos de 0,0021 pulgadas de diámetro y una apertura de tamiz de 0,0029
pulgadas La relación entre las aperturas en tamices consecutivos √2. Para una
separación más exacta de tamaños se pueden utilizar series de Tyler con un
intervalo de tamiz de √2.
British standard: es la serie de tamices basada en hilos que siguen la clasificación
STANDARD WIRE GAUGE (S.W.G). Un tamiz de 200 mallas tendrá una apertura
de tamiz de 0,0030 pulgadas y el intervalo de tamiz entre tamices vecinos es de
√2.
U.S BUREAU OF STANDARD, serie basada en un tamiz de malla 18 con una
apertura de 1,0 mm y un intervalo de tamiz de √ 2.

II. MATERIAL Y MÉTODOS
2.1 DISEÑO EXPERIMENTAL
Para la obtención y caracterización del sucedáneo del café a partir de haba y fréjol
tostados se ha planteado el siguiente diseño experimental.
2.1.1 Determinación de las proporciones de mezcla haba – fréjol tostados.
El porcentaje de haba – fréjol tostado se escoge de una evaluación sensorial y se
describe a continuación.
TABLA 6. Porcentaje en peso de la materia prima
Porcentaje haba tostada (%) Porcentaje fréjol tostado (%)
25 75
50 50
75 25
FUENTE: Elaboración Propia (2016).
2.1.2 Determinación del tiempo de tostado para cada leguminosa.
El tiempo del proceso se escoge de acuerdo al color de tostado determinado
visualmente. Se determina un rango para el tostado de cada leguminosa en
función del color que se alcanza en el proceso y se indica en la siguiente tabla.
TABLA 7.Tiempo de tostado de cada leguminosa.
Materia Prima Tiempo tostado
1, (min) (Tostado
claro)
Tiempo tostado
2, (min) (Tostado
medio)
Tiempo tostado
3, (min) (Tostado
oscuro)
Haba 30 35 45
Fréjol 20 24 28
2.1.3 Determinación de las variables en el proceso de obtención de la mezcla
haba y fréjol tostados.

Para la selección de las variables del proceso se sigue el Diseño Experimental que
fue realizado con las siguientes características.
2.1.3.1 Factores
Tiempo de tostado
Proporciones
Tiempo de tostado
Tiempo 1: 30 min y 20 min haba – fréjol respectivamente
Tiempo 2: 35 min y 24 min haba – fréjol respectivamente
Tiempo 3: 45 min y 28 min haba - fréjol respectivamente
Proporción
Proporción 1: 25 % y 75 % haba – fréjol respectivamente
Proporción 2: 50 % y 50 % haba – fréjol respectivamente
Proporción 3: 75 % y 25 % haba - fréjol respectivamente
A continuación se presenta el siguiente Diseño Experimental.

FIGURA 1. Esquema de proporciones según tiempos de tostado.

FUENTE: Villareal A. 2013. Obtención de un sucedáneo del café a partir de haba y
fréjol tostados. Universidad Central del Ecuador, Quito, Ecuador
2.1.2.3 Sustancias y Reactivos
Haba
Fréjol
Agua
Azúcar
2.1.2.4 Materiales y Equipos
Cronómetro
Balanza
Estufa
Vaso de precipitación
Juego de tamices
Filtro de tela
Fundas de polipropileno
Recipientes de plástico y acero inoxidable
Cucharas plásticas y de acero inoxidable
2.2 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
2.2.1 Obtención del sucedáneo del café a partir de haba y fréjol tostados.
1. Recolección de las muestras de granos de leguminosas secas, tanto del haba
seca (variedad haba seca) como del fréjol (variedad bayo).
2. Selección de las muestras: los granos secos fueron seleccionados
manualmente de acuerdo a su forma, tamaño y color para separarlos de los que
no se encuentren en buen estado.
3. Limpieza de las muestras: se procedió a la limpieza de los granos secos
sumergiéndolos en agua fría durante tres minutos para luego escurrirlos y dejarlos
en reposo a temperatura ambiente durante veinte y cuatro horas.
4. Tostado: el tostado de los granos se lo realizó rústicamente en forma separada,
observando la coloración que adquieren los granos visualmente y clasificándolo en
claro, mediano y oscuro con tiempos de 30, 35, 45 min para el haba y 20, 24, 28
min para el fréjol.
5. Moler el haba y fréjol tostados individualmente.
6. Tamizar el polvo obtenido de cada leguminosa para separar impurezas.
7. Pesar el producto obtenido del haba y fréjol tostados en proporciones de 25% -
75%; 50%- 50% y 75%-25% respectivamente.
8. Realizar las mezclas de haba y fréjol tostados y molidos para obtener el
sucedáneo del café.

9. Empacado y almacenamiento de las muestras en fundas de polipropileno para
los respectivos análisis.
10. Tomar 180 g del sucedáneo de café para determinar el contenido de humedad,
proteína y fibra.
11. Elaborar la bebida del sucedáneo del café a partir de las mezclas de haba y
fréjol tostados con agua caliente mediante filtración.
12. Realizar pruebas de análisis sensorial de la bebida para determinar las
mejores mezclas.
13. Efectuar el análisis sensorial (color, olor y sabor) a la bebida elaborada con las
mejores mezclas.
FIGURA 2. DIAGRAMA DE FLUJO DE OBTENCIÓN DEL SUCEDÁNEO DEL
CAFÉ DE HABAS Y FRÉJOL
Haba Fréjol
Granos
Granos en mal estado en mal
estado
Impurezas H
2
O Impurezas
Temperatura Temperatura
ambiente. θ = 24h ambiente.
θ = 24h
Haba tostada Fréjol tostado
Haba molida Fréjol molido
Pesado
Selección
Limpieza
Secado
Tostado
Molienda
Tamizado
Pesado
Selección
Limpieza
Secado
Tostado
Molienda
Tamizado
Pesado

FUENTE: Elaboración propia (2016).
2.2.2 Elaboración de la bebida del sucedáneo del café
1) Preparar la muestra seleccionada a partir del haba y fréjol tostado y molido
siguiendo los pasos del diagrama de flujo de la obtención del sucedáneo del café a
partir de haba y fréjol tostados.
2) Colocar la mezcla compuesta del sucedáneo del café molido dentro de un
filtro (funda de tela o franela) utilizando una relación de 60 g de producto por cada
litro de agua y hacer pasar agua hervida caliente (90- 95 0C), recoger el líquido
filtrado dentro de un recipiente adecuado.
3) Agregar azúcar al gusto.
FIGURA 3. DIAGRAMA DE LA ELABORACIÓN DE LA BEBIDA DE
SUCEDÁNEO DEL CAFÉ
Agua hervida caliente (90 – 95O
) Azúcar al gusto
Muestra Bebida
Pesado
Mezclado
Producto Obtenido
FILTRACIÓN MEZCLA

Sólidos
2.2.3 CARACTERIZACIÓN BROMATOLÓGICA DE LA MATERIA PRIMA,
MEZCLAS DE HABA Y FRÉJOL SELECCIONADOS Y DE LA BEBIDA FINAL
Haba –Fréjol, Caracterización Humedad
mezclas seleccionadas químico nutricional Proteína
(180 g) Fibra
2.2.4 Procedimiento para la prueba sensorial de las bebidas obtenidas a
partir de las mezclas de haba y fréjol tostados.
Se realizó la prueba sensorial mediante catación de cada una de las bebidas
preparadas con el sucedáneo del café obtenido a partir de las mezclas de haba y
fréjol realizadas a los tres tiempos de tostado (claro, mediano, oscuro).
1) Conformación del panel de catadores
- Se formó un panel de 25 personas, no teniendo en cuenta un número exacto por
cada género.
- La hora de la encuesta se eligió a media mañana siguiendo el ejemplo de
cataciones de productos similares.
- Cada miembro del panel recibió 09 muestras en caliente y las calificaron
rigiéndose a una encuesta previamente elaborada (Anexo A) donde se indicó la
aceptabilidad valorada en los siguientes parámetros:

Escala Hedónica de nueve puntos (Anzaldua. 1994)
Descripción Valor
Me gusta muchísimo 9
Me gusta mucho 8
Me gusta bastante 7
Me gusta ligeramente 6
Ni me gusta ni me disgusta 5
Me disgusta ligeramente 4
Me disgusta bastante 3
Me disgusta mucho 2
Me disgusta muchísimo 1
2) Preparación de las muestras
- En lo posible fueron muestras uniformes y calientes.
- Para la prueba de catación se tienen 9 con diferentes proporciones y tiempos de
tostado del sucedáneo del café (haba – fréjol) desde M1 hasta M9 así:
TABLA 8. Identificación de las muestras para la evaluación sensorial.
Proporción Grado de tostado Muestras
25% haba - 75% fréjol Tostado claro M1
Tostado medio M2
Tostado oscuro M3
50% haba - 50 % fréjol Tostado claro M4
Tostado medio M5
Tostado oscuro M6
75% haba - 25% fréjol Tostado claro M7
Tostado medio M8
Tostado oscuro M9
2.2.5 Descripción del tratamiento matemático estadístico de varianza
(ANOVA) para determinar la aceptabilidad y evaluación de las características
sensoriales en las diferentes mezclas del sucedáneo del café.
Para determinar cuáles son las mezclas del sucedáneo del café que tengan mejor
preferencia se sometieron a las respuestas de la encuesta de aceptabilidad y
características sensoriales a un análisis estadístico ANOVA. Para un nivel de
significación de α = 0,05. Este análisis permite distinguir variables independientes
significativas en el estudio y establecer cómo interactúan y afectan la respuesta.
Donde se considera lo siguiente:
Variables independientes:
1) Género
2) Muestras
Variables dependientes:

1) Color
2) Aroma
3) Sabor
III. RESULTADOS
3.1 Caracterización bromatológica del haba y fréjol a los diferentes
tiempos de tostado.
Los datos obtenidos de la caracterización bromatológica tanto para el haba, fréjol y
la mezcla corresponden a los ensayos realizados en el Laboratorio de
Bromatología de la FACULTAD DE BIOLOGIA.
TABLA 9. Contenido nutritivo del haba (base seca) en los diferentes tiempos
de tostado.
Tiempo tostado
haba
Parámetros
Humedad (%) Proteína (%)

Sin tostar 0 min 11,93 20,70
Tostado Claro 30
min
4,57 22,20
Tostado medio 35
min
2,97 23,67
Tostado oscuro 45
min
2,85 24,88
TABLA 10. Contenido nutritivo del fréjol (base seca) en los diferentes
tiempos de tostado.
Tiempo tostado
haba
Parámetros
Humedad (%) Proteína (%)
Sin tostar 0 min 12,75 20,06
Tostado Claro 30
min
2,80 22,07
Tostado medio 35
min
2,05 24,62
Tostado oscuro 45
min
1,83 24,19
3.2 Resultado del contenido de macro y micronutrientes del haba y fréjol a
los diferentes tiempos de tostado.
Los valores mencionados en las tablas corresponden a los ensayos realizados en
el Laboratorio de Bromatología de la FACULTAD DE BIOLOGIA.
TABLA 11. Contenido de macronutrientes del haba en base seca a los
diferentes tiempos de tostado.
Macronutrientes
g/ 100 g b.h
Tiempo de tostado de haba
Sin tostar
t0= 0 min
Tostado
claro t1= 30
min
Tostado
medio t2= 35
min
Tostado
oscuro t3=
45 min

Humedad 11,93 4,57 2,97 2,85
Proteína 20,70 22,20 23,67 24,88
De acuerdo a la tabla.
Se puede observar que el contenido de proteína en el haba sin tostar (20,70%) es
menor al contenido de proteína del haba que se sometió al tostado claro (22,20%),
tostado medio (23,67%) y tostado oscuro (24 88%) ya que la proteína con el
aumento del grado de tostado disminuyó su solubilidad provocando aumento en su
concentración dentro del alimento.
TABLA 12. Contenido de macronutrientes del fréjol en base seca a los
diferentes tiempos de tostado.
Macronutrientes
g/ 100 g b.h
Tiempo de tostado de fréjol
Sin tostar
t0= 0 min
Tostado
claro t1= 20
min
Tostado
medio t2= 24
min
Tostado
oscuro t3=
28 min
Humedad 12,75 2,80 2,05 1,83
Proteína 20,06 22,07 24,62 24,19
Al observar la tabla se puede decir que el contenido de proteína del fréjol sin tostar
(20,06%) es menor al contenido de proteína del fréjol sometido al tostado, claro
(22,07%), medio (24,62%), oscuro (24,19% ) pues como ya se mencionó este
incremento se debe a que al disminuir el contenido de agua disminuye la
solubilidad de la proteína.
3.3 Resultado del contenido de macro y micronutrientes de la mezcla del
sucedáneo del café seleccionada mediante aceptabilidad a los diferentes
grados de tostado
Los valores reportados en las siguientes tablas corresponden a los ensayos
realizados en el Laboratorio de Bromatología de la FACULTAD DE BIOLOGÍA de
la UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUÍZ GALLO.
TABLA 13. Contenido nutritivo de la mezcla del sucedáneo del café (base
seca) en los diferentes grados de tostado.
GRADOS DE TOSTADO Proporciones (25% Haba – 75% Fréjol)
Parámetros
Humedad (%) Proteínas (%)

Tostado claro 0.8 19.16
Tostado medio 0.4 18.35
Tostado oscuro 0.35 19.16
De acuerdo a tabla. Los porcentajes de humedad varían a más tiempos de
tostado.
Parámetros
De acuerdo a tabla. Los porcentajes de humedad varían a más tiempo de tostado.
Parámetros
De acuerdo a tabla. Los porcentajes de proteína disminuyeron a más tiempo de
tostado.
3.4 Resultados del tratamiento matemático estadístico de varianza (ANOVA)
para determinar la aceptabilidad y evaluación de las características
sensoriales en las diferentes mezclas del sucedáneo del café.
TABLA 16. Contenido de la evaluación de muestra en característica de
COLOR.
JUECES
CARACTERÍSTICAS
COLOR
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9

Femenino 1 3 5 7 4 6 7 4 5 7
2 4 6 8 4 5 6 2 6 6
3 4 5 8 3 5 6 1 7 7
4 4 5 7 4 5 7 3 5 7
5 5 6 7 5 5 7 3 5 7
6 4 5 6 3 6 6 3 6 6
7 4 6 7 4 6 7 5 7 7
8 4 5 8 4 6 6 4 6 6
9 5 6 8 5 6 6 4 6 7
10 3 6 6 5 6 7 4 7 7
11 4 5 7 4 6 6 4 7 7
12 4 6 7 4 6 7 4 6 7
13 4 5 7 4 5 7 4 6 7
Masculino 14 5 5 9 3 5 6 2 5 6
15 5 6 7 4 5 6 3 5 7
16 1 4 7 3 6 6 3 5 7
17 4 4 8 3 6 7 3 6 7
18 3 4 8 4 3 7 2 5 8
19 3 6 7 4 6 7 5 7 7
20 5 6 7 4 5 7 5 5 7
21 5 6 9 4 6 7 5 7 8
22 4 6 8 4 6 6 5 6 7
23 3 5 7 4 7 7 4 6 8
24 4 6 8 3 6 7 3 6 7
25 4 6 7 4 6 7 4 7 8
OLOR.
JUECES
CARACTERÍSTICAS
OLOR
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9
Femenino 1 4 8 8 2 6 6 2 7 9
2 3 5 7 2 6 6 1 7 7
3 3 6 8 5 6 5 3 8 8
4 3 4 8 3 4 6 2 7 8
5 3 6 7 3 5 6 3 6 8
6 2 6 8 3 5 6 4 6 7
7 5 5 8 4 6 7 4 6 7
8 3 6 8 2 5 7 2 7 8
9 3 5 7 3 5 7 3 6 7
10 2 5 7 4 7 6 5 7 8

11 3 6 8 3 6 6 5 6 8
12 5 5 8 3 5 7 3 7 6
13 4 5 7 4 5 7 4 6 7
Masculino 14 2 6 7 1 5 5 1 7 7
15 4 5 8 3 5 7 2 7 7
16 3 5 8 4 5 7 4 6 7
17 3 5 9 4 5 6 2 6 6
18 2 5 8 3 4 8 1 6 9
19 5 6 8 5 6 8 4 6 7
20 4 7 7 4 5 6 4 7 8
21 4 5 8 5 5 7 4 8 7
22 4 7 7 3 7 7 4 5 8
23 2 5 7 5 8 6 5 5 7
24 4 5 7 4 7 7 4 6 8
25 3 6 8 4 7 6 5 6 7
SABOR.
JUECES
CARACTERÍSTICAS
SABOR
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9
Femenino 1 5 6 9 3 5 9 3 6 9
2 5 7 8 3 7 7 4 7 8
3 3 6 8 5 6 6 4 8 7
4 3 6 7 4 6 8 3 8 7
5 4 7 8 4 6 7 3 7 8
6 2 6 7 4 6 7 4 6 7
7 5 6 8 5 7 7 5 6 8
8 3 6 9 3 6 8 3 8 8
9 4 7 8 4 5 6 2 7 7
10 3 6 8 3 6 6 5 6 8

11 3 7 9 4 6 7 4 7 7
12 4 6 9 5 6 6 4 7 8
13 5 6 8 4 6 7 3 6 7
Masculino 14 2 7 8 4 6 8 2 7 7
15 5 6 9 3 7 8 4 7 8
16 2 6 8 2 6 6 2 7 7
17 2 5 9 4 6 7 4 6 6
18 3 6 9 4 4 7 5 7 8
19 5 7 8 4 7 7 5 7 8
20 4 6 9 5 6 8 3 7 8
21 5 6 7 4 6 6 4 8 8
22 3 7 8 2 7 8 3 6 8
23 3 6 8 5 7 7 5 6 8
24 3 6 8 4 6 7 3 7 8
25 4 7 9 5 7 8 3 7 8
3.5 ANOVA DE LA CARACTERÍSTICA SENSORIAL DE COLOR
Descriptivos
Calificación
N Medi
a
Desviació
n
estándar
Error
estándar
95% del intervalo de
confianza para la
media
Míni
mo
Máxi
mo
Límite
inferior
Límite
superior
1 25 3,92 ,909 ,182 3,54 4,30 1 5
2 25 5,40 ,707 ,141 5,11 5,69 4 6
3 25 7,40 ,764 ,153 7,08 7,72 6 9
4 25 3,88 ,600 ,120 3,63 4,13 3 5
5 25 5,64 ,810 ,162 5,31 5,97 3 7
6 25 6,60 ,500 ,100 6,39 6,81 6 7

7 25 3,56 1,083 ,217 3,11 4,01 1 5
8 25 5,96 ,790 ,158 5,63 6,29 5 7
9 25 7,00 ,577 ,115 6,76 7,24 6 8
Total 22
5
5,48 1,541 ,103 5,28 5,69 1 9
Prueba de homogeneidad de varianzas
Calificación
Estadístico
de Levene
df1 df2 Sig.
3,032 8 216 ,003
Pruebas sólidas de igualdad de medias
Calificación
Estadísticoa
df1 df2 Sig.
Welch 90,390 8 89,712 ,000
a. F distribuida de forma asintótica
TABLA 22. Análisis de ANOVA de color.
ANOVA
Calificación

Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Media
cuadrática
F Sig.
Entre grupos 404,836 8 50,604 85,824 ,000
Dentro de
grupos
127,360 216 ,590
Total 532,196 224
¿Existe diferencia estadísticamente significativa en el promedio de características
sensoriales de COLOR entre los nueve grupos?
Valor de la F Valor de P Sí/No
85,824 2.83377E-63 Sí
HIPÓTESIS NULA: El promedio de ACEPTABILIDAD características sensoriales
de COLOR de los nueve grupos es igual, con 95% de confiabilidad.
HIPÓTESIS ALTERNA: En al menos un grupo de la características sensoriales de
COLOR es distinto, con el 95% de confiabilidad.
3.5.1 PRUEBAS POST HOC
Realizamos la prueba Tukey para determinar la diferencia entre los grupos,
teniendo un HDS=0.670
Variable dependiente: Calificación
HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia
de medias
(I-J)
Error
estándar
Sig. 95% de intervalo de
confianza
Límite
inferior
Límite
superior
1 2 -1,480*
,217 ,000 -2,16 -,80
3 -3,480*
,217 ,000 -4,16 -2,80
4 ,040 ,217 1,000 -,64 ,72
5 -1,720*
,217 ,000 -2,40 -1,04
6 -2,680*
,217 ,000 -3,36 -2,00
7 ,360 ,217 ,771 -,32 1,04
8 -2,040*
,217 ,000 -2,72 -1,36
9 -3,080*
,217 ,000 -3,76 -2,40

2 1 1,480*
,217 ,000 ,80 2,16
3 -2,000*
,217 ,000 -2,68 -1,32
4 1,520*
,217 ,000 ,84 2,20
5 -,240 ,217 ,973 -,92 ,44
6 -1,200*
,217 ,000 -1,88 -,52
7 1,840*
,217 ,000 1,16 2,52
8 -,560 ,217 ,202 -1,24 ,12
9 -1,600*
,217 ,000 -2,28 -,92
3 1 3,480*
,217 ,000 2,80 4,16
2 2,000*
,217 ,000 1,32 2,68
4 3,520*
,217 ,000 2,84 4,20
5 1,760*
,217 ,000 1,08 2,44
6 ,800*
,217 ,009 ,12 1,48
7 3,840*
,217 ,000 3,16 4,52
8 1,440*
,217 ,000 ,76 2,12
9 ,400 ,217 ,654 -,28 1,08
4 1 -,040 ,217 1,000 -,72 ,64
2 -1,520*
,217 ,000 -2,20 -,84
3 -3,520*
,217 ,000 -4,20 -2,84
5 -1,760*
,217 ,000 -2,44 -1,08
6 -2,720*
,217 ,000 -3,40 -2,04
7 ,320 ,217 ,867 -,36 1,00
8 -2,080*
,217 ,000 -2,76 -1,40
9 -3,120*
,217 ,000 -3,80 -2,44
5 1 1,720*
,217 ,000 1,04 2,40
2 ,240 ,217 ,973 -,44 ,92
3 -1,760*
,217 ,000 -2,44 -1,08
4 1,760*
,217 ,000 1,08 2,44
6 -,960*
,217 ,001 -1,64 -,28
7 2,080*
,217 ,000 1,40 2,76
8 -,320 ,217 ,867 -1,00 ,36
9 -1,360*
,217 ,000 -2,04 -,68
*. La diferencia de medias es significativa en el nivel 0.05.
HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia
de medias
(I-J)
Error
estándar
confianza
Límite
inferior
Límite
superior
6 1 2,680*
,217 ,000 2,00 3,36
2 1,200*
,217 ,000 ,52 1,88
3 -,800*
,217 ,009 -1,48 -,12
4 2,720*
,217 ,000 2,04 3,40
5 ,960*
,217 ,001 ,28 1,64
7 3,040*
,217 ,000 2,36 3,72
8 ,640 ,217 ,084 -,04 1,32
9 -,400 ,217 ,654 -1,08 ,28
7 1 -,360 ,217 ,771 -1,04 ,32
2 -1,840*
,217 ,000 -2,52 -1,16

3 -3,840*
,217 ,000 -4,52 -3,16
4 -,320 ,217 ,867 -1,00 ,36
5 -2,080*
,217 ,000 -2,76 -1,40
6 -3,040*
,217 ,000 -3,72 -2,36
8 -2,400*
,217 ,000 -3,08 -1,72
9 -3,440*
,217 ,000 -4,12 -2,76
8 1 2,040*
,217 ,000 1,36 2,72
2 ,560 ,217 ,202 -,12 1,24
3 -1,440*
,217 ,000 -2,12 -,76
4 2,080*
,217 ,000 1,40 2,76
5 ,320 ,217 ,867 -,36 1,00
6 -,640 ,217 ,084 -1,32 ,04
7 2,400*
,217 ,000 1,72 3,08
9 -1,040*
,217 ,000 -1,72 -,36
9 1 3,080*
,217 ,000 2,40 3,76
2 1,600*
,217 ,000 ,92 2,28
3 -,400 ,217 ,654 -1,08 ,28
4 3,120*
,217 ,000 2,44 3,80
5 1,360*
,217 ,000 ,68 2,04
6 ,400 ,217 ,654 -,28 1,08
7 3,440*
,217 ,000 2,76 4,12
8 1,040*
,217 ,000 ,36 1,72
Si existe diferencia significativa entre los nueve grupos con el 95% de confiabilidad
de la característica de color.
Siendo la muestra tres la que cuenta con una mayor cercanía al HSD.
Subconjuntos homogéneos
Calificación
HSD Tukeya
muestra N Subconjunto para alfa = 0.05
1 2 3 4 5
7 25 3,56
4 25 3,88
1 25 3,92
2 25 5,40
5 25 5,64
8 25 5,96 5,96
6 25 6,60 6,60
9 25 7,00 7,00
3 25 7,40
Sig. ,771 ,202 ,084 ,654 ,654
Se visualizan las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
a. Utiliza el tamaño de la muestra de la media armónica = 25.000.

GRÁFICO 1. Gráficos de medias
3.6 ANOVA DE LA CARACTERÍSTICA SENSORIAL DE OLOR
Descriptivos
Calificación
N Media Desviació
n
estándar
Error
estándar
confianza para la media
Mínim
o
Máxi
mo
Límite
inferior
Límite
superior
1 25 3,32 ,945 ,189 2,93 3,71 2 5
2 25 5,56 ,870 ,174 5,20 5,92 4 8
3 25 7,64 ,569 ,114 7,41 7,87 7 9
4 25 3,44 1,044 ,209 3,01 3,87 1 5
5 25 5,60 1,000 ,200 5,19 6,01 4 8
6 25 6,48 ,770 ,154 6,16 6,80 5 8
7 25 3,24 1,300 ,260 2,70 3,78 1 5
8 25 6,44 ,768 ,154 6,12 6,76 5 8

9 25 7,44 ,768 ,154 7,12 7,76 6 9
Tot
al
225 5,46 1,876 ,125 5,22 5,71 1 9
Calificación
Estadístico de
Levene
df1 df2 Sig.
3,336 8 216 ,001
Calificación
Estadísticoa
df1 df2 Sig.
Welch 107,737 8 89,773 ,000
TABLA 28. Análisis de ANOVA de olor.
ANOVA
Calificación
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Media
cuadrática
F Sig.
Entre grupos 643,076 8 80,384 127,07
1
,000

Dentro de
grupos
136,640 216 ,633
Total 779,716 224
sensoriales de OLOR entre los nueve grupos?
127,071 8.42522E-65 Sí
de OLOR de los nueve grupos es igual, con 95% de confiabilidad.
OLOR es distinto, con el 95% de confiabilidad.
3.6.1 PRUEBAS POST HOC
HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia
de medias
(I-J)
Error
estándar
confianza
Límite
inferior
Límite
superior
1 2 -2,240*
,259 ,000 -3,05 -1,43
3 -4,320*
,259 ,000 -5,13 -3,51
4 -,120 ,259 1,000 -,93 ,69
5 -2,280*
,259 ,000 -3,09 -1,47
6 -3,160*
,259 ,000 -3,97 -2,35
7 ,080 ,259 1,000 -,73 ,89
8 -3,120*
,259 ,000 -3,93 -2,31
9 -4,120*
,259 ,000 -4,93 -3,31
2 1 2,240*
,259 ,000 1,43 3,05
3 -2,080*
,259 ,000 -2,89 -1,27

4 2,120*
,259 ,000 1,31 2,93
5 -,040 ,259 1,000 -,85 ,77
6 -,920*
,259 ,013 -1,73 -,11
7 2,320*
,259 ,000 1,51 3,13
8 -,880*
,259 ,022 -1,69 -,07
9 -1,880*
,259 ,000 -2,69 -1,07
3 1 4,320*
,259 ,000 3,51 5,13
2 2,080*
,259 ,000 1,27 2,89
4 4,200*
,259 ,000 3,39 5,01
5 2,040*
,259 ,000 1,23 2,85
6 1,160*
,259 ,000 ,35 1,97
7 4,400*
,259 ,000 3,59 5,21
8 1,200*
,259 ,000 ,39 2,01
9 ,200 ,259 ,997 -,61 1,01
4 1 ,120 ,259 1,000 -,69 ,93
2 -2,120*
,259 ,000 -2,93 -1,31
3 -4,200*
,259 ,000 -5,01 -3,39
5 -2,160*
,259 ,000 -2,97 -1,35
6 -3,040*
,259 ,000 -3,85 -2,23
7 ,200 ,259 ,997 -,61 1,01
8 -3,000*
,259 ,000 -3,81 -2,19
9 -4,000*
,259 ,000 -4,81 -3,19
5 1 2,280*
,259 ,000 1,47 3,09
2 ,040 ,259 1,000 -,77 ,85
3 -2,040*
,259 ,000 -2,85 -1,23
4 2,160*
,259 ,000 1,35 2,97
6 -,880*
,259 ,022 -1,69 -,07
7 2,360*
,259 ,000 1,55 3,17
8 -,840*
,259 ,036 -1,65 -,03
9 -1,840*
,259 ,000 -2,65 -1,03

Siendo la muestra tres y seis la que cuenta con una mayor cercanía al HSD.
HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia
de medias
(I-J)
Error
estándar
confianza
Límite
inferior
Límite
superior
6 1 3,160*
,259 ,000 2,35 3,97
2 ,920*
,259 ,013 ,11 1,73
3 -1,160*
,259 ,000 -1,97 -,35
4 3,040*
,259 ,000 2,23 3,85
5 ,880*
,259 ,022 ,07 1,69
7 3,240*
,259 ,000 2,43 4,05
8 ,040 ,259 1,000 -,77 ,85
9 -,960*
,259 ,008 -1,77 -,15
7 1 -,080 ,259 1,000 -,89 ,73
2 -2,320*
,259 ,000 -3,13 -1,51
3 -4,400*
,259 ,000 -5,21 -3,59
4 -,200 ,259 ,997 -1,01 ,61
5 -2,360*
,259 ,000 -3,17 -1,55
6 -3,240*
,259 ,000 -4,05 -2,43
8 -3,200*
,259 ,000 -4,01 -2,39
9 -4,200*
,259 ,000 -5,01 -3,39
8 1 3,120*
,259 ,000 2,31 3,93
2 ,880*
,259 ,022 ,07 1,69
3 -1,200*
,259 ,000 -2,01 -,39
4 3,000*
,259 ,000 2,19 3,81
5 ,840*
,259 ,036 ,03 1,65
6 -,040 ,259 1,000 -,85 ,77
7 3,200*
,259 ,000 2,39 4,01
9 -1,000*
,259 ,005 -1,81 -,19
9 1 4,120*
,259 ,000 3,31 4,93
2 1,880*
,259 ,000 1,07 2,69
3 -,200 ,259 ,997 -1,01 ,61
4 4,000*
,259 ,000 3,19 4,81
5 1,840*
,259 ,000 1,03 2,65
6 ,960*
,259 ,008 ,15 1,77
7 4,200*
,259 ,000 3,39 5,01
8 1,000*
,259 ,005 ,19 1,81

Calificación
HSD Tukeya
muestra N Subconjunto para alfa = 0.05
1 2 3 4
7 25 3,24
1 25 3,32
4 25 3,44
2 25 5,56
5 25 5,60
8 25 6,44
6 25 6,48
9 25 7,44
3 25 7,64
Sig. ,997 1,000 1,000 ,997
3.7 ANOVA DE LA CARACTERÍSTICA SENSORIAL DE SABOR

Descriptivos
Calificación
N Medi
a
Desviaci
ón
estánda
r
Error
estánda
r
confianza para la
media
Míni
mo
Máxi
mo
Límite
inferior
Límite
superior
1 25 3,60 1,080 ,216 3,15 4,05 2 5
2 25 6,28 ,542 ,108 6,06 6,50 5 7
3 25 8,24 ,663 ,133 7,97 8,51 7 9
4 25 3,88 ,881 ,176 3,52 4,24 2 5
5 25 6,12 ,726 ,145 5,82 6,42 4 7
6 25 7,12 ,833 ,167 6,78 7,46 6 9
7 25 3,60 ,957 ,191 3,20 4,00 2 5
8 25 6,84 ,688 ,138 6,56 7,12 6 8
9 25 7,64 ,638 ,128 7,38 7,90 6 9
To
tal
225 5,92 1,866 ,124 5,68 6,17 2 9
calificación
Estadístico de
Levene
df1 df2 Sig.
3,188 8 216 ,002

Calificación
Estadísticoa
df1 df2 Sig.
Welch 107,737 8 89,773 ,000
TABLA 35. Análisis de ANOVA de sabor.
ANOVA
Calificación
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Media
cuadrática
F Sig.
Entre grupos 643,076 8 80,384 127,071 ,000
Dentro de grupos 136,640 216 ,633
Total 779,716 224
sensoriales de COLOR entre los nueve grupos?
127,071 2.57519E-77 Sí
de SABOR de los nueve grupos es igual, con 95% de confiabilidad.
SABOR es distinto, con el 95% de confiabilidad.
3.7.1PRUEBAS POST HOC

HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia de
medias (I-J)
Error
estándar
Sig. 95% de intervalo de confianza
Límite
inferior
Límite
superior
1 2 -2,680*
,225 ,000 -3,38 -1,98
3 -4,640*
,225 ,000 -5,34 -3,94
4 -,280 ,225 ,945 -,98 ,42
5 -2,520*
,225 ,000 -3,22 -1,82
6 -3,520*
,225 ,000 -4,22 -2,82
7 ,000 ,225 1,000 -,70 ,70
8 -3,240*
,225 ,000 -3,94 -2,54
9 -4,040*
,225 ,000 -4,74 -3,34
2 1 2,680*
,225 ,000 1,98 3,38
3 -1,960*
,225 ,000 -2,66 -1,26
4 2,400*
,225 ,000 1,70 3,10
5 ,160 ,225 ,999 -,54 ,86
6 -,840*
,225 ,007 -1,54 -,14
7 2,680*
,225 ,000 1,98 3,38
8 -,560 ,225 ,243 -1,26 ,14
9 -1,360*
,225 ,000 -2,06 -,66
3 1 4,640*
,225 ,000 3,94 5,34
2 1,960*
,225 ,000 1,26 2,66
4 4,360*
,225 ,000 3,66 5,06
5 2,120*
,225 ,000 1,42 2,82
6 1,120*
,225 ,000 ,42 1,82
7 4,640*
,225 ,000 3,94 5,34
8 1,400*
,225 ,000 ,70 2,10
9 ,600 ,225 ,166 -,10 1,30
4 1 ,280 ,225 ,945 -,42 ,98
2 -2,400*
,225 ,000 -3,10 -1,70
3 -4,360*
,225 ,000 -5,06 -3,66
5 -2,240*
,225 ,000 -2,94 -1,54
6 -3,240*
,225 ,000 -3,94 -2,54
7 ,280 ,225 ,945 -,42 ,98
8 -2,960*
,225 ,000 -3,66 -2,26
9 -3,760*
,225 ,000 -4,46 -3,06
5 1 2,520*
,225 ,000 1,82 3,22
2 -,160 ,225 ,999 -,86 ,54
3 -2,120*
,225 ,000 -2,82 -1,42
4 2,240*
,225 ,000 1,54 2,94
6 -1,000*
,225 ,000 -1,70 -,30
7 2,520*
,225 ,000 1,82 3,22
8 -,720*
,225 ,041 -1,42 -,02
9 -1,520*
,225 ,000 -2,22 -,82

HSD Tukey
(I)
muestra
(J)
muestra
Diferencia
de medias
(I-J)
Error
estándar
confianza
Límite
inferior
Límite
superior
5 1 2,520*
,225 ,000 1,82 3,22
2 -,160 ,225 ,999 -,86 ,54
3 -2,120*
,225 ,000 -2,82 -1,42
4 2,240*
,225 ,000 1,54 2,94
6 -1,000*
,225 ,000 -1,70 -,30
7 2,520*
,225 ,000 1,82 3,22
8 -,720*
,225 ,041 -1,42 -,02
9 -1,520*
,225 ,000 -2,22 -,82
6 1 3,520*
,225 ,000 2,82 4,22
2 ,840*
,225 ,007 ,14 1,54
3 -1,120*
,225 ,000 -1,82 -,42
4 3,240*
,225 ,000 2,54 3,94
5 1,000*
,225 ,000 ,30 1,70
7 3,520*
,225 ,000 2,82 4,22
8 ,280 ,225 ,945 -,42 ,98
9 -,520 ,225 ,340 -1,22 ,18
7 1 ,000 ,225 1,000 -,70 ,70
2 -2,680*
,225 ,000 -3,38 -1,98
3 -4,640*
,225 ,000 -5,34 -3,94
4 -,280 ,225 ,945 -,98 ,42
5 -2,520*
,225 ,000 -3,22 -1,82
6 -3,520*
,225 ,000 -4,22 -2,82
8 -3,240*
,225 ,000 -3,94 -2,54
9 -4,040*
,225 ,000 -4,74 -3,34
8 1 3,240*
,225 ,000 2,54 3,94
2 ,560 ,225 ,243 -,14 1,26
3 -1,400*
,225 ,000 -2,10 -,70
4 2,960*
,225 ,000 2,26 3,66
5 ,720*
,225 ,041 ,02 1,42
6 -,280 ,225 ,945 -,98 ,42
7 3,240*
,225 ,000 2,54 3,94
9 -,800*
,225 ,013 -1,50 -,10
9 1 4,040*
,225 ,000 3,34 4,74
2 1,360*
,225 ,000 ,66 2,06
3 -,600 ,225 ,166 -1,30 ,10
4 3,760*
,225 ,000 3,06 4,46
5 1,520*
,225 ,000 ,82 2,22
6 ,520 ,225 ,340 -,18 1,22
7 4,040*
,225 ,000 3,34 4,74

8 ,800*
,225 ,013 ,10 1,50
Siendo la muestra tres la que cuenta con una mayor cercanía al HSD.
Calificación
HSD Tukeya
muestr
a
N Subconjunto para alfa = 0.05
1 2 3 4 5 6
1 25 3,60
7 25 3,60
4 25 3,88
5 25 6,12
2 25 6,28 6,28
8 25 6,84 6,84
6 25 7,12 7,12
9 25 7,64 7,64
3 25 8,24
Sig. ,945 ,999 ,243 ,945 ,340 ,166

IV. DISCUSIÓN
- Con los datos de los análisis bromatológicos podemos observar que tanto el
haba como el fréjol sin tostar presentan valores de humedad, proteína, cercanos a
los indicados en la composición de los alimentos, es así que ambos alimentos

presentan componentes beneficios para nuestra alimentación y elaboración del
sucedáneo del café.
- En la etapa de tostado tanto para el haba y el fréjol se trató de mantener la
temperatura constante consiguiéndose un grado de tostado homogéneo en los
tres rangos del proceso (claro, mediano y oscuro).
- Con los tiempos de tostado utilizados en el diseño experimental se logró obtener
para cada grano seco colores cercanos a los del café tostado por lo que sería
necesario aumentar los tiempos del proceso pero cuidando que no lleguen a la
carbonización pues el sabor del producto final se verá afectado disminuyendo su
calidad. Ya que tiempos de exposición al calor extensos provocaría la formación
de componentes no nutritivos.
- Después del proceso de tostado la disminución de la humedad del haba y fréjol
fue considerables, pues así se hizo fácil la molienda.
- La concentración de proteína en el caso del haba y fréjol sin tostar va
aumentando a medida que aumenta el tiempo de exposición del grano al calor
debido a que al disminuir el contenido de agua provoca que la proteína disminuya
su solubilidad y aumenta su concentración además de que la temperatura
manejada en el proceso no fue tan alta como para que provoque la
desnaturalización de este nutriente pero si la suficiente para que provoque la
deshidratación del grano.
- En cuanto al contenido de fibra en el haba y el fréjol también se produce un
incremento de la misma entre los granos sin tostar y los granos sometidos al
tostado debido a que la pérdida de humedad provoca que la celulosa presente se
cristalice y aumente su concentración en el alimento, pero en el caso del haba su
aumento no es progresivo pues el calor del proceso pudo haber disminuido
durante el tostado medio para luego incrementarse y disminuir la solubilidad de la
fibra.
- En la prueba de degustación que identificó la aceptabilidad de las bebidas
elaboradas con la mezclas del sucedáneo del café las seleccionadas fueron las
que presentaron menor porcentaje de haba correspondiendo a la mezcla de 25%
haba y 75% fréjol en el que llevo tostado oscuro, además de verificar valores de
las encuestas logramos observar que fueron más agradables en las tres
concentraciones para tostado medio y oscuro.
- En la caracterización sensorial del sabor y color de las bebidas del sucedáneo
del café preparada con la mezcla de 25% haba y 75% fréjol en el tercer tostado no

presenta diferencias significativas con el testigo mientras que si se presenta
diferencias en cuanto al aroma.
- Al no encontrarse una norma para comparar si el sucedáneo del café obtenido
cumple con ciertos requisitos se lo hizo con la Norma NTE INEN 1123 que
corresponde a los requisitos establecidos para el café tostado y molido.
- En el presente estudio el proceso para la obtención del sucedáneo del café se lo
efectuó a nivel de laboratorio, pero partiendo de este antecedente se podría
sugerir un proceso de obtención del producto en pequeña escala, el cual constaría
de las siguientes etapas: recepción de la materia prima (haba y fréjol secos);
selección de la materia prima de acuerdo al tamaño, forma y color para que
cumplan con requisitos de calidad; limpieza que se realizaría mediante chorros de
agua, agitación y drenaje para eliminar impurezas; secado con un flujo de aire
caliente en un secador de bandejas para disminuir el tiempo del proceso; tostado
que se realizaría en un tostadora de tambor que utilice aire caliente tanto para el
haba como el fréjol en forma separada, proceso que se controlaría a través de
tiempo y temperatura; enfriamiento del haba y fréjol tostados mediante un tambor
circular a temperatura ambiente; molienda en un molino de fresas para obtener la
granulometría apropiada para el sucedáneo del café; tamizado para eliminar
impurezas; mezclado de las dos leguminosas en la proporción que fue mejor
aceptada en el estudio realizado (25% haba- 75% fréjol); finalmente se procedería
al empacado del producto final.
V. CONCLUSIONES
Conclusiones Generales

- El presente estudio surgió de la idea de aprovechar de una forma alternativa el
haba y fréjol para utilizarlos como materia prima en la obtención de un sucedáneo
del café, el cual se elaboró con un método de proceso simple.
- Se obtuvo un producto nutritivo con agradable sabor y aroma a partir de semillas
secas de leguminosas y que puede ser consumido como una bebida alternativa al
café dentro de la alimentación humana.
- Las pruebas de análisis sensorial nos ayudaron a determinar el grado de
aceptabilidad de los consumidores en cuanto al producto obtenido para una
posterior comercialización pues no solo se requiere que este sea nutritivo, también
se necesita que sea agradable al paladar de los consumidores.
-El sucedáneo del café obtenido a partir de haba y fréjol tostados al no presentar
cafeína en su composición constituye un producto que puede ser consumido por
personas que no pueden ingerir la bebida del café.
Conclusiones Experimentales
- Hubo ciertas variaciones en cuanto a valores sobre el análisis bromatológico,
como bien sabes algunos márgenes de errores existen en estos tipos de análisis.
- La muestra que tuvo mayor aceptación entre los consumidores consultados fue
la obtenida a partir de la relación 25% haba y 75% fréjol correspondiente al
tostado oscuro pues fue la que desarrolló un sabor y aroma más parecido al café
tostado y molido.
- Con la caracterización sensorial del sabor, aroma y color de la bebida elaborada
a partir de la mezcla 25% haba–75% fréjol obtenido del tostado oscuro se
determinó que fue la que alcanzó una mayor calificación por parte de los jueces en
la escala de calificación agradable
- De acuerdo a los análisis bromatológicos realizados a las mezclas del sucedáneo
del café a los diferentes grados de tostado podemos observar que el producto
cumple con algunos requisitos de la norma Norma NTE INEN 1123 en cuanto al
contenido de humedad, y cenizas totales.
- La etapa de tostación efectuada para las dos leguminosas permitió alcanzar un
tostado homogéneo en el cual se trató de que no se presente el desarrollo de
compuestos no nutritivos, ya que se mantuvo la temperatura constante en un
rango cercano a los 100 OC así como los tiempos utilizados no fueron extensos,

siendo estas condiciones óptimas para el proceso así como para la calidad del
producto.
- Según la prueba de Tukey arrojó que la muestra tres tiene mayor aceptación, ya
que cuenta con los valores cercanos al HDS en las tres características
sensoriales: color, olor y sabor.
VI. RECOMENDACIONES

- Llevar a cabo la investigación aumentando los tiempos y temperatura en el
proceso de tostado tanto para el haba como el fréjol para alcanzar colores
equivalentes a los granos de café tostado en el producto final; pero considerando
las condiciones óptimas del proceso, temperatura y tiempo con las cuales se
desarrolló el presente estudio.
- Realizar la investigación agregando más réplicas para analizar cómo afectan las
variables del proceso dentro del análisis sensorial así como también en el
contenido máximo de nutrientes.
- Efectuar las mezclas del sucedáneo del café incorporando otro tipo de granos
secos como el morocho, maíz (canguil) o frutos de leguminosas como la algarroba
utilizada en investigaciones efectuadas en otros países, para así incrementar el
valor nutritivo del producto obtenido.
- Elaborar la bebida del sucedáneo del café obtenido, a partir de la mezcla de la
infusión de este producto con leche para así incrementar el contenido de proteína,
calcio y hierro.
- Evaluar el tiempo de vida útil del producto y como este se ve influenciado por la
temperatura, humedad y tipo de envase utilizado para su almacenamiento.
- Obtener un nuevo producto para reemplazar el café y así poder lograr un nuevo
consumo para aquellas personas que no son tolerantes a la cafeína.
VII. REFENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- BASILIO, D. P. 2004. Introducción. En Sucedáneo del café a partir de
algarroba [en línea]. Universidad Politécnica de Valencia. [Fecha de consulta:
2016, mayo 1]. Disponible en:
<http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10351/1975/tesisUPV2183.pdf?
sequence=1>.
- Barone JJ, Roberts HR.1996. Caffeine consumption. Food Chem Toxicol;
34: 119-129.
- BOX, Mateo J. Ma. 1961. “Leguminosas de grano”, Salvat Editores S.A,
Primera edición, Barcelona, Madrid, p. 3.
- BRENNAN J.G y BUTTERS J.R. 1970. “Las operaciones de la Ingeniería de
los alimentos”, Editorial Acribia, Traducido por José alemán, Zaragosa- España.
- COELLO Diana. Reacción de Maillard, [Fecha de consulta: 2012, noviembre
30]. Disponible en:<http://www.slideshare.net/dicoello/reaccion-de-maillard-
2781087>
- DORADO, Alfonso et. al. 1999. “Enciclopedia Estudiantil”. Editorial Cultural,
S.A, Edición 1999, Madrid- España.
- Espasa. 2005. Diccionario de la lengua española - Real Academia
Española. Tomo XVII. Q.W Editores S.A.C. Lima.
- John K. Francis. «Coffea arabica L. RUBIACEAE» (en inglés).
Departamento de Agricultura de Estados Unidos, Servicio forestal. Consultado el 1
de mayo del 2016.
- Steiger, C. Nagal et al. 2002. "AFLP analysis of genetic diversity within eand
among Coffea arabica", Theor Appl Genet. 105, 2-3: 209-215.
- Tesis: Villareal A. 2013. Obtención de un sucedáneo del café a partir de
haba y fréjol tostados. Universidad Central del Ecuador, Quito, Ecuador.
- Weinberg, Bennett Alan; Bonnie K. Bealer (2001). The world of caffeine: the
science and culture of the world's most popular drug (en inglés). Nueva York:
Routledge. pp. 3-4. ISBN 0415927234. Consultado el 1 de mayo del 2016.

Anexo A: Formato de encuesta para el análisis sensorial.
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
ENCUESTA DE EVALUCACIÓN SENSORIAL DE UNA BEBIDA DE
SUCEDÁNEO DE CAFÉ DE HABAS Y FRÉJOL
A) SEXO
Masculino
Femenino
B) INSTRUCCIONES
Lea cuidadosamente la presente encuesta y contéstela con toda franqueza. El
producto es el resultado de la obtención de un sucedáneo del café del cual se
le ha entregado 10 muestras para su degustación. Espere un minuto entre
cada muestra, enjuagando la boca con agua y prefiriendo no ingerir la
muestra.
C) CALIFICACIÓN
Califique según su criterio por medio del puntaje de la escala hedónica: Escala
Hedónica de nueve puntos (Anzaldua. 1994).
Descripción Valor
Me gusta muchísimo 9
Me gusta mucho 8
Me gusta bastante 7
Me gusta ligeramente 6
Ni me gusta ni me disgusta 5
Me disgusta ligeramente 4
Me disgusta bastante 3
Me disgusta mucho 2
Me disgusta muchísimo 1
CARASTERÍSTICA
S
MUESTRAS
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9
COLOR
OLOR
SABOR
ANEXO B: MATERIAS PRIMAS Y PROCESO DE PESADO

FIGURA 4. Haba seca FIGURA 5. Fréjol Bayo
FUENTE: Elaboración Propia (2016). FUENTE: Elaboración Propia (2016).
FIGURA 6. Pesado de la Haba seca FIGURA 7. Pesado del Fréjol Bayo
ANEXO C: TOSTADO

FIGURA 8. Tostado del Haba seca FIGURA 9. Tostado del Fréjol Bayo
FUENTE: Elaboración Propia (2016). FUENTE: Elaboración Propia
(2016).
FIGURA 10. Enfriado FIGURA 11. Enfriado

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