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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROALIMENTARIAS
ESCUELA DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS
Proyecto de Graduación presentado a la Escuela de Tecnología de Alimentos como requisito parcial
para optar por el grado de Licenciatura en Tecnología de Alimentos
Elaboración de un fetuccini a partir de plátano (Musa AAB cultivar
Cemsa ¾). Determinación de la concentración de almidón resistente,
disponible y total durante su proceso de elaboración, evaluación de
agrado, parámetros de textura relacionados con calidad y contenido de
fibra dietética del producto final.
Elaborado por:
Rosibel Barrantes Rodríguez
Carné: A10470
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio
San José, Costa Rica
2009
TRIBUNAL EXAMINADOR
Proyecto de graduación presentado a la Escuela de Tecnología de Alimentos como requisito parcial
para optar por el grado de Licenciatura en Tecnología de Alimentos.
Elaborado por:
Rosibel Barrantes Rodríguez
Aprobado por:
Msc. Jaqueline Aiello Ramírez
Presidenta del tribunal
~~eDirector del proyecto
~Mcito... e:J~)¡
Lic. Sandra Calderón Villaplana
Asesora del proyecto
Ph.D. Ana Ruth Bonilla Leiva
Asesora del proyecto
Profesor designado
¡¡
iii
DEDICATORIA
A Dios y a mis padres que siempre me han
apoyado y guiado en este largo camino.
iv
ÍNDICE GENERAL
TRIBUNAL EXAMINADOR II
DEDICATORIA III
ÍNDICE DE FIGURAS VII
ÍNDICE DE CUADROS VIII
RESUMEN IX
1 JUSTIFICACIÓN 1
2 OBJETIVOS 5
2.1 Objetivo general 5
2.2 Objetivos específicos 5
3 MARCO TEÓRICO 6
3.1 Plátano 6
3.2 Producción de plátano 8
3.3 Sémola de trigo 9
3.4 Pastas Alimenticias 11
3.5 Almidón 11
3.6 Clasificación nutricional del almidón 13
3.7 Valor nutritivo del almidón 15
3.8 Fibra dietética 17
3.9 Alimento funcional 21
3.10 Propiedades físicas 22
3.11 Agrado 24
v
4 MATERIALES Y MÉTODOS 26
4.1 Localización del proyecto 26
4.2 Proceso de elaboración de las pastas 26
4.2.1 Ingredientes 26
4.2.2 Formulaciones 27
4.2.3 Descripción del proceso para la obtención del fetuccini 27
4.3 Procedimiento experimental 30
4.3.1 Elaboración harina y fetuccini 30
4.3.1.1 Elaboración de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 30
4.3.1.2 Elaboración del fetuccini 30
4.3.2 Evaluación del almidón resistente, disponible y total del plátano fresco y harina de
plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 30
4.3.3 Caracterización fisicoquímica y reológica de las formulaciones de fetuccini
desarrolladas. 31
4.3.4 Evaluación Sensorial 31
4.3.5 Análisis químico del fetuccini de mayor agrado 32
4.3.6 Métodos de análisis 32
4.3.6.1 Análisis granulométrico 32
4.3.6.2 Medición de textura 33
4.3.6.3 Humedad 34
4.3.6.4 Fibra dietética 34
4.3.6.5 Almidón resistente y almidón disponible 34
4.3.6.6 Prueba de agrado 35
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 37
5.1 Pruebas preliminares 37
5.1.1 Determinación del estadio de desarrollo fisiológico del plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾ óptimo para su procesamiento. 37
5.1.2 Procesamiento de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 38
5.1.3 Determinación de la formulación a utilizar en la elaboración del fetuccini 38
5.1.3.1 Sustitución de sémola de trigo por harina de plátano Musa AAB cultivar
Cemsa ¾ 38
5.1.3.2 Determinación de la formulación de fetuccini sustituyendo sémola de trigo
con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. 39
5.1.4 Determinación del proceso de cocción de los fetuccinis 41
vi
5.2 Deteminación del tamaño de partícula de la harina de plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾ 42
5.3 Caracterización de las formulaciones elaboradas de fetuccini 45
5.3.1 Textura de los fetuccinis 45
5.3.2 Evaluación sensorial de los fetuccinis 49
5.4 Contenido de fibra dietética total de la formulación de fetuccini de mayor
agrado 50
5.5 Evaluación del comportamiento del almidón resistente durante el proceso de
elaboración del fetuccini sustituido con harina de plátano. 52
6 CONCLUSIONES 58
7 RECOMENDACIONES 60
8 BIBLIOGRAFÍA 61
9 APÉNDICES 73
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
página
Figura 1. Flujo de proceso para la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano
Musa AAB cultivar Cemsa ¾. 29
Figura 2. Análisis diferencial promedio de tres réplicas por lote de tamizado de la harina de
plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ utilizado para la elaboración de los fetuccinis. 44
Figura 3. Comportamiento de los parámetros de textura de los fetuccinis cocidos evaluados
para los tres niveles de sustitución elaborados (n=3). 45
Figura 4. Fibra dietética total de los fetuccinis 40 % y 0 % de sustitución de sémola por
harina de plátano, secos y cocidos en base seca. 51
Figura 5. Contenido de almidón resistente de los fetuccinis en los que se sustituyó sémola
con 40 % y 50 % de harina de plátano, valores obtenidos para los fetuccinis crudos y
cocidos en base seca. n=3 (p0,05). 54
Figura 6. Contenido de almidón disponible de los fetuccinis en los que se sustituyó sémola
con 40 % y 50 % de harina de plátano, valores obtenidos para los fetuccinis secos y cocidos
en base seca. n=3 (p0,05). 55
viii
ÍNDICE DE CUADROS
Página
Cuadro 1. Composición química proximal del plátano crudo Musa AAB 7
Cuadro 2. Calidad y distribución del tamaño de partículas (%) de diferentes moliendas 10
Cuadro 3. Formulaciones de los fetuccinis elaborados con diferentes niveles de sustitución
de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 27
Cuadro 4. Contenido de almidón resistente y total en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
con diferentes semanas de desarrollo fisiológico 37
Cuadro 5. Evaluación de las sustituciones de sémola de trigo con harina de plátano Musa
AAB cultivar Cemsa ¾ en la elaboración de fetuccini 39
Cuadro 6. Evaluación del uso de huevo en la elaboración de fetuccini sustituido con harina
de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 40
Cuadro 7. Evaluación del uso de aceite en la elaboración de fetuccini sustituido con harina
de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 40
Cuadro 8. Evaluación del uso de goma xanthan y guar en la elaboración de fetuccini
sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 41
Cuadro 9. Tamaño medio de partícula de las tres réplicas de cada lote de harina de plátano
Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaboradas 43
Cuadro 10. Parámetros de textura evaluados en los fetuccinis cocidos en tres niveles de
sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 46
Cuadro 11. Agrado general de los fetuccinis sustituidos con harina de plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾ secos 49
Cuadro 12. Cuadro 12. Agrado de consumidores hacia las formulaciones de fetuccini
cocidos con salsa 50
Cuadro 13. Concentración de almidón resistente (AR), disponible (AD) y total (AT)
promedios del plátano liofilizado y harina evaluados. Datos en base seca 53
Cuadro 14. Concentración promedio de almidón total (AT) de los fetuccinis secos y
cocidos. Datos en base seca. n= 3 56
ix
RESUMEN
Se determinó la concentración de almidón resistente (AR), almidón
disponible (AD) y almidón total (AT) durante el proceso de elaboración de un fetuccini a
partir de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, desde el plátano (Cemsa ¾),
harina y en fetuccinis con 2 porcentajes de sustitución (40 % y 50 %) de sémola de trigo
por harina de plátano Cemsa y una 0 % sustitución (fetuccini patrón) tanto secos como
cocidos. Se caracterizó el producto final (fetuccini) a través de la medición de dureza,
pegajosidad y adhesividad; se evaluó además el agrado con consumidores y finalmente se
determinó el contenido de fibra dietética del fetuccini de mayor agrado.
Las condiciones utilizadas en el proceso de elaboración de harina de plátano no
afectaron el contenido de AR (57±2 % plátano fresco y 56±1 % harina), ni el del AD (24±2
% plátano fresco y 22±1 % en harina) (p0,05) pero sí disminuyó el AT (81±2 % plátano
fresco y 78±1 % harina) (p0,05). La cocción aplicada a los fetuccinis disminuyó el
contenido de AR (de 24 % a 3,2 % en el fetuccini 40 % sustitución y de 24 % a 3,7 % en el
fetuccini de 50 % sustitución) (p0,05) y aumentó el de AD (de 50 % a 69 % en el fetuccini
40 % sustitución y de 51 % a 71 % en el fetuccini de 50 % sustitución), el contenido de AR
determinado en los fetuccinis 40 % y 50 % sustitución cocidos no son diferentes entre sí y
son mayores al del fetuccini 0 % sustitución cocido (1,1 %) (p0,05).
Se encontró que la dureza y la pegajosidad son diferentes en los 3 fetuccinis
elaborados, y que la adhesividad no es diferente en los fetuccinis 0 % y 40 % sustitución,
pero sí entre estos y el fetuccini 50 % de sustitución (p0,05).
Los consumidores prefieren los fetuccinis 40 % sustitución de sémola por harina de
plátano secos en general y cocidos en cuanto a textura, además los consumidores no
encontraron diferencia entre el color y sabor de las 3 formulaciones de fetuccinis cocidos.
Por lo que el fetuccini 40 % sustitución se seleccionó como la formulación de mayor
agrado para la determinación de fibra dietética.
En el fetuccini cocido se halló mayor valor de fibra dietética total 8,6±0,9 %, que el
obtenido en el fetuccini tradicional 7±1 % (datos en base seca) (p0,05).
1
1 JUSTIFICACIÓN
América Latina es la segunda región de mayor producción de plátanos en el mundo,
con 8,5 millones de toneladas anuales producidas en aproximadamente un millón de
hectáreas (Bioversity International, 2007). Los principales países productores de América
Latina son Colombia, Perú, Ecuador, Cuba, Bolivia, Republica Dominicana, Honduras,
Haití, Guatemala y Venezuela, seguido en importancia, Costa Rica, Panamá, Nicaragua y
las Islas Caribeñas. Sin embargo, Costa Rica es uno de los principales países exportadores,
tanto para el mercado americano como europeo.
El área de producción de plátano en Costa Rica se ha mantenido en los últimos
cinco años en alrededor de 10 000 ha, con una producción promedio de 10 t/ha al año,
siendo la región Huetar Atlántica la de mayor producción nacional (60 %), seguida de la
región Huetar Norte (20 %) y la Brunca (15 %). La producción de plátano en nuestro país,
sufre las consecuencias de los impactos ambientales inundaciones y viento principalmente
seguido de los altos costos de producción debido principalmente a los agroquímicos
causando una disminución en el manejo y renovación de las plantaciones (Solano, 2008).
De esta producción el 33 % se dedica al consumo nacional en fresco, el 30 % para
satisfacer la demanda de la agroindustria nacional y de exportación (chips y procesados de
plátano) y el restante 37 % para el mercado de exportación como fruta fresca (Flores,
2008).
La actividad platanera se ha convertido en los últimos años en uno de los principales
protagonistas en la economía agrícola, generando empleo directo e indirecto y divisas como
resultado de la fase de exportación, ingresos que impactan el resto de los actores
económicos como comercio, turismo, industria, entre otros (Smith & Velásquez, 2004).
Los bananos, plátanos y guineos (Musa spp., grupos AAA, AAB y ABB
respectivamente) son unos de los principales cultivos amiláceos en el mundo en vías de
2
desarrollo junto con la papa (Baoxiu et al., 2000; Pacheco, 2002). El plátano se consume
tanto como alimento que proporciona energía, como fruta de postre. Se estima que los
plátanos y algunos tipos de bananos suministran más de 200 calorías (energía alimenticia)
por día. Esta fruta tiene un gran significado socioeconómico y nutricional (Dadzie &
Orchard, 1997), ya que, además de ser buena fuente de energía, también aporta vitamina
B6, vitamina C y fibra dietética y contienen altos niveles de varios minerales, como calcio,
hierro, magnesio, potasio y fósforo (Molina, 2001).
En el estudio de la composición de las musáceas se ha encontrado gran cantidad de
una fracción del almidón importante para la salud humana denominada almidón resistente
(17 % del 86 % de almidón total (Pacheco & Testa, 2005)), la cual no es degradada por las
enzimas digestivas del hombre y pasa a ser fermentada por las bacterias del intestio grueso.
La tasa de digestión y absorción parece estar determinada por la respuesta metabólica al
alimento. Existe evidencia de que la lenta digestión y absorción de carbohidratos son
favorables en el manejo de desordenes metabólicos, tales como diabetes, triglicéridos e
hiperlipidemia y para prevenir el cáncer de colon por la disminución del tiempo de tránsito
intestinal (Goñi et al., 1997; Englyst & Englyst, 2005; Obando et al., 2007; Pacheco, 2001),
los cuales tienen una alta incidencia y son algunas veces causa de muerte en Costa Rica. En
cuanto a las enfermedades cardiovasculares reportadas para el 2003, la tasa de mortalidad
es 10,5 por cada 10 000 habitantes y el cáncer de colon ocupa la quinta posición en cuanto
a incidencia y mortalidad frente a otros tipos de cáncer presentes en la población
costarricense (Ortiz et al., 2005).
Hoy en día, en el caso del plátano, la demanda de productos detectada es para
productos tales como: plátano minimamente procesado, chips, patacones, rodajas prefritas,
y hojuelas, además existe un nicho de mercado para la nueva demanda, ya que, cada día
aumenta el número de consumidores tanto nacionales como internacionales que buscan
probar nuevos productos exóticos asociados a los conceptos de sostenibilidad y salud
(Murillo, 1997; Flores, 2007).
3
Esta creciente demanda en el mercado nacional e internacional por nuevos
productos ha contribuido para que el sector agropecuario escoja al plátano como producto
prioritario dentro del Plan Nacional de Alimentos, para consumo en fresco directamente en
la alimentación diaria, o bien procesado. De manera que la cadena agroindustrial del
plátano ha buscado alianzas entre productores e industrializadores, apoyados por
instituciones nacionales, privadas y centros internacionales de investigación para la
producción de musáceas no tradicionales (Solano, 2007) como los bananos dátiles, banano
rojo (Red-Makabu), plátano maqueño, plátano FHIA 21 y Cemsa ¾ los cuales podrían ser
empleados como materia prima para desarrollo agrícola, elaboración de productos con valor
agregado y como frutos para la exportación (Flores, 2007).
Principalmente, en el caso del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, se han
reportado altos rendimientos (mayor número de dedos y manos por racimo respecto al
plátano Dominico hartón (Musa AAB)), gran calidad culinaria, adaptabilidad a diferentes
condiciones climáticas y tolerancia a algunas enfermedades de importancia económica
como las Sigatokas negra (Mycosphaerella fijiensis), amarilla (M. musicola) y resistencia al
mal de Panamá, a las cuales el plátano Dominico hartón (Musa AAB) es altamente
susceptible (Aristizábal & Herrera, 2003; Cuesta L, 2005., Sánchez et al., 1999). Además
se han encontrado mayores contenidos de almidón resistente (AR) que en las variedades de
plátano tradicionales (aproximadamente 60 % AR en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
y 50 % AR en Dominico hartón) (Da Mota et al., 2000).
Actualmente se encuentran pocos productos disponibles en el mercado local que
utilicen el plátano como materia prima, por lo que existe el interés de desarrollar nuevas
alternativas tecnológicas que permitan el acceso a nuevos mercados y el apoyo a pequeños
productores que se dedican al cultivo de la materia prima, ampliando las posibilidades de
mercado y mejorando su calidad de vida.
Una de las alternativas de industrialización del plátano podría ser la elaboración de
harina, producto importante de considerar para ser industrializado, con el fin de utilizarse
4
en la producción de concentrado animal y otros productos que se podrían desarrollar para
consumo humano (Murillo, 1997). Por ejemplo, puede ser utilizada para la elaboración de
refrescos o bebidas en polvo, pastas, pudines y postres (Poiani & Saab, 2006), como
sustituto en panes y galletas (Pacheco & Maldonado, 2000, Pacheco & Testa, 2005) ó en
productos en polvo para sopas o cremas deshidratadas (Pacheco, 2001)
Las pastas son consideradas un alimento popular debido a su fácil cocción y a su
calidad nutricional, la digestión de sus carbohidratos es relativamente lenta, por lo cual es
considerado un producto de bajo índice glicérico, debido a la lenta ruptura del almidón y,
por lo tanto, a un lento aumento de los niveles de azúcar e insulina en el cuerpo (Brennan
et al, 2004). Las pastas son tradicionalmente elaboradas con harina de trigo durum y agua
que forman una mezcla homogénea. También es posible incorporar ingredientes que
proporcionen fibra dietética a la pasta, lo cual incrementa su valor nutricional al compararla
con una pasta normal (Wang et al., 1999). El moderar el incremento de la glucosa después
de ingerir un alimento trae beneficios a la salud. Tanto la fibra soluble como la insoluble
contribuyen a la tolerancia de la glucosa, ya que, incrementan la viscosidad de los fluidos
intestinales, además, absorben enzimas y sustratos, los cuales bajan la tasa de digestión
enzimática, y disminuyen la capa de agua sin mezclar del intestino, reduciendo el paso de la
glucosa a las células intestinales. Estos efectos fisiológicos son particularmente importantes
en el manejo de la diabetes mellitas tipo 2 (Reyes, 2007).
Debido a los beneficios de la pasta y los nuevos mercados que se abren con el concepto
de alimentos funcionales, se pretende desarrollar una pasta tipo fetuccini, en la cual se
sustituya en diferentes niveles la sémola de trigo por harina de plátano Cemsa ¾,
procurando conservar la mayor cantidad de nutrientes y las propiedades funcionales del
almidón durante su elaboración y, posteriormente, determinar el agrado de los
consumidores hacia el producto elaborado.
5
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Determinar el proceso de elaboración de un fetuccini a partir de plátano (Musa AAB
cultivar Cemsa ¾) y la concentración del almidón resistente, disponible y total durante el
proceso de elaboración, evaluar el agrado, parámetros de textura relacionados con calidad y
el contenido de fibra dietética del producto final.
2.2 Objetivos específicos
 Establecer el procedimiento de elaboración y formulación del fetuccini sustituyendo
sémola de trigo por harina de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾).
 Determinar el contenido de almidón resistente, disponible y total del plátano verde
(Musa AAB cultivar Cemsa ¾), de la harina de plátano verde (Musa AAB cultivar
Cemsa ¾), del fetuccini sustituido con harina de plátano (Musa AAB cultivar
Cemsa ¾) seco y fetuccini sustituido con harina de plátano (Musa AAB cultivar
Cemsa ¾) cocido.
 Determinar el agrado y las características reológicas (dureza y pegajosidad) de las
formulaciones de fetuccini (0 %, 40 % y 50 % de sustitución con harina de plátano
Cemsa ¾).
 Determinar el contenido de fibra dietética total del fetuccini con mayor agrado.
6
3 MARCO TEÓRICO
3.1 Plátano
Todas las especies de plátano comerciales pertenecen a la familia Musaceae, orden
Escitamineas. El nombre científico es Musa AAB y proviene de los cruces triploides de
Musa acuminata (A) y Musa balbisiana (B) dando origen a los fenotipos: Curraré Hartón o
Macho, Dominico Hartón o Macho por Hembra y al Dominico Hembra o Enano (Smith &
Velásquez, 2004). Dentro del Dominico Hartón está el cultivar Cemsa ¾ de porte bajo que
fue desarrollado en Cuba y que llegó al Banco de Germoplasma de la Corporación
Bananera Nacional (CORBANA) (Flores, 2008).
El proceso de formación del racimo de plátano se lleva a cabo una vez que la planta ha
producido el 50 % de las hojas y ya ha concluido los procesos fisiológicos, este proceso se
inicia con la floración (Smith & Velásquez, 2004), dos semanas después de la aparición de
la flor se lleva a cabo el encinte (se colocan cintas de diferentes colores en el racimoy se
cambian cada semana). Esta operación ayuda a determinar la madurez fisiológica de la
fruta, decidir el momento de cosechar y planificar el número de plantas que se deben
cosechar (Fuentes, 2003).
Una plantación (Dominico hartón) con un buen manejo puede producir racimos de 15
kg, el cual contiene 5 manos con un promedio de 30 dedos (Smith & Velásquez, 2004).
Mientras que una plantación de Cemsa ¾ produce racimos de 18 kg, con aproximadamente
8 manos y aproximadamente 39 dedos (Gonzáles et al., 2005; Hernández et al., 2003).
El plátano (género Musa, grupo AAB) representa la cuarta fuente de energía para los
humanos en los países en vías de desarrollo después del maíz, arroz y trigo. Además se le
da un estimable valor debido a la alta concentración de almidón y al considerable aporte en
fibra (Pacheco & Testa, 2005). En el cuadro 1 se detalla la composición química del
plátano crudo.
7
Cuadro 1. Composición química proximal del plátano crudo Musa AAB (Blanco et al.,
2006).
Componente químico Porcentaje promedio (%)*
Humedad 59,2
Carbohidratos totales 38,6
Grasa 0,2
Proteína 0,9
Fibra total 6,2
Fibra soluble 3,6
Fibra insoluble 2,6
Cenizas 1,1
*Porcentajes en base fresca.
El plátano es un alimento de estimado valor energético, que forma parte, en muchas
regiones, de la dieta diaria de la población, ya sea como fruta, en preparaciones caseras o
como producto industrializado (Fernández et al, 1999).
La demanda de plátanos ha aumentado debido a su creciente uso en productos
horneados, siendo las propiedades funcionales una de las causas principales de su gran
utilización en la formulación y desarrollo de alimentos. Antiguas investigaciones tendían a
enfocar la atención de los productos funcionales hacia aceites de semillas ricas en proteínas
y frijoles, limitándose la información acerca de las propiedades funcionales de importantes
alimentos ricos en carbohidratos (Fagbemi, 1999).
En la actualidad los almidones resistentes han generado un amplio interés en el ámbito
mundial tanto por los beneficios potenciales en la salud como por sus propiedades
funcionales. Los estudios clínicos demuestran que los almidones resistentes tienen
propiedades fisiológicas beneficiosas en humanos, pudiendo prevenir enfermedades. El
almidón resistente (AR) puede ser considerado como un ingrediente funcional que aumenta
la calidad de los alimentos (Pacheco, 2001; Juarez et al., 2006; Pacheco, 2002), ya que
muestran una alta resistencia a la digestión tanto “in vitro” como “in vivo”. Estudios
previos en ratas indican que la ingesta de harina de plátano verde (17 % de almidón
8
resistente) puede reducir los niveles de colesterol y triglicéridos en sangre. Esta resistencia
a la hidrólisis puede ser explicada por varios factores como grado y tipo de cristalinidad,
contenido de amilosa, morfología del gránulo de almidón y proceso calórico (Pacheco,
2001).
3.2 Producción de plátano
En Costa Rica, el plátano (Musa AAB) se cultiva en casi todas las regiones del país,
localizándose desde las zonas bajas a nivel del mar hasta las zonas altas entre los 1 000 m y
1 600 m sobre el nivel del mar. Este cultivo es manejado por pequeños y medianos
productores, con una tecnología variable, dependiendo del tipo de mercado al cual se dirija
el producto. En el país el área sembrada oscila entre 9 000 a 10 500 hectáreas
aproximadamente, y su rendimiento promedio es aproximadamente 10 t/ha/año, (Solano,
2008).
Las principales variedades que se cultivan son la Curraré Gigante y Enana y en menor
escala el Plátano Dominico o Hembra. La principal región productora del cultivo es la
Huetar Atlántica con 6 500 has, las que representan más del 60 % del área del país,
localizadas principalmente en los cantones de Talamanca, Matina, Pococí y Siquirres. Le
siguen la región Huetar Norte 1 100 has y la región Brunca, con 900 has. Las otras 1 500
has están distribuidas en las otras regiones del país (Smith & Velásquez, 2004).
Con la aparición de la enfermedad conocida como Sigatoka Negra (Mycosphaerella
fijensis var. Diformis Morelet) en 1979 y el mal manejo de esta enfermedad, el cual afectó
la calidad del producto, las exportaciones de Costa Rica decrecieron de 26 034 t en 1980
hasta casi desaparecer a finales de esa década. En 1989, gracias a la acción del Ministerio
de Agricultura y Ganadería (M.A.G) en la Región Huetar Atlántica, se inicia un programa
de recuperación de áreas con organizaciones de productores y de asistencia técnica e
investigación, con el fin de mejorar las condiciones socioeconómicas de los plataneros y de
9
retomar los mercados internacionales ofreciendo un producto de alta calidad (Solano,
2008).
En el año 1992 se exportaron 6 500 t a partir de este momento, las exportaciones han
sido crecientes de la siguiente manera: en 1993, 10 000 t; en 1995, 17 000 t; en el año 1997
se exportaron más de 25 000 t a los mercados de USA (37 %), Holanda (31 %), Alemania
(17 %), Reino Unido (2 %), Colombia (5 %), Bélgica (2 %), y otros países (4 %) (Solano,
2008).
Desde el año 2004, se estima que anualmente se movilizan volúmenes de fruta que
alcanzan las 60 000 t con destino preferentemente al mercado externo y en menor escala al
mercado interno. La actividad platanera se ha convertido en los últimos años en uno de los
principales protagonistas en la economía de la región, generando empleo directo e indirecto
y divisas, como resultado de la fase de exportación y en general ingresos que impactan al
resto de los actores económicos como comercio, turismo, industria, entre otros (Smith &
Velásquez, 2004).
3.3 Sémola de trigo
La sémola del trigo durum es un producto granular de color amarillo oscuro y estructura
vítrea proveniente de la molienda del endospermo del grano de trigo durum, y es la materia
ideal para la fabricación de pastas por sus características, ya que permiten obtener una
textura y palatabilidad inigualables, por lo que ese ingrediente se ha obtenido en sinónimo
de pasta de la mejor calidad (Gonzáles, 2008).
La calidad de la sémola está determinada principalmente por la distribución de
partículas, cantidad de gruesos, color, contenido de cenizas, humedad, proteína y carga
microbiana. Es importante considerar que los defectos en la sémola son transferidos al
producto elaborado (Kill & Turnbull, 2004).
10
El tamaño de partícula de la sémola usada para la elaboración de pastas debe ser menor
a 840 μm (tamaño máximo), el rango típico va de 450 a 150 μm (cuadro 2). La sémola
usada en la elaboración de pastas requiere un pequeño tamaño de partícula, ya que estos se
hidratan más fácilmente que los gránulos grandes, sin embargo, la fuerte molienda
requerida para obtener un pequeño tamaño de partícula puede provocar daño en el almidón,
generando un aumento en las pérdidas en cocción y disminuyendo la firmeza de la pasta.
Además se requiere una granulometría uniforme, ya que partículas pequeñas requieren
mayor cantidad de agua para hidratarse en comparación con las partículas grandes. Ambas,
la sobre y pobre hidratación afectara el desarrollo de la masa, y por ende, la calidad de la
pasta (Manthey & Twombly, 2006).
Cuadro 2. Calidad y distribución del tamaño de partículas (%) de diferentes moliendas.
Muestra
comercial
Tamaño de malla (μm)1
Proteina
(%)2
Cenizas
(%)2
600 425 250 180 149 149
A 0,2 12,6 61,9 17,0 4,0 2,0 12,7 0,78
B 0,3 18,0 53,7 17,8 3,8 3,0 11,9 0,74
C 0,0 13,5 69,8 13,0 1,6 2,5 13,8 0,79
D 0,0 12,2 69,8 13,8 1,6 2,6 12,7 0,74
E 0,8 29,3 50,6 14,5 1,3 2,8 13,7 0,77
1
Número de malla y tamaño: 600μm malla 30, 425 μm malla 40, 250 μm malla 60, 180 μm malla 80, 149 μm
malla 100.
2
Proteinas y cenizas basadas en 14% humedad. (Manthey & Twombly, 2006).
El contenido de almidón en la sémola es de aproximadamente 80 %, la composición de
este almidón en el trigo durum es de 70-75 % amilopectina y 25-30 % amilosa. La
variación en las cantidades de amilosa-amilopectina tiene un mínimo efecto en la extrución
cuando se lleva a cabo entre 45-50 °C, ya que a esta temperatura se lleva a cabo la
gelatinización del almidón. El amidón determina algunas características de calidad durante
la cocción de las pastas, como la absorción de agua, consistencia del gel y la integridad de
la matriz del gluten (Manthey & Twombly, 2006).
La sémola contiene entre 1 % y 2 % de lípidos, estos lípidos están relacionados con las
pérdidas de almidón en la cocción y con el color, ya que, los ácidos grasos forman un
11
complejo con la amilosa, el cual reduce la solubilidad en agua y minimiza las pérdidas en
cocción (Kill & Turnbull, 2004).
La calidad de la pasta es mayormente afectada por el contenido y calidad de proteína. El
contenido típico de proteína en la sémola va de 12 % a 16 %. Para elaborar pastas con
buena calidad el mínimo de proteína es 12 %. Las proteínas de la sémola están compuestas
20 % por proteínas metabólicas (enzimas) y 80 % por proteínas de almacenamiento, las
cuales a su vez se componen de las gliadinas y las glutelinas, las cuales al hidratarse y
mezclarse forman el gluten, el cual se encarga de formar la masa y de formar la estructura
viscoelástica (Manthey & Twombly, 2006).
3.4 Pastas Alimenticias
La pasta alimenticia es un producto de consumo masivo, considerado además un
alimento funcional por su bajo aporte de grasa y sodio y baja respuesta glicémica (Granito
et al., 2003; Obando et al, 2007).
Los ingredientes básicos habituales de las pastas son la harina o sémola de trigo
(preferiblemente proveniente 100% de trigo Triricum durum) y agua. En áreas donde no se
dispone del trigo, se utilizan para su elaboración otros tipos de cereales locales o alimentos
ricos en almidón; algunos de estos son: la harina de patata (empleada en los ñoquis o
gnocchi) y de maíz (en productos sin gluten) y diferentes tipos de cereales locales como por
ejemplo el arroz en India (Raina et al., 2005). Otros ingredientes adicionales podrían ser:
huevo, colorantes naturales como las espinacas o el tomate, y en el caso de algunos
productos para EEUU, vitaminas (Kill & Turnbull, 2004; Dendy & Dobraszczyk, 2001).
3.5 Almidón
El almidón es un polisacárido de reserva energética de las plantas que se encuentra
ampliamente en la naturaleza y es muy conocido y utilizado en la industria textil,
alimentaria y papelera (Cubero et al., 2002; Belitz & Grosch, 1997).
12
Su estructura es la de un homopolisacárido de moléculas de D-anhidroglucosa unidas
mediante enlace α (1,4) y α (1,6). Está constituido por dos tipos de polímeros, amilosa y
amilopectina cuya proporción confiere diferentes características de comportamiento y varía
de acuerdo con la fuente de obtención del almidón (Cubero et al., 2002).
El almidón constituye una excelente materia prima para modificar la textura y
consistencia de los alimentos por sus propiedades espesantes y gelificantes. Su
funcionalidad depende del peso molecular de la amilosa y la amilopectina, así como de la
organización molecular de estos glucanos dentro del gránulo (Bello-Pérez et al., 2002).
La mayoría de los almidones de cereales contiene de 20-30 % de amilosa, otros, por
ejemplo, no están compuestos por amilosa y son 100 % amilopectina como el almidón de
maíz, arroz, sorgo y cebada (FAO, 1998), aunque recientemente se han reportado
variedades de trigo, maíz, arroz y cebada altos en amilosa (FAO, 1998; Dendy &
Dobraszczyk, 2001). El plátano es caracterizado por altas concentraciones de almidón
(Lehmann et al., 2002) según Baoxiu y colaboradores (2000) el contenido de almidón en
plátano (Musa grupo AAB) es de 30 % (base fresca) y aproximadamente del 33 % - 37 %
de este es amilosa.
La cantidad de amilosa influye en la solubilidad, formación de enlaces con lípidos y
otras propiedades funcionales del almidón. La amilopectina también se asocia con la
solubilidad de los gránulos de almidón y, junto con la amilosa es también responsable de la
forma estructural del gránulo de almidón. El grado de polimerización del almidón es
variable; un alto grado de polimerización de la amilosa puede conferir estabilidad
estructural al gránulo y ser parcialmente responsable de su resistencia a la α amilólisis in
vitro (González, 2008).
La forma de la estructura cristalina de los gránulos de almidón es un importante
determinante de la digestibilidad y ésta es determinada por el origen botánico. El almidón
de plátano es muy resistente a la acción de la amilasa pancreática, mientras que el almidón
13
de algunas legumbres es intermedia y el de los cereales es susceptible a la acción de las
enzimas digestivas (Englyst & Englyst, 2005).
3.6 Clasificación nutricional del almidón
En la última década, se ha demostrado la invalides de dos suposiciones acerca de la
digestión del almidón, la primera, al estar el almidón formado por polímeros complejos, su
hidrólisis y absorción es más lenta que azúcares simples o disacáridos. Gran cantidad de
estudios in vitro y in vivo han mostrado que la presentación física de los alimentos es el
mayor determinante de la tasa de digestión de ambos, almidones y azúcares. La segunda
suposición es que el almidón es completamente hidrolizado y absorbido dentro del intestino
delgado, la cantidad digerida es variable, ya que, una cantidad significante de almidón,
dependiendo de nuevo, de la presentación física, se escapa de la digestión en el intestino
delgado y entra al colon (Englyst et al., 1992).
Las propiedades nutricionales del almidón en las comidas dependen de su
biodisponibilidad en la digestión y/o absorción en el tracto gastrointestinal (Bjôrck et al.,
1994). Desde este punto de vista Englyst y colaboradores proponen la siguiente
clasificación nutricional del almidón: almidón rápidamente digerible (ARDIG), almidón
lentamente digerible (ALDIG) y almidón resistente (AR) (Englyst & Hudson, 1996;
Sajilata et al., 2006)
Almidón rápidamente digerible (ARDIG): Se refiere al almidón hidrolizado y absorbido
en el intestino delgado, principalmente es almidón amorfo y/o disperso, los cuales tienen
una respuesta glicémica elevada. Los alimentos recientemente cocinados son fuente de este
tipo de almidón (Englyst et al., 1992).
Almidón lentamente digerible (ALDIG): Se refiere al almidón hidrolizado y absorbido en
el intestino delgado, presentan una consistencia físicamente inaccesible amorfa, con
almidón de estructura cristalina en forma de gránulos retrogradados, los cuales tienen una
14
baja respuesta glicémica. Está presente en la mayoría de los cereales crudos (Englyst et al.,
1992) y retrogradado en alimentos cocidos (Sajilata et al., 2006).
Almidón resistente: Se refiere al almidón que no es hidrolizado y absorbido en el intestino
delgado con respuesta glicémica nula. Fuente de este tipo de almidón son los granos y
semillas parcialmente molidos, patata y plátanos crudos, patata cocida refrigerada. Hay tres
tipos de almidón resistente: almidón resistente tipo 1, almidón resistente tipo 2 y almidón
resistente tipo 3 (Sajilata et al., 2006; Niba, 2002).
Almidón resistente tipo 1: representa el almidón que es físicamente inaccesible, atrapados
dentro de una matriz celular, como en las leguminosas (Gonzáles et al., 2006). La cantidad
de este tipo de almidón es afectada por el procesamiento de los alimentos y puede disminuir
o eliminarse por medio de la molienda (Englyst et al., 1992), además, es estable a las
operaciones normales de cocción lo que posibilita su uso como ingrediente en alimentos
convencionales (Sajilata et al., 2006).
Almidón resistente tipo 2: representa los gránulos nativos de almidón cuya cristalinidad
hace difícil su hidrólisis enzimática como los almidones de papa cruda y de plátano verde
(Gonzáles et al., 2006). El almidón gelatinizado es más fácilmente digerido por las α-
amilasas que el almidón nativo. De esta manera, el almidón resistente tipo 2 dependerá de
la temperatura alcanzada, del tipo de proceso y la gelatinización (Gonzáles, 2008).
Almidón resistente tipo 3: Son los almidones retrogradados (amilosa y/o amilopectina),
que pueden haberse formado en alimentos cocinados y almacenados a temperatura
ambiente o bajas (Gonzáles et al., 2006, McCleary, B & Monaghan, D, 2002). El almidón
resistente tipo 3 es completamente resistente a la digestión por amilasas pancreáticas
(Sajilata et al., 2006).
Este tipo de almidón es de interés por su potencial uso como ingrediente para
aumentar el contenido de fibra dietaria en los alimentos. La cantidad de este almidón
15
resistente se puede manipular en los productos por las condiciones de proceso. La
fermentación de este almidón resistente en el intestino produce butirato, el cual juega un
papel importante en la prevención de cáncer de colon (Englyst et al., 1992, Englyst et al.,
2000).
La retrogradación es una recristalización de las cadenas lineales de amilosa y de
amilopectina. Como consecuencia el almidón no digerido en el intestino delgado, por
distintas razones, pasa al intestino grueso en forma de almidón resistente, en donde serán
fermentados por la microbiota existente (Gonzáles, 2008). Algunos factores que afectan la
retrogradación del amilosa (formando el almidón resistente) son la longitud de la cadena de
polímeros, presencia de azúcares, presencia o ausencia de lípidos, tiempo y temperatura de
incubación, congelado–secado y autoclavado. Algunos factores asociados a la formación de
almidón resistente durante estos procesos son el estado físico del alimento (molido o
entero), el contenido de agua, pH, tiempo y temperatura de calentamiento, número de ciclos
de enfriamiento y calentamiento, método de congelación (rápido o lento) y secado
(Gonzáles et al., 2006, Lehmann et al., 2002).
3.7 Valor nutritivo del almidón
Los hidratos de carbono constituyen la principal fuente de energía de la dieta
humana. Originalmente las recomendaciones de su consumo se estimaron en base al
requerimiento energético total, considerando los requerimientos proteicos y lipídicos. A
finales del siglo pasado se comenzaron a estudiar los efectos biológicos de los hidratos de
carbono sobre la salud humana a nivel poblacional y en grupos con requerimientos
especiales como diabéticos, dislipidémicos y obesos (Arteaga, 2006).
Los carbohidratos que son digeridos y absorbidos lentamente dan lugar a una
respuesta postprandial de glucosa más prolongada y menos elevada que aquellos que se
digieren y absorben rápidamente, que producen aumentos significativos en los niveles de
glucosa en sangre, necesitando una mayor respuesta de insulina (Jenkins & Wolever, 1981).
16
La liberación de cantidades elevadas de insulina parece llevar a una disminución de
la sensibilidad de los receptores de ésta y a una resistencia relativa a la misma, un factor
que puede ser crucial en la aparición de diabetes y obesidad. También se ha relacionado con
un aumento en los niveles séricos de triglicéridos, lo cual es considerado por algunos como
un factor de riesgo cardiovascular en individuos susceptibles (Gonzáles, 2008).
Algunas propiedades fisiológicas que podemos mencionar de los carbohidratos poco
digeribles son tener bajo valor energético, escasa acidificación oral, modificación de los
niveles plasmáticos de lípidos, aumento del bolo fecal, producción de butirato y
acidificación del colon, baja respuesta glicémica, aumento de la biodisponibilidad de
minerales (Ca2+
, Mg2+
, Fe2+
) y efecto prebiótico. Estos efectos potenciales frente al cáncer
colon rectal y a enfermedades infecciosas en el intestino grueso, pueden deberse por una
parte, a la estimulación de los colonocitos, ya que los ácidos grasos de cadena corta son sus
principales fuente energética y, por otra parte, a la inactivación de las bacterias putrefactas
(Clostridium perfringens) y patogénicas (Escherichia coli, Salmonella, Listeria sp y
Shigella) del colon, como consecuencia de la proliferación selectiva de Bifidobacterium sp
y Lactobacillus sp y la acidificación del medio (Guillon & Champ, 2002; Niba& Niba,
2003).
Se ha demostrado que los carbohidratos considerados como poco digeribles, tales
como, fibra dietética (pectinas, celulosas, inulina), almidón resistente, oligosacaridos
(fructo y galactooligosacáridos, α-galactósidos), polioles (xilitol, sorbitol) y algunos
azúcares (lactulosa, isomaltosa) son resistentes a las enzimas endógenas del intestino
delgado. Debido a esto alcanzan el intestino grueso donde van a ser fermentados por las
enzimas producidas por la flora intestinal, principalmente por Bifidobacterium sp y
Lactobacillus sp. Esta fermentación genera ácidos grasos volátiles de cadena corta (SCFA)
(acetato, propianato, butirato) y L-lactato, que reducen el pH del medio, así como, gases
(metano, dióxido de carbono e hidrógeno) (Englyst and Englyst, 2005; Gonzáles, 2008).
17
3.8 Fibra dietética
La fibra dietética está formada por las partes comestibles de las plantas o por
carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado
y que presentan una fermentación completa o parcial en el intestino grueso. La fibra
dietética incluye polisacáridos, oligosacáridos, ligninas y sustancias asociadas a las plantas
como celulosa, hemicelulosa y pectinas, el compuesto fenólico de la lignina es el único
carbohidrato no considerado fibra dietética. La fibra dietética promueve efectos fisiológicos
beneficiosos incluyendo laxación, y/o atenuación de colesterol en la sangre y/o atenuación
de glucosa en la sangre (AACC, 2001).
En general se acepta, aunque no de forma universal que la fibra soluble es viscosa y
fermentable y la insoluble no viscosa y escasamente fermentable. Esto no es del todo cierto,
ya que por ejemplo, la inulina y los fructoolisacáridos son solubles y fermentables, pero
tienen una viscosidad muy baja. Dada la confusión actual sobre la forma de clasificar los
diferentes tipos de fibra, la FAO (Food and Agriculture Organization)/WHO (World Health
Organization), propusieron recientemente una nueva clasificación, basada en el grado de
polimerización de la misma, que incluye a los monosacáridos, disacáridos, oligosacaridos,
almidones y polisacáridos no almidón (Gibson & Wiliams, 2000).
Los beneficios de la salud asociados con el consumo de fibra dietética resultan de la
combinación de cambios fisiológicos. Los efectos fisiológicos se pueden enumerar en
cuatro categorías: incremento de la masa fecal y descenso del tiempo de tránsito, unión de
las ácidos biliares, degradación de ácidos grasos de cadena corta en el intestino delgado e
incremento de la viscosidad y la baja absorción durante la digestión (Gonzáles, 2008).
Son alimentos ricos en fibra insoluble la harina de trigo, el salvado, guisantes,
repollo, vegetales de raíz, cereales y frutas maduras, por otro lado son ricos en fibra soluble
la avena, las ciruelas, la zanahoria, los cítricos, judías secas y otras legumbres. Siempre
18
debe aconsejarse que las fuentes de fibra sean variadas y que se realice una ingestión
hídrica adecuada (Escudero & Gonzáles, 2006).
La recomendación de ingesta diaria de fibra dietética varia con la dieta, una
recomendación aproximada es de 20 g/día (Sieber, 2008; Escudero & Gonzáles, 2006,
Gibson & Williams, 2000). En el caso de la pulpa de plátano verde cruda se reporta un
contenido de 3,6 % de fibra soluble y 2,6 % de fibra insoluble, para un total de 6,2 % de
fibra (base fresca) (Blanco et al., 2006). Gran variedad de autores han estudiado el
contenido de fibra dietética en la harina de plátano, encontrando valores que van desde 6-
15,5 % (Pacheco et al., 2008). No se recomiendan una ingesta superior a 50 g/día debido a
que esto no aporta beneficios adicionales y sí podrían provocar problemas de tolerancia
(Escudero & Gonzáles, 2006).
La fibra soluble funciona reduciendo la absorción de grasa y colesterol en el
intestino, excretándolos en las heces; además realiza cambios en la respuesta endocrina que
implica incrementar la excreción de la bilis ácida, que es atrapada por la fibra dietética,
evitando que la grasa sea degradada por la bilis, mientras que la insoluble hace que los
alimentos pasen más rápidamente por el intestino (Hughes, 1991).
El contenido de fibra dietética (FD) es afectada por procesos térmicos, las
principales consecuencias de estos se presentan en la solubilización de componentes
sensibles de la fibra como pectinas, beta glucanos, oligosacáridos y arabinoxilanos (Gibson
& Williams, 2000). En general los cambios en la composición de FD durante la cocción
pueden ser parcialmente atribuidos a la redistribución de los componentes solubles e
insolubles de los polisacáridos no almidonosos (como rupturas en estructuras de
polisacáridos disminuyendo el peso molecular y aumentando la solubilidad) y a la parcial
formación de almidón resistente, principalmente en productos con contenido de amilosa
relativamente alto, ya que, está puede producir cantidades apreciables de almidón resistente
de amilosa (Cheung & Chin, 1998; Gibson & Williams, 2000).
19
Cáncer de colon
La alta incidencia del cáncer de colon y muertes debidas a este es muy común en
todo el mundo incluyendo muchos países desarrollados. El riesgo de padecer este tipo de
cáncer está relacionado con factores genéticos y padecimientos de colitis ulcerativas, pero
también a factores ambientales tales como exposición a sustancias carcinogénicas y
composición de la dieta. La relación del cáncer de colon en la población con respecto a la
composición de la dieta, se refiere particularmente al consumo de fibra y almidón, los
cuales son ligados con efectos protectores y por ende, sugieren una positiva relación entre
la dieta y el cáncer de colon (Niba &Niba, 2003).
En Costa Rica los tipo de cáncer más comunes son en orden descendiente de piel,
estómago, de próstata y mama, pulmón y cuello uterino y colon ocupando la quinta
posición en cuanto a incidencia y mortalidad (Ortiz et al., 2005).
El efecto protector de la fibra tiene una etiología multifactorial. En primer lugar, al
disminuir el tiempo de tránsito intestinal, se reduce el tiempo de exposición a diversos
carnógenos en el colon; en segundo lugar, la fibra incrementa la excreción de ácidos
biliares en las heces evitando la formación de ácido biliares segundarios, algunos de cuales
se consideran procarcinogénicos; en tercer lugar, la fermentación colónica de la fibra
disminuye el pH al nivel necesario para inhibir la actividad de la enzima 7-α-hidroxilasa
que convierte los ácidos grasos biliares primarios en segundarios, siendo el ácido butírico el
ácido graso de cadena corta que más se ha implicado en estos procesos (Escudero &
Gonzáles, 2006, Gonzáles, 2008).
Un consumo adecuado de fibra dietética puede estar relacionado con una reducción
del riesgo de varios cánceres del tracto gastrointestinal, pero son más las investigaciones
que se han enfocado en el cáncer de colon (Hughes, 1991).
20
Diabetes
La diabetes mellitus es una enfermedad crónica, generalizada, que se manifiesta en
su expresión total con hiperglicemia, glucosuria, catabolismo proteico, cetosis y acidosis y
aumento de riesgo de complicaciones por enfermedades vasculares (Gonzáles, 2008).
En la práctica clínica se diferencian siempre dos tipos: la diabetes mellitus
insulinodependiente o tipo I (DMID), que se caracteriza por aparecer antes de los 30 años,
tener un inicio relativamente brusco, tender a la cetosis y precisar rápidamente insulina y la
diabetes mellitus no insulina dependiente o tipo 2 (DMNID), que suele afectar a personas
obesas y mayores de 40 años; su aparición es a menudo solapada y puede controlarse sólo
con dietas a largo plazo, no requiriendo en general insulina (Gonzáles, 2008).
La fibra soluble ha sido relacionada con el control de la glicemia, debido a que
retrasa el vaciamiento gástrico; disminuye la absorción de glucosa al quedar atrapada por la
viscosidad de la fibra y siendo entonces menos accesible a la acción de la amilasa
pancreática; produce ácidos grasos de cadena corta, el propionato influye en la
neoglucogénesis reduciendo la producción hepática de glucosa, el butirato actúa reduciendo
la resistencia periférica a la insulina al reducir la producción de citoquinas proinflamatorias
(Escudero & Gonzáles, 2006).
Enfermedades cardiovasculares
Los mecanismos de acción de la fibra relacionados con la prevención de
enfermedades cardiovasculares están relacionados con la capacidad de limitar la absorción
del colesterol intestinal y con la acción quelante sobre las sales biliares. Así mismo, el
propionato, tras ser absorbido desde el colon a la circulación portal, puede actuar
inhibiendo la enzima HMG CoA reductasa (3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-Co A reductase),
lo cual disminuye la síntesis endógena de colesterol (Escudero & Gonzáles, 2006).
21
3.9 Alimento funcional
Los productos alimentarios siempre han sido elaborados con el objetivo de
satisfacer las exigencias del consumidor en cuanto a sabor, apariencia, valor y comodidad.
La idea de diseñar productos alimentarios con efectos beneficiosos para la salud es
relativamente nueva y responde al cada vez mayor reconocimiento del papel de la dieta en
la prevención y tratamiento de enfermedades (Mazza, 1998).
El alimento funcional se refiere a aquel alimento que por sus componentes
fisiológicos activos, provee beneficios más allá de la nutrición básica y puede prevenir
enfermedades o promover la salud (González, 2008). El Consejo de Nutrición y
Alimentación de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos los define como alimentos
modificados o que contengan un ingrediente que demuestre una acción que incremente el
bienestar del individuo o disminuya los riesgos de enfermedades, más allá de la función
tradicional de los nutrientes que contiene (Araya & Lutz, 2003). A lo largo del tiempo se
han utilizado muchos términos para identificar los alimentos funcionales, tales como
alimentos de diseño, productos nutracéuticos, fitoalimentos/fitonutrientes, alimentos
terapéuticos, alimentos de valor añadido, prebióticos /probióticos, alimentos hipernutritivos
(Cortés et al., 2005).
La regulación en relación con los alimentos saludables está siendo constantemente
revisada y modificada, y constituye uno de los temas de mayor dinamismo en los
organismos regulatorios y en la industria alimentaria. El concepto de desarrollar alimentos
no sólo para disminuir las deficiencias nutricionales, sino más bien para proteger la salud
de la población fue desarrollado a principios de los años 80 en Japón, a través del
Ministerio de Salud, preocupado por los elevados gastos en salud de la población japonesa
con alta expectativa de vida. Es así como creó un marco regulatorio que favorecía el
desarrollo de estos alimentos, que en la actualidad se conocen como FOSHU (Foods for
Specified Health Use) (Araya & Lutz, 2003). Este ente se encarga de clasificar los
alimentos que se proponen para ser considerados funcionales (Gibson & Williams, 2000).
22
3.10 Propiedades físicas
Textura
La textura es la propiedad de los alimentos que es detectada por los sentidos del
tacto, la vista y el oído (Ureña et al., 1999) y está relacionada con la deformación,
desintegración de los alimentos sólidos y la viscosidad de los líquidos bajo una fuerza
(Giese, 1995).
La textura de un alimento se puede caracterizar por medio de métodos sensoriales o
instrumentales. El análisis sensorial incluye la utilización de los sentidos del olfato, gusto y
tacto; estas medidas generalmente son subjetivas debido a que reflejan diferencias
fisiológicas de la población y a las interpretaciones en el cerebro. En el caso de los métodos
instrumentales, estos pueden llevarse a cabo bajo condiciones más definidas u estrictas, por
lo que se consideran más objetivos (Kilcast, 2004)
Las técnicas instrumentales para medir textura se clasifican en tres grupos:
 Ensayos empíricos: miden algunas propiedades físicas que en términos reológicos
está muy poco definida; sin embargo, con experiencias prácticas se ha demostrado
que tiene una relación cercana a la propiedad de interés.
 Ensayos imitativos: intenta simular las condiciones a las que el material está
sometido en la boca.
 Ensayos fundamentales: miden propiedades físicas bien definidas como la
viscosidad o el módulo elástico (Rosethal, 2001).
Algunos de los factores que influyen en la textura de las pastas son: calidad y
cantidad de proteína, condiciones de secado, composición del agua de cocción y absorción
de agua por parte de las proteínas durante la cocción. Además es importante descatar que el
agua usada en el procesamiento de la pasta y la temperatura de secado influyen en la
adhesividad de la pasta (Raina et al., 2005).
23
La evaluación de la textura de las pastas está dada principalmente por los siguientes
atributos:
 Firmeza: en la resistencia inicial que ofrece la pasta a la penetración cuando se
muerde.
 Elasticidad: es la forma en que la pasta se rompe en la boca cuando se sigue
masticando.
 Pegajosidad: es la sensación global de la pasta en la boca junto con el almidón
residual que permanece en la boca después de tragar (Kill & Turnbull, 2004).
Varios autores han determinado que los emulsificantes refuerzan la red formada por
el gluten, envolviendo y desarrollando la estructura del gluten mientras que se mejora la
textura de las pastas. Como prueba de lo anterior, se ha encontrado una mejora en las
propiedades de los extruidos después de adicionar hidrocoloides (Raina et al., 2005),
considerados fibras solubles, ya que son sustancias poliméricas solubles o dispersables en
agua que ligan el agua libre del medio en que se aplica. La capacidad de retención de agua
y, por ende, las características reológicas y de textura están determinadas por la estructura
del polímero (lineal o ramificado, grado de ramificación, etc.) (Cubero et al., 2002).
Tamaño de partícula
Los sistemas en polvo se pueden caracterizar a través de la distribución de las
partículas que lo componen. La cuantificación de los diferentes tamaños de partículas se
realiza a través el tamizado, en donde se considera el peso retenido en cada tamiz. Un tamiz
permite el paso de la fracción compuesta por finos y retiene la fracción compuesta por
partículas gruesas. Con el propósito de caracterizar la distribución de tamaños, se colocan
una serie de tamices cuyos orificios van descendiendo en tamaño en la misma dirección que
el material se mueve (León, 2008).
Además de separar industrialmente los productos alimenticios en dos o más
categorías de tamaño de partícula, con fines industriales específicos, el tamizado o cribado
24
se usa también con fines analíticos, para determinar el tamaño de partícula y la distribución
por tamaños de los productos polvosos. El tamizado como método de análisis puede ser
utilizado como una manera de evaluar la calidad de un producto o para determinar la
eficacia de una operación (Brennan et al., 1998). Factores importantes a considerar en la
elaboración de una pasta alimenticia en la que utilizan harinas compuestas, ya que, la
homogeneidad en el tamaño de partículas es uno de los principales parámetros que
determina la calidad del producto final (Dendy & Dobraszczyk, 2001).
3.11 Agrado
Las pruebas de consumidores se realizan generalmente con jueces no entrenados,
los cuales son los consumidores finales del producto. Durante el desarrollo de productos se
utilizan pruebas sensoriales de aceptación con el propósito de tener una guía y poder
determinar aquellos productos o prototipos que no sean del agrado del consumidor y
aquellos que cumplan o superen los gustos del mismo (León, 2008).
Las pruebas de aceptación se realizan normalmente a paneles que involucran de 50-
100 jueces (Stone & Sidel, 2004). Las pruebas de aceptación se lleva a cabo con el
propósito de:
 Determinar el agrado general o preferencia de un producto, por parte de una muestra
de consumidores que representa a la población.
 Determinar el agrado o preferencia de algunas características de un producto: color,
sabor, aroma, textura, apariencia, entre otros (Stone & Sidel, 2004).
El objetivo de la prueba de agrado con escala hedónica es localizar el nivel de
agrado o desagrado que provoca una muestra específica. Se utiliza una escala no
estructurada sin mayores descriptores que los extremos de la escala, en los cuales se
puntualiza la característica de agrado. Esta escala debe contar con un indicador del punto
medio, a fin de facilitar al juez consumidor la localización de un punto de indiferencia a la
25
muestra. Es una prueba sencilla de aplicar y no requiere entrenamiento o experiencia por
parte de los consumidores. Esta prueba permite detectar el nivel de agrado que una muestra
representa para una población en particular (Pedrero & Pangborn, 1989).
Es importante destacar que las pruebas de aceptación y agrado indican el agrado de
un producto en específico, sin tomar en cuenta el empaque, etiquetado o precio. También, a
pesar que las pruebas de aceptación son una parte esencial en el desarrollo de un producto y
en la toma de decisiones, se debe tener en cuenta que una prueba de aceptación exitosa no
garantiza el éxito de un producto en el mercado, es decir, las pruebas de aceptación no
sustituyen las pruebas de mercado de gran escala (Resurrección, 1998).
26
4 MATERIALES Y MÉTODOS
4.1 Localización del proyecto
El proceso de pelado, troceado del plátano y molienda de la harina se realizó en las
instalaciones de la planta piloto del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos
(CITA) y el secado del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ para la elaboración de harina,
se llevó a cabo en las instalaciones del Centro de Capacitación Agroindustrial del Caribe
(CENCAC) en Siquirres.
El desarrollo de la formulación y el proceso tecnológico se efectuó en las
instalaciones de Artesanos del Sabor S.A. (Pasta y Basta) ubicada en San José, Paseo
Colón.
Los análisis físico-químicos y sensoriales se realizaron en los laboratorios de la
Escuela de Tecnología de Alimentos y en el laboratorio de Química y Análisis Sensorial
del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA).
4.2 Proceso de elaboración de las pastas
4.2.1 Ingredientes
Plátano y harina de plátano Cemsa: Se utilizaron 3 lotes de aproximadamente 60
kg de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ de 7 semanas de desarrollo fisiológico (óptimo
grosor para el procesamiento y alto contenido de almidón resistente), proveniente de una
pequeña plantación perteneciente a una cooperativa de productores de Puntarenas
(Coopevaquita R. L.), en el kilómetro veintinueve de Laurel, Corredores, Puntarenas,
cosechados de manera aleatoria de una plantación de plátano.
Sémola de trigo: Se utilizó Sémola de trigo de uso industrial adquirida en Molinos
de Costa Rica.
27
Demás ingredientes (huevos, aceite y goma guar) fueron adquiridos en la industria
alimentaria nacional.
4.2.2 Formulaciones
Se utilizaron 3 formulaciones para la elaboración de la pasta, una de 50 % de
sustitución de la sémola con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, otra de 40 %
de sustitución y una patrón de sémola de trigo 100 %.
Las formulaciones se detallan a continuación
Cuadro 3. Formulaciones de los fetuccinis elaborados con diferentes niveles de sustitución
de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
Ingredientes (g) Porcentajes de sustitución
0 % 40 % 50 %
Sémola de trigo duro 7 200 4 320 3 600
Harina de plátano Cemsa ----- 2 880 3 600
Huevos enteros 1 200 1 200 1 200
Goma guar 50 50 50
Agua* 1 400 1 400 1 400
Aceite 150 150 150
Total 10 000 10 000 10 000
Agua*: Las cantidades de agua fueron modificadas de acuerdo con las características de la pasta (porcentaje
de sustitución con harina de plátano y humedad de la sémola).
4.2.3 Descripción del proceso para la obtención del fetuccini
Se cortaron y desmanaron plátanos Musa AAB cultivar Cemsa ¾ con 7 semanas de
edad de desarrollo. Posteriormente se separaron y despuntaron manualmente con ayuda de
un cuchillo de acero inoxidable.
Se seleccionaron plátanos de todos lo tamaños que no presentaran golpes o daños.
Se sumergieron en un tanque con agua potable para eliminar contaminantes orgánicos y
superficiales adheridos. Luego se prosiguió a la inmersión en una disolución 100 mg/kg de
28
hipoclorito de sodio por 3 min y separación de la corteza del fruto a mano con la ayuda de
un cuchillo de acero inoxidable, la pulpa fue troceada en forma de cubos en una rebanadora
Hobart con una cuchilla para cubos de 0,50 cm.
Los trozos de plátano se colocaron en bandejas con capacidad aproximada de 2,5
Kg/bandeja, construidas de malla y marcos de acero inoxidable, se deshidrató en un secador
de aire caliente a aproximadamente 65 ºC con una velocidad de 4,0 m/s hasta llegar a una
humedad de aproximadamente 8 % (Fernández et al. 1999). Los trozos se dejaron enfriar a
temperatura ambiente y se molieron en un molino de martillos del Centro de Capacitación
Agroindustrial del Caribe (CENCAC) en Siquirres, con una malla de retención 0,0600 plg
de apertura.
Los ingredientes (sémola, harina de plátano, goma, agua, aceite y huevo) se
mezclaron por 20 min en el tanque de mezclado y amasado de la maquina extrusora de
Pasta y Basta marca Monferrina. Una vez formada la masa, ésta se pasó al tanque de
extrusión para ser laminada. Las láminas de pasta se introdujeron en la formadora
obteniendo el fetuccini de 1 mm de grosor.
Los fetuccinis estirados se colocaron en bandejas, estibadas en 2 carros de 25
bandejas cada uno. El secado se llevó a cabo por medios de ciclos de secado a diferentes
temperaturas (siempre inferiores a 45 °C) por 16 h, el secador utilizado pertenece a la
empresa Pasta y Basta, marca Monferrina. Posteriormente la pasta se dejó a temperatura
ambiente por 15 min para que se enfriara y se empacó en bolsas de polietileno.
En la figura 1 se presenta el diagrama de flujo del proceso que será aplicado para la
obtención del fetuccini sustituidos con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
29
Plátano
SELECCIÓN
LAVADO Y DESINFECCIÓN
PELADO Cáscaras
TROCEADO
Trozos de 0,50 cm
SECADO AIRE CALIENTE
65 ºC, humedad final ~ 8 %
MOLIENDA
Molino de martillos malla 0,0600 plg
Agua, Aceite, goma,
sémola y huevo
MEZCLADO
Mezcladora 20 min
EXTRUSION
Láminas de pasta
FORMADO
Fetuccinis 1 mm grosor
SECADO AIRE CALIENTE
Ciclos T45 °C, 16 h, humedad final
11-14 %
ENFRIADO
15 min Tamb
EMPACADO
Bolsas de polietileno
Fetuccini de plátano
Figura 1. Flujo de proceso para la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano
Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
30
4.3 Procedimiento experimental
4.3.1 Elaboración harina y fetuccini
4.3.1.1 Elaboración de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
Se siguió la metodología descrita por Fernández et al (1999), para la elaboración de
la harina de plátano. Se realizaron algunas modificaciones detalladas en los resultados de
las pruebas preliminares.
La elaboración de la harina se llevó a cabo por triplicado, al igual que los análisis de
humedad y el tamizado para cada lote de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
4.3.1.2 Elaboración del fetuccini
La pasta se elaboró siguiendo los parámetros de procesamiento de la empresa Pasta
y Basta.
De cada lote de harina se elaboraron las 3 formulaciones de fetuccini (40% de
sustitución con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, 50 % se sustitución y 100
% Sémola de trigo).
4.3.2 Evaluación del almidón resistente, disponible y total del plátano fresco y
harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
Se aplicó un diseño irrestricto aleatorio para comparar el almidón resistente (AR),
almidón disponible (AD) y almidón total (AT) en el plátano fresco Musa AAB cultivar
Cemsa ¾ y en la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
31
Los datos se analizaron estadísticamente por medio del análisis de varianza
(ANDEVA).
4.3.3 Caracterización fisicoquímica y reológica de las formulaciones de fetuccini
desarrolladas.
Se aplicó un diseño factorial con 2 factores, donde los factores son: factor etapa de
procesamiento con 2 niveles secos y cocido y factor sustitución con 3 niveles 0 %, 40 % y
50 % sustitución de sémola con harina de plátano, dando un total de 6 tratamientos (cocido
0 %, cocido 40 %, cocido 50 %, seco 0 %, seco 40 % y seco 50 %). En el análisis de textura
se aplicó un diseño irrestricto aleatorio, en el que las repeticiones se utilizaron como
bloques. Se realizaron los análisis de dureza, pegajosidad, almidón resistente, disponible y
total a cada una de las formulaciones desarrolladas y se compararon los resultados mediante
ANDEVA y pruebas de comparación de medias de Tukey.
Los análisis se efectuaron por triplicado para las tres repeticiones a excepción de la
dureza y pegajosidad, para los cuales se realizaron 10 réplicas para las tres repeticiones
debido a su alta variabilidad.
La definición del número de repeticiones se hizo de acuerdo con lo descrito en el
apéndice D. Se determinó que para un α=0,05 y un 1-β =0,7 y 3 tratamientos (tomando en
cuenta que para la definición del número de repeticiones se utilizaron los resultados de
almidón resistente (AR) y de textura (dureza) de los 3 niveles de sustitución de los
fetuccinis, los cuales fueron definidos como tratamientos) se realizarían 3 repeticiones.
4.3.4 Evaluación Sensorial
Las diferentes formulaciones (diferentes porcentajes de sustitución de sémola con
harina de plátano) fueron sometidas a una prueba de agrado con consumidores.
Se evaluó el agrado del sabor, el color y la textura. Para la evaluación de las
muestras se utilizó una escala hedónica lineal anclada en sus extremos y punto medio: “me
32
disgusta mucho”/”me es indiferente”/”me gusta mucho” (Apéndice C). La evaluación
sensorial del fetuccini con sustitución de 40 % y 50 % se llevó a cabo con 70 consumidores
de pastas, y la de 0 % sustitución (sémola 100 %) por 80 consumidores, cuyas edades se
encontraban entre los 15-70 años de clase media. Las pastas se presentaron calientes
acompañadas de una salsa de tomate comercial en proporción 1:1 (salsa: pasta).
Los resultados se analizaron por medio de pruebas t-student para muestras
independientes con varianzas iguales.
4.3.5 Análisis químico del fetuccini de mayor agrado
Al fetuccini elaborado de mayor agrado y al fetuccini patrón (0% harina de plátano)
se le cuantificó el contenido de fibra dietética, éste se analizó en el fetuccini seco y en el
cocido por medio de cuatro réplicas, los datos se analizaron mediante análisis de varianza
(ANDEVA).
4.3.6 Métodos de análisis
4.3.6.1 Análisis granulométrico
Se llevó a cabo un análisis granulométrico para obtener la distribución de tamaños
de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaborada.
Se utilizaron tamices normalizados y numerados dispuestos en orden decreciente de
la serie TYLER (14-20-28-35-48-65-100-150-200-270-400). El primer tamiz corresponde a
aquel en el que no se retuvo ninguna partícula de la muestra y aunque el último permitió el
paso de más del 1 % del peso de la muestra, este fue el de menor apertura disponible.
Se utilizaron aproximadamente 200 g de harina de plátano Musa AAB cultivar
Cemsa ¾. Para determinar el tamaño medio de las partículas se utiliza la siguiente fórmula:
Tamaño medio=Σ(Dp*fracción retenida)
33
Donde el Dp es el promedio entre las aperturas de dos tamices consecutivos,
mientras que la fracción retenida en la cantidad de partículas que no logran atravesar un
tamiz de apertura conocida (Brennan et al., 1998).
4.3.6.2 Medición de textura
Se realizó el análisis instrumental de textura mediante el Texturómetro Modelo
TA.XT Plus Micro Systems. Este instrumento está condicionado para ser utilizado en
productos tipo pastas junto con un programa diseñado para evaluar la pegajosidad y dureza
de éstos.
Se determinaron los parámetros que definen la dureza y pegajosidad de la pasta
cocida, para lo anterior se utilizó el aditamento de hoja de cuchilla con superficie plana
rectangular de 2 mm. Se colocaron tres unidades de fetuccini estirados y juntos sobre la
base rectangular del texturómetro. Las mediciones se llevaron a cabo a temperatura
ambiente.
Para lograr la correcta hidratación de los fetuccinis la cocción se llevó a cabo de la
siguiente manera, se cocieron las pastas en agua a ebullición, en una proporción de 100 g de
pasta en 3 L de agua, por un periodo de 3 min 15 s en el caso de la pasta con porcentajes de
sustitución de sémola con harina de plátano y 4 min en el caso de la pasta de sémola
(textura al dente), una vez cocida, la pasta se colocó en un volumen de agua destilada de 5
veces su peso e inmeditamente después se escurrieron y se llevaron a cabo las mediciones
(en un máximo tiempo de 10 minutos después de finalizada la cocción).
Durante la ejecución de las pruebas se utilizaron los siguientes parámetros, modo:
fuerza de compresión, velocidad: pre-prueba y post-prueba 0,1 mm/s, velocidad de la
prueba: 0,17 mm/s, distancia: 1 mm y cantidad de fuerza necesaria para empezar captura de
datos 5 g.
34
Se realizaron 10 réplicas para las 3 repeticiones y los resultados son los valores
promedios de las mediciones.
4.3.6.3 Humedad
Esta determinación se llevó a cabo siguiendo el método de análisis AQCITA-M002
(CITA, 2006a), basado en el método 920.151 de la AOAC (1999). Se realizaron 3 réplicas
por cada muestra.
4.3.6.4 Fibra dietética
Se determinó siguiendo el método de análisis AQCITA-M007 (CITA, 2006b),
basado en el método 985.29 16a
edición de la AOAC (1999). El análisis fue realizado por el
laboratorio de química del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA).
Se análizaron los 3 lotes de fetuccinis elaborados (únicamente en los fetuccinis 0 %
y 40 % de sustitución con harina de plátano), antes y después de la cocción mediante 4
réplicas de las muestras desengrasadas. De las 4 réplicas de la muestra desengrasada en 2 se
determinó proteína y en las otras 2 cenizas, con los respectivos valores promedios se llevó a
cabo la correlación correspondiente mediante la formula del método utilizado.
La fórmula utilizada para obtener el valor de fibra dietética total es
g residuo-(% proteína + % cenizas residuo x g residuo)-g blanco
% FDT= 100 x 100
g muestra
4.3.6.5 Almidón resistente y almidón disponible
El almidón resistente (AR) y almidón disponible (AD) se determinaron con el
método in vitro enzimático desarrollado por Megazyme (Anónimo, 2004), que consiste en
la determinación espectrofotométrica de la glucosa liberada al hidrolizar el almidón
disponible en la primera parte del análisis y luego la glucosa liberada al solubilizar el
35
almidón cristalino (resistente). Con los valores obtenidos por medio de este método se
calculó el almidón total (suma de almidón resistente y disponible). El análisis se llevó a
cabo por triplicado para cada muestra de los 3 lotes utilizados, el AR y AD se calculó en
varias etapas del procesamiento (plátano fresco liofilizado, harina de plátano, fetuccini seco
en las 3 formulaciones elaboradas y fetuccini cocido en las 3 formulaciones elaboradas).
Conociendo la concentración de glucosa en la solución final el cálculo del almidón
resistente, disponible y total se llevó a cabo con las siguientes fórmulas
% AR= Conc. x F x 1/1000 x 100/w x 162/180
% AD= Conc. x F x 1/1000 x 100/w x 162/180
% AT= % AR + % AD
Donde
Conc : en ug en 0,1mL
F : factor de dilución en el caso de llevar a 100 mL es 100/0,1 , si se toma directo es
10,3/0,1
W: es peso en mg seco es el peso* (100-% humedad)/100
La descripción del método se presenta en el apéndice B.
4.3.6.6 Prueba de agrado
Se evaluó el agrado general de la pasta seca, presentando al consumidor 10 g de
pasta de los diferentes porcentajes de sustitución de sémola de trigo por harina de plátano
(40 % y 50 %). Además se evaluó la pasta cocida, presentando al consumidor 20 g de pasta
cocida con 20 g de salsa a aproximadamente 60 °C en tacitas de vidrio con tapa donde se
encontraban rotuladas con los códigos correspondientes a la muestra, las cuales fueron
aleatorizadas y balanceadas. El consumidor evaluó el agrado con base en los parámetros:
color, sabor y textura, marcando su opinión en una escala hedónica anclada para cada
atributo.
36
Para la cocción de la pasta, se colocó el fetucini en agua hirviendo (proporción 100
g fetuccini en 3 L de agua) por un periodo de 3 min 15 s para el caso de la pasta con
porcentajes de sustitución de sémola con harina de plátano y 4 min en el caso de la pasta de
sémola (textura al dente). Posteriormente se cernió y se colocó en las tacitas.
37
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Pruebas preliminares
5.1.1 Determinación del estadio de desarrollo fisiológico del plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾ óptimo para su procesamiento.
Se determinó la semana de desarrollo fisiológico del plátano que presentaba mayor
contenido de almidón resistente por medio de un método enzimático in vitro en las
semanas 6, 7 y 8 utilizando plátano fresco liofilizado.
Las semanas de desarrollo fisiológico se seleccionaron de acuerdo con el proceso
normal de cosecha que se lleva a cabo en plátano (Flores, 2006). Este análisis se realizó por
duplicado con 2 repeticiones (Apéndice A).
Cuadro 4. Contenido de almidón resistente y total en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
con diferentes semanas de desarrollo fisiológico.
Desarrollo
fisiológico
Humedad plátano
fresco (%)
Almidón resistente
(%)
Almidón total (%)
Semana 6 de
floración
63,0±0,1 50±5a
76±1a
Semana 7 de
floración
62±1 47±3a
75±2a
Semana 8 de
floración
66,1±0,4 48±7a
70±6a
Nota: En una misma columna entre promedios con letras diferentes existe diferencia significativa (p0,05)
De acuerdo con el cuadro 4 no hay diferencia significativa en el contenido de
almidón resistente, ni almidón total entre las semanas 6 a 8 de desarrollo fisiológico del
plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ evaluadas (p>0,05). Por lo que, se podría utilizar esta
variedad de plátano en cualquiera de los estadios de desarrollo fisiológicos evaluados.
Para la presente investigación se decide utilizar el plátano Musa AAB cultivar
Cemsa ¾ con 7 semanas de desarrollo fisiológico para la elaboración de harina debido a
que con este nivel de desarrollo se obtiene un grosor adecuado para obtener buen
38
rendimiento al elaborar harina, además que no se incurre en riesgos de que la materia prima
pueda sobrepasar la madurez deseada, con lo que se podría disminuir el contenido de
almidón resistente y total por el proceso de maduración.
5.1.2 Procesamiento de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
Se evaluó el secado de las rodajas de plátano en bandejas, en un secador de aire
caliente. Encontrándose que al colocar las rodajas en las bandejas, estás se pegaban entre sí,
dificultando el proceso de secado. De lo anterior se concluyó que el secado se realizaría
utilizando trozos de plátano de 0,5 cm y no rodajas.
Se realizaron pruebas para determinar el efecto de la inmersión de los trozos de
plátano en una disolución de metabisulfito de sodio 500 mg/kg. Se observó que la
inmersión en la disolución de metabisulfito no produjo diferencias entre el color de la
harina de plátano obtenida al sumergir los trozos y la obtenida sin sumergirlos. La
evaluación anterior fue llevada a cabo por un panel informal de 4 personas y se decidió que
se eliminaría esta etapa de procesamiento de la harina para evitar exponer los trozos de
plátano a calor húmedo en el secado, ya que esta etapa podría disminuir el contenido de
almidón resistente (AR) (Yue, P. & Waring, S., 1998; Sajilata et al., 2006; Gonzáles et al.,
2007b).
5.1.3 Determinación de la formulación a utilizar en la elaboración del fetuccini
5.1.3.1 Sustitución de sémola de trigo por harina de plátano Musa AAB cultivar
Cemsa ¾
Se evaluaron tres niveles de sustitución de la sémola de trigo por harina de plátano,
se analizaron sensorialmente mediante degustaciones informales y se les evaluó el proceso
de elaboración de la pasta en términos de su funcionalidad. Los grados de sustitución en
base seca se realizaron sin tener en cuenta los demás ingredientes como (goma, agua, huevo
y aceite) los resultados obtenidos se indican en el cuadro 5.
39
Cuadro 5. Evaluación de las sustituciones de sémola de trigo con harina de plátano Musa
AAB cultivar Cemsa ¾ en la elaboración de fetuccini.
Prueba % Harina plátano % Sémola de
trigo
Observaciones
1 40 60 Sabor similar al fetuccini de trigo, se detecta
un leve sabor a plátano, buena manejabilidad
al elaborarlo. Color semejante a pasta integral.
Al cocinarlo mantiene la estructura.
2 50 50 Se detecta un sabor más pronunciado a plátano
verde y color más oscuro que una pasta
integral. Relativamente buena manejabilidad
al elaborarlo. Al cocinarlo se quiebra poco
respecto a la de 75% de sustitución
3 75 25 Difícil de manipular en el procesamiento no
amarra ni se deja laminar.
Presenta un fuerte sabor a plátano verde y un
color muy oscuro. Al cocinarlo se quiebra
mucho
Del cuadro 5, se concluyó que se elaboraría fetuccini con niveles de sustitución de
40/60 (harina de plátano/sémola) y de 50/50 de sustitución, ya que estas formulaciones
presentaron buenas características tanto de funcionalidad al elaborarlas, como de
apariencia, sabor y manejabilidad al cocinarlas.
Aunque la pasta 50/50 es un poco difícil de elaborar a nivel industrial se decidió
evaluarla debido a que sería tomada como el mayor porcentaje de sustitución con el que
podría elaborar el fetuccini de acuerdo con el proceso utilizado en la presente investigación.
5.1.3.2 Determinación de la formulación de fetuccini sustituyendo sémola de trigo con
harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
Se evaluó el uso y diferentes cantidades de huevo líquido, en el cuadro 6 se indican
las observaciones realizadas para cada formulación. El uso de huevo fue adaptado de la
receta tradicional (Hunt, 1983) de elaboración de pasta y probado en diferentes porcentajes
de acuerdo con el proceso usado para elaboración de fetuccini sustituido con harina de
plátano.
40
Para la evaluación de estos ingredientes se utilizó la formulación 50/50 harina de
plátano y sémola de trigo.
Cuadro 6. Evaluación del uso de huevo en la elaboración de fetuccini sustituido con harina
de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
Cantidad de huevo (%)* Observaciones
0 La mezcla no amarra bien, al laminarla se pega
del rodillo y no es manejable.
6 Muestra mejor comportamiento en el
procesamiento de elaboración, pero no amarra
tan bien, todavía se pega un poco del rodillo.
12 Presenta buenas características, no se pega del
rodillo y mantiene la estructura de la lámina.
18 Se pega de las manos, no se puede amasar bien
ni laminar porque se pega.
*La proporción de los otros ingredientes se mantuvieron constantes (unicamente se varió las
cantidades de huevo).
De las observaciones del cuadro 6 se decidió utilizar aproximadamente 12 % de
huevo líquido en la formulación de fetuccini, ya que con dicha proporción se obtuvieron las
mejores características de la masa.
El uso de aceite fue evaluado en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de
plátano, en el cuadro 7 se describen las observaciones de los diferentes porcentajes de
aceite evaluados. Se decidió que se utilizaría aproximadamente 1,5 % en el fetuccini para
no incurrir en gastos mayores ni en aumento en el contenido graso de producto.
Cuadro 7. Evaluación del uso de aceite en la elaboración de fetuccini sustituido con harina
de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
Cantidad de aceite (%) Observaciones
0 No amarra, no permite que se lamine.
1,5 Presenta buenas características de manejo.
3 Presenta buenas características de manejo.
41
El uso de gomas fue incluido en la formulación para evitar que se quebrara la pasta
seca, de acuerdo con usos industriales (Salas, 2008) en pastas de arroz y con información
bibliográfica (Singh et al., 2004, Raina et al., 2005) se decidió probar diferentes
porcentajes y tipos de gomas en el fetuccini sustituido con harina de plátano. En el cuadro 8
se muestran las observaciones encontradas para cada porcentaje de uso.
Cuadro 8. Evaluación del uso de goma xanthan y guar en la elaboración de fetuccini
sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾
Cantidad de goma (%) Observaciones
Goma guar Goma xanthan
0,5 0,5 Se observa una menor tendencia a quiebre de la pasta
seca. Con la goma Xanthan se obtiene una mayor
dureza pero mayor pegajosidad
1 1 Características muy similares a 0,5 %
2 2 Características muy similares a 0,5 %
Para el presente estudio se probó el uso de goma guar y xanthan, ya que éstas son
las gomas que más facilmente se consiguen en el mercado nacional. Se decidió usar 0,5 %
de goma guar debido a que los resultados obtenidos para las cantidades evaluadas son muy
similares, además para no incurrir en aumento en el precio del producto final. Otro aspecto
determinante en la elección de esta goma fue que aunque la goma xanthan proporciona
mayor dureza y por ende mayor resistencia a quiebre, al cocinar la pasta se siente más
pegajosa y gomosa, características no agradables para su consumo.
5.1.4 Determinación del proceso de cocción de los fetuccinis
Se evaluaron diferentes proporciones de agua:pasta para la cocción de los fetuccinis.
Se procuró que la temperatura del agua de cocción no disminuyera al incorporar los
fetuccinis, ya que, una disminución en la temperatura implicaría alargar el proceso de
cocción y se podría incurrir en pérdidas de almidón resistente (AR). Se evaluaron 1 L de
agua : 100 g de pasta (proporción utilizada comercialmente), 2 L de agua : 100 g de pasta y
3 L de agua : 100 g de pasta, obteniendose una disminución en la temperatura del agua de
cocción al incorporar la pasta en el caso de 1 L y 2 L de agua, al evaluar 3 L de agua no se
42
obtuvo una disminución en la temperatura del agua, por lo que se seleccionó esta
proporción agua : pasta para llevar a cabo la cocción del fetuccini. Además se evaluaron
diferentes procesos de cocción, sumergiendo la pasta en agua a 50 °C, 70 °C y en agua
hirbiendo. Al sumergir los fetuccinis en agua caliente (tanto 50 °C como 70 °C) el proceso
de cocción se alargaba mucho (aproximadamente 10 min), lo cual podría propiciar pérdida
de AR. Por lo que se seleccionó la inmersión en agua hirbiendo por pocos minutos como
proceso de cocción del fetuccini.
La determinación del tiempo óptimo de cocción para los fetuccinis se llevó a cabo
mediante la prueba de aplastar el fetuccini entre dos vidrios en diferentes tiempos de
cocción, hasta que la línea blanca del centro del fetuccini desaparezca. Se evaluaron 2 min,
3 min y 4 min de cocción en agua hirbiendo, en el caso de los fetuccinis sustituidos después
de 3 min de cocción todavía se observaba una línea muy delgada blanca en el centro del
fetuccini y con 4 min se obtenía una textura muy suave, por lo que se probaron cada 15 s, al
someterse a cocción durante 3 min con 15 s ya se eliminaba la línea blanca por lo que este
se estableció como el tiempo óptimo de cocción en los fetuccinis de 40 y 50 % de
sustitución de sémola de trigo por harina de plátano, y en caso del patrón (0 % sustitución)
a los 4 min se eliminaba la línea blanca presenta al cocinarlo por 2 y 3 min, por lo que se
seleccionó como tiempo óptimo de cocción.
5.2 Deteminación del tamaño de partícula de la harina de plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾
Se determinó el tamaño medio de las partículas de la harina de plátano Cemsa
utilizada para la elaboración del fetuccini. Tal y como se observa en la figura 2 la
distribución de tamaño de las partículas de harina de plátano abarca un amplio rango de
distribución, denotando que las partículas presentan tamaños desiguales (Barbosa & Yan,
2003).
Existen 2 picos principales en la distribución de partículas de la harina, el principal
ubicado en 0 mm (tamaño inferior a 0,037 mm, ya que la mayoría de las partículas de
43
harina traspasaron la malla con la menor apertura disponible 400 TYLER); el otro pico
importante corresponde a 0,356 mm. La obtención estos picos importantes en diferentes
puntos de la distribución de fracciones retenidas se pueden atribuir a una excesiva
alimentación y tiempo de residencia de los trozos de plátano en el molino, provocando una
molienda excesiva de las partículas generándose partículas ultrafinas (Brennan et al., 1998).
Otra posible explicación podría ser lo heterogéneo de la composición del plátano,
considerando la pulpa y las semillas, ya que la molienda de los trozos se llevó a cabo sin
separar las semillas de la pulpa, y debido a que la composición y conformación
características de las semillas y de la pulpa son diferentes, esto pudo propiciar los diferentes
tamaños de partícula en la harina.
Cuadro 9. Tamaño medio de partícula de las tres réplicas de cada lote de harina de plátano
Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaboradas.
Lote de harina de plátano Cemsa ¾ Tamaño medio de partícula (mm)
1 0,158
2 0,135
3 0,141
El tamaño medio de las partículas de los tres lotes la harina de plátano, corrobora la
tendencia de la figura 2 al observarse que las curvas para los tres lotes son muy similares
entre sí y se encuentran entre 0,135 y 0,158 mm.
44
Figura 2. Análisis diferencial promedio de tres réplicas por lote de tamizado de la harina de
plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ utilizado para la elaboración de los fetuccinis.
Por otro lado, la mayor fracción retenida (aproximadamente 35 % de la masa total)
según los análisis diferenciales se presentó en el último tamiz de la serie TYLER por lo que
el tamaño de partícula mayoritario de la harina de plátano es menor a 0,037 mm. La
presencia de partículas pequeñas influencian la cantidad de agua necesaria en este caso para
la elaboración del fetuccini, ya que conforme mayor es la cantidad de partículas pequeñas
mayor es la cantidad de agua necesaria para hidratar la harina. Tambien es importante para
definir la calidad del producto final obtenido, ya que, si la harina utilizada presenta una
amplia distribución de tamaños de partículas, la pasta elaborada va a presentar menor
dureza y elasticidad (Manthey & Twombly, 2006).
45
5.3 Caracterización de las formulaciones elaboradas de fetuccini
5.3.1 Textura de los fetuccinis
Las características de textura de las pastas juegan un papel determinante en la
aceptación del consumidor, quienes han mostrado preferencia por pastas que no sólo
retengan las propiedades de textura al someterlos a cocción normal, sino que las mantengan
al someterlas a procesos de cocción excesivos (Tudorica et al., 2002).
En la figura 3 se ilustra el comportamiento de los parámetros de textura evaluados
en los fetuccinis. Los puntos señalados se aplican para las 3 formulaciones (0 %, 40 % y 50
% de sustitución).
Figura 3. Comportamiento de los parámetros de textura de los fetuccinis cocidos evaluados
para los tres niveles de sustitución elaborados (n=3).
Fuerza máxima: Dureza
Área bajo la curva: Energía
necesaria para el corte
Fuerza máxima: Pegajosidad
Área bajo la curva:
Adhesividad
46
La figura 3 corresponde a la curva de fuerza/deformación (Raina et al. 2005), como
se puede apreciar los diferentes porcentajes de sustitución del fetuccini hacen que cambie la
dureza (fuerza máxima necesaria para llevar a cabo el corte de la muestra), la pegajosidad
(fuerza máxima requerida para separar la cuchilla de la superficie de la muestra), la
adhesividad (trabajo total requerido para separar la cuchilla de la muestra) y la energía
(trabajo requerido para llevar a cabo el corte de la muestra), haciéndolos diferentes entre sí
(p0,05). Especialmente el caso de la dureza representada en la figura 5, como se puede
observar, la forma de la curva del fetuccini 0 % sustitución es diferente de las curvas de 40
% y 50 % en las que la tendencia del pico de la dureza es redondeado a diferencia de la de 0
% que es representado por un pico, este comportamiento se debe a que el corte realizado
por el texturómetro en la pasta 0 % logra la ruptura total del fetuccini, mientras que en las
pastas 40 % y 50 % la ruptura se lleva a cabo con un esparcimiento del fetuccini sobre la
plataforma de la base. Lo cual se puede atribuir a las diferencias en la composición de las
pastas (contenido de almidón, relación amilosa/amilopectina y contenido de proteína)
(Manthey & Twombly, 2006).
Cuadro 10. Parámetros de textura evaluados en los fetuccinis cocidos en tres niveles de
sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
Contenido de
harina de
plátano (%)
Parámetros (n=3, prom±n-1)*
Dureza (N) Energía (N*s) Adhesividad
(N*s)
Pegajosidad
(N)
0 11 ±2ª 37±5ª -0,02±0,02b
-0,2 ±0,1c
40 7 ±2b
23±5b
-0,02±0,01b
-0,9 ±0,6b
50 5 ±1c
15±2c
-0,03±0,02ª -1,4 ±0,7ª
* Entre promedios con letras diferentes en la misma columna existen diferencias significativas p0,05.
Utilizando la prueba Tuckey. n=3.
Los valores de dureza y de energía obtenidos para los fetuccinis (0 %, 40 % y 50 %
sustitución) son diferentes entre sí y disminuyen al aumentar la proporción de harina de
plátano (p0,0001). Estudios previos han demostrado que las propiedades funcionales de la
mayoría de pastas están fuertemente influenciadas por la composición del trigo durum
utilizado (especialmente por su contenido de proteína 12 % a 16 %) (Kill & Turnbull, 2004;
47
Raina et al., 2005). La disminución en la dureza y energía se puede atribuir a que estas
características de la pasta están determinadas por el contenido de proteína y a los enlaces
inter e intramoleculares que dan lugar a la matriz del gluten. Contenidos de proteína
menores a 11 % muestran pobres resultados disminuyendo la dureza de la masa y por
consiguiente de la pasta (De Oliviera, et al., 2006; Manthey & Twombly, 2006), esta
tendencia confirma el comportamiento obtenido, ya que al aumentar el porcentaje de harina
de plátano en la formulación del fetuccini disminuye la cantidad de proteína (3,3 %
proteína en harina de plátano, base seca (Juarez et al., 2006)), que principalmente es
aportada por la sémola, y por ende la dureza y energía requerida para hacer el corte.
Por otro lado, se ha demostrado que el almidón pregelatinizado proporciona mejores
propiedades funcionales de textura y cuerpo en una gran variedad de productos como es el
caso de los extruidos. Existen diferencias estructurales entre los almidones de trigo y
plátano debido a su origen botánico, los cuales pueden afectar la textura de las pastas.
Algunas de estas diferencias son la relación amilosa/amilopectina y las características de
los gránulos de almidón, los cuales determinan las propiedades reológicas y funcionales del
mismo (Rivas et al, 2008; Manrique et al., 2007; Raina et al., 2005).
La relación de amilosa/amilopectina tiene influencia en la capacidad de formación
de geles y la retrogradación (Zobel & Stephen, 2006). Se ha encontrado que el almidón de
trigo presenta un menor contenido de amilosa (25-30%) que el plátano (37 %) (Belitz &
Grosch, 1997; Da Mota et al., 2000; Rivas et al., 2008, Pacheco et al., 2008, Manthey &
Twombly, 2006). La estructura de la amilosa es una hélice que permite formar puentes de
hidrógeno intercatenarias, entre mayor sea la zona de unión mayor cantidad de puentes de
hidrógeno se forman y los geles formados son más fuertes y resistentes, menor es la
capacidad de hidratación y mayor la tendencia a retrogradación (Zobel & Stephen, 2006).
Por lo tanto la disminución de dureza que presentan los fetuccinis de 40 % y 50 % harina
de plátano, puede ser atribuida a la alta cantidad de amilosa de la harina de plátano que
propicia la formación de geles fuertes y una menor hidratación, dando lugar a texturas más
suaves.
48
El tamaño de los gránulos de almidón también podría tener influencia en la dureza
de los fetuccinis, esto debido a que conforme menor es el tamaño de los gránulos, mayor es
la capacidad de hidratación debido a que tiene mayor superficie de contacto. En el caso del
trigo los gránulos presentan un diámetro de 14 μm (Dendy & Dobraszczuk, 2001), mientras
que los de plátano tiene 20 μm -50 μm de diámetro (Manrique et al., 2007) provocando que
los almidones de plátano generen texturas más suaves, ya que su mayor tamaño genera una
menor solubilidad e hinchamiento (Gonzales et al., 2007a).
Al llevar a cabo la cocción de la pasta se lleva a cabo la desintegración de los
gránulos de almidón y la ruptura de la matriz de proteínas causando cambios en la textura
superficial de la pasta. Ambos fenómenos, el estado del almidón y la cantidad de proteína
contribuyen al desarrollo de la adhesividad y pegajosidad de la pasta (Raina et al., 2005;
Tudorica et al., 2002). Como se puede observar en el cuadro 13, el fetuccini 50% de
sustitución muestra una adhesividad diferente (0,03 N) a las de los fetuccinis de 40 % y 0
% (0,02 N), esta diferencia se puede deber a que en esta formulación el contenido de
almidón es mayor (y por consiguiente el contenido de amilosa también) además la proteína
menor por el nivel de sustitución. En el caso de la pegajosidad (fuerza necesaria para
separar la cuchilla de la muestra) las 3 formulaciones son diferentes (p0,0001), la
pegajosidad disminuye conforme aumenta el porcentaje de sustitución. Este
comportamiento también se puede atribuir al fenómeno descrito anteriormente al cocinar la
pasta (desintegración de los gránulos de almidón y ruptura de la matriz de proteínas).
Además la incorporación de goma en la formulación del fetuccini mejora la
estructura de la pasta, ya que, ésta aumenta la cohesividad y dureza de la matriz con las
proteínas y amilosa, debido a que los compuestos hidrofílicos y los hidrocoloides
interacturan con la proteína por las diferencias en las cargas ionicas modificando la dureza,
adhesividad y pegajosidad del fetuccini. También los hidrocoloides mejoran la textura
formando enlaces con el almidón soluble (Rosell et al., 2001; Raina et al., 2005),
49
De acuerdo con el análisis de textura instrumental, los resultados de los fetuccinis
de 40 y 50 % muestran una textura diferente del fetuccini 0 % sustitución (patrón), lo que
para efectos de aceptación de consumidores, tomando en cuenta que estos establecen la
calidad de la pasta de acuerdo con, una textura firme, una baja adhesividad y pegajosidad o
gomosidad (Raina et al., 2005), los fetuccinis sustituidos serían catalogados por los
consumidores como un productos de baja calidad y de poca aceptación.
5.3.2 Evaluación sensorial de los fetuccinis
Cuadro 11. Agrado general de los fetuccinis sustituidos con harina de plátano Musa AAB
cultivar Cemsa ¾ secos.
Nivel de sustitución de sémola con harina
de plátano (%)
Puntaje promedio de agrado general
40 67,7a
50 52,9 b
* Entre promedios con letras diferentes en la misma columna existen diferencias significativas p0,0002.
El fetuccini de 40 % sustitución muestra un mayor agrado que el del fetuccini de 50
% sustitución con harina de plátano (p0,0002). Esto se puede atribuir a que éstos secos
(fetuccinis con 40 % de sustitución) son más semejantes a las tradicionales (100 % sémola),
en cuanto a color y textura (más duros y claros).
Es importante destacar que aunque los valores de agrado proporcionado por los
consumidores son relativamente bajos (alrededor de 70), al compararlos con los valores
asignados a los fetuccinis 0 % sustitución (partón) que simula una pasta tradicional y si se
toma que esté valor es una agrado total (calificación de 100) ya que los consumidores
utilizados para este estudio son consumidores de pastas, el agrado hacia las formulaciones
de fetuccinis 40 % y 50 % de sustitución serían similares.
50
Cuadro 12. Agrado de consumidores hacia las formulaciones de fetuccini cocidos con salsa.
Nivel de sustitución de sémola con
harina de plátano (%)
Agrado promedio
Textura Sabor Color
0 70,3ab
69,5ª 65ª
40 74,2ª 65,9ª 64,1ª
50 61,8b
61,2ª 60,6ª
Promedios con letras iguales en la misma columna indican que no son significativamente distintos. Para la
prueba t independiente con 2 colas (p0,05).
En el cuadro 12, se puede observar que las calificaciones para el agrado de los
consumidores no son diferentes para el color y sabor de las 3 formulaciones (p>0,05).
En el caso de la textura, los jueces manifestaron mayor agrado hacia la textura de
los fetuccini de 40 % de sustitución y 0 % de sustitución (74,2 y 70,3 respectivamente)
(p0,05), y un menor agrado hacia la textura de 50 % de sustitución (61,8). Contrario a lo
obtenido en el análisis instrumental de textura, donde se marcaba gran diferencia en la
textura de las 3 formulaciones de fetuccinis, altos valores de pegajosidad y bajos de dureza,
parámetros importantes para el agrado de los consumidores. Se podría decir que los
consumidores no detectaron las diferencias en textura y que más bien la textura del
fetuccini 40 % de sustitución con harina de plátano presentó el mayor agrado, además, de
los consumidores que evaluaron las formulaciones el 63 % mostraron un mayor agrado en
cuanto al color y sabor del fetuccini de 40 % sustitución. Con lo que se puede decir que está
formulación tuvo buena aceptación entre los panelistas encuestados y fue preferida sobre la
de 50 % sustitución.
5.4 Contenido de fibra dietética total de la formulación de fetuccini de mayor
agrado
Se determinó el contenido de fibra dietética total (FDT) en la formulación de mayor
agrado (40 % de sustitución de sémola por harina de plátano) y en los fetuccinis patrón (0
% sustitución con harina de plátano) tanto secos como cocidos.
51
Figura 4. Fibra dietética total de los fetuccinis 40 % y 0 % de sustitución de sémola por
harina de plátano, secos y cocidos en base seca.
En la figura 4 se puede observar la variación en el contenido de FDT al someter los
fetuccinis a cocción, manteniéndose prácticamente constante en el fetuccini 0 % sustitución
y aumentando en el fetuccini 40 % sustitución con harina de plátano (p>0,05). De acuerdo
con este comportamiento se puede decir que el aumento de la FDT determinada en el
fetuccinis 40 % sustitución cocido se atribuye al aporte de la harina de plátano.
El aumento en el contenido de FDT después de someter los fetuccinis 40 % de
sustitución con harina de plátano a cocción en agua hirviendo, se puede deber a la
formación de compuestos no digeribles (no precisamente fibra dietética) que debido al
método utilizado en el análisis químico se estarían cuantificando como fibra, algunos de
estos son, enlaces disulfuro, formación de complejos taninos proteínas y cambios en la
estructura secundaria de las proteínas (Duodu et al., 2003). La formación de enlaces de los
tanninos con las proteínas da lugar a la formación de un complejo resistente a la hidrólisis
de las enzimas proteolíticas. El proceso de cocción de las pastas promueve la ruptura de la
matriz proteíca causando cambios en la textura superficial (desarrollo de adhesividad y
pegajosidad), esta ruptura puede también generar mayor disponibilidad de la proteína para
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  • 1. UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE CIENCIAS AGROALIMENTARIAS ESCUELA DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS Proyecto de Graduación presentado a la Escuela de Tecnología de Alimentos como requisito parcial para optar por el grado de Licenciatura en Tecnología de Alimentos Elaboración de un fetuccini a partir de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾). Determinación de la concentración de almidón resistente, disponible y total durante su proceso de elaboración, evaluación de agrado, parámetros de textura relacionados con calidad y contenido de fibra dietética del producto final. Elaborado por: Rosibel Barrantes Rodríguez Carné: A10470 Ciudad Universitaria Rodrigo Facio San José, Costa Rica 2009
  • 2. TRIBUNAL EXAMINADOR Proyecto de graduación presentado a la Escuela de Tecnología de Alimentos como requisito parcial para optar por el grado de Licenciatura en Tecnología de Alimentos. Elaborado por: Rosibel Barrantes Rodríguez Aprobado por: Msc. Jaqueline Aiello Ramírez Presidenta del tribunal ~~eDirector del proyecto ~Mcito... e:J~)¡ Lic. Sandra Calderón Villaplana Asesora del proyecto Ph.D. Ana Ruth Bonilla Leiva Asesora del proyecto Profesor designado ¡¡
  • 3. iii DEDICATORIA A Dios y a mis padres que siempre me han apoyado y guiado en este largo camino.
  • 4. iv ÍNDICE GENERAL TRIBUNAL EXAMINADOR II DEDICATORIA III ÍNDICE DE FIGURAS VII ÍNDICE DE CUADROS VIII RESUMEN IX 1 JUSTIFICACIÓN 1 2 OBJETIVOS 5 2.1 Objetivo general 5 2.2 Objetivos específicos 5 3 MARCO TEÓRICO 6 3.1 Plátano 6 3.2 Producción de plátano 8 3.3 Sémola de trigo 9 3.4 Pastas Alimenticias 11 3.5 Almidón 11 3.6 Clasificación nutricional del almidón 13 3.7 Valor nutritivo del almidón 15 3.8 Fibra dietética 17 3.9 Alimento funcional 21 3.10 Propiedades físicas 22 3.11 Agrado 24
  • 5. v 4 MATERIALES Y MÉTODOS 26 4.1 Localización del proyecto 26 4.2 Proceso de elaboración de las pastas 26 4.2.1 Ingredientes 26 4.2.2 Formulaciones 27 4.2.3 Descripción del proceso para la obtención del fetuccini 27 4.3 Procedimiento experimental 30 4.3.1 Elaboración harina y fetuccini 30 4.3.1.1 Elaboración de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 30 4.3.1.2 Elaboración del fetuccini 30 4.3.2 Evaluación del almidón resistente, disponible y total del plátano fresco y harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 30 4.3.3 Caracterización fisicoquímica y reológica de las formulaciones de fetuccini desarrolladas. 31 4.3.4 Evaluación Sensorial 31 4.3.5 Análisis químico del fetuccini de mayor agrado 32 4.3.6 Métodos de análisis 32 4.3.6.1 Análisis granulométrico 32 4.3.6.2 Medición de textura 33 4.3.6.3 Humedad 34 4.3.6.4 Fibra dietética 34 4.3.6.5 Almidón resistente y almidón disponible 34 4.3.6.6 Prueba de agrado 35 5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 37 5.1 Pruebas preliminares 37 5.1.1 Determinación del estadio de desarrollo fisiológico del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ óptimo para su procesamiento. 37 5.1.2 Procesamiento de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 38 5.1.3 Determinación de la formulación a utilizar en la elaboración del fetuccini 38 5.1.3.1 Sustitución de sémola de trigo por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 38 5.1.3.2 Determinación de la formulación de fetuccini sustituyendo sémola de trigo con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. 39 5.1.4 Determinación del proceso de cocción de los fetuccinis 41
  • 6. vi 5.2 Deteminación del tamaño de partícula de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 42 5.3 Caracterización de las formulaciones elaboradas de fetuccini 45 5.3.1 Textura de los fetuccinis 45 5.3.2 Evaluación sensorial de los fetuccinis 49 5.4 Contenido de fibra dietética total de la formulación de fetuccini de mayor agrado 50 5.5 Evaluación del comportamiento del almidón resistente durante el proceso de elaboración del fetuccini sustituido con harina de plátano. 52 6 CONCLUSIONES 58 7 RECOMENDACIONES 60 8 BIBLIOGRAFÍA 61 9 APÉNDICES 73
  • 7. vii ÍNDICE DE FIGURAS página Figura 1. Flujo de proceso para la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. 29 Figura 2. Análisis diferencial promedio de tres réplicas por lote de tamizado de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ utilizado para la elaboración de los fetuccinis. 44 Figura 3. Comportamiento de los parámetros de textura de los fetuccinis cocidos evaluados para los tres niveles de sustitución elaborados (n=3). 45 Figura 4. Fibra dietética total de los fetuccinis 40 % y 0 % de sustitución de sémola por harina de plátano, secos y cocidos en base seca. 51 Figura 5. Contenido de almidón resistente de los fetuccinis en los que se sustituyó sémola con 40 % y 50 % de harina de plátano, valores obtenidos para los fetuccinis crudos y cocidos en base seca. n=3 (p0,05). 54 Figura 6. Contenido de almidón disponible de los fetuccinis en los que se sustituyó sémola con 40 % y 50 % de harina de plátano, valores obtenidos para los fetuccinis secos y cocidos en base seca. n=3 (p0,05). 55
  • 8. viii ÍNDICE DE CUADROS Página Cuadro 1. Composición química proximal del plátano crudo Musa AAB 7 Cuadro 2. Calidad y distribución del tamaño de partículas (%) de diferentes moliendas 10 Cuadro 3. Formulaciones de los fetuccinis elaborados con diferentes niveles de sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 27 Cuadro 4. Contenido de almidón resistente y total en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ con diferentes semanas de desarrollo fisiológico 37 Cuadro 5. Evaluación de las sustituciones de sémola de trigo con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ en la elaboración de fetuccini 39 Cuadro 6. Evaluación del uso de huevo en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 40 Cuadro 7. Evaluación del uso de aceite en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 40 Cuadro 8. Evaluación del uso de goma xanthan y guar en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 41 Cuadro 9. Tamaño medio de partícula de las tres réplicas de cada lote de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaboradas 43 Cuadro 10. Parámetros de textura evaluados en los fetuccinis cocidos en tres niveles de sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ 46 Cuadro 11. Agrado general de los fetuccinis sustituidos con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ secos 49 Cuadro 12. Cuadro 12. Agrado de consumidores hacia las formulaciones de fetuccini cocidos con salsa 50 Cuadro 13. Concentración de almidón resistente (AR), disponible (AD) y total (AT) promedios del plátano liofilizado y harina evaluados. Datos en base seca 53 Cuadro 14. Concentración promedio de almidón total (AT) de los fetuccinis secos y cocidos. Datos en base seca. n= 3 56
  • 9. ix RESUMEN Se determinó la concentración de almidón resistente (AR), almidón disponible (AD) y almidón total (AT) durante el proceso de elaboración de un fetuccini a partir de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, desde el plátano (Cemsa ¾), harina y en fetuccinis con 2 porcentajes de sustitución (40 % y 50 %) de sémola de trigo por harina de plátano Cemsa y una 0 % sustitución (fetuccini patrón) tanto secos como cocidos. Se caracterizó el producto final (fetuccini) a través de la medición de dureza, pegajosidad y adhesividad; se evaluó además el agrado con consumidores y finalmente se determinó el contenido de fibra dietética del fetuccini de mayor agrado. Las condiciones utilizadas en el proceso de elaboración de harina de plátano no afectaron el contenido de AR (57±2 % plátano fresco y 56±1 % harina), ni el del AD (24±2 % plátano fresco y 22±1 % en harina) (p0,05) pero sí disminuyó el AT (81±2 % plátano fresco y 78±1 % harina) (p0,05). La cocción aplicada a los fetuccinis disminuyó el contenido de AR (de 24 % a 3,2 % en el fetuccini 40 % sustitución y de 24 % a 3,7 % en el fetuccini de 50 % sustitución) (p0,05) y aumentó el de AD (de 50 % a 69 % en el fetuccini 40 % sustitución y de 51 % a 71 % en el fetuccini de 50 % sustitución), el contenido de AR determinado en los fetuccinis 40 % y 50 % sustitución cocidos no son diferentes entre sí y son mayores al del fetuccini 0 % sustitución cocido (1,1 %) (p0,05). Se encontró que la dureza y la pegajosidad son diferentes en los 3 fetuccinis elaborados, y que la adhesividad no es diferente en los fetuccinis 0 % y 40 % sustitución, pero sí entre estos y el fetuccini 50 % de sustitución (p0,05). Los consumidores prefieren los fetuccinis 40 % sustitución de sémola por harina de plátano secos en general y cocidos en cuanto a textura, además los consumidores no encontraron diferencia entre el color y sabor de las 3 formulaciones de fetuccinis cocidos. Por lo que el fetuccini 40 % sustitución se seleccionó como la formulación de mayor agrado para la determinación de fibra dietética. En el fetuccini cocido se halló mayor valor de fibra dietética total 8,6±0,9 %, que el obtenido en el fetuccini tradicional 7±1 % (datos en base seca) (p0,05).
  • 10. 1 1 JUSTIFICACIÓN América Latina es la segunda región de mayor producción de plátanos en el mundo, con 8,5 millones de toneladas anuales producidas en aproximadamente un millón de hectáreas (Bioversity International, 2007). Los principales países productores de América Latina son Colombia, Perú, Ecuador, Cuba, Bolivia, Republica Dominicana, Honduras, Haití, Guatemala y Venezuela, seguido en importancia, Costa Rica, Panamá, Nicaragua y las Islas Caribeñas. Sin embargo, Costa Rica es uno de los principales países exportadores, tanto para el mercado americano como europeo. El área de producción de plátano en Costa Rica se ha mantenido en los últimos cinco años en alrededor de 10 000 ha, con una producción promedio de 10 t/ha al año, siendo la región Huetar Atlántica la de mayor producción nacional (60 %), seguida de la región Huetar Norte (20 %) y la Brunca (15 %). La producción de plátano en nuestro país, sufre las consecuencias de los impactos ambientales inundaciones y viento principalmente seguido de los altos costos de producción debido principalmente a los agroquímicos causando una disminución en el manejo y renovación de las plantaciones (Solano, 2008). De esta producción el 33 % se dedica al consumo nacional en fresco, el 30 % para satisfacer la demanda de la agroindustria nacional y de exportación (chips y procesados de plátano) y el restante 37 % para el mercado de exportación como fruta fresca (Flores, 2008). La actividad platanera se ha convertido en los últimos años en uno de los principales protagonistas en la economía agrícola, generando empleo directo e indirecto y divisas como resultado de la fase de exportación, ingresos que impactan el resto de los actores económicos como comercio, turismo, industria, entre otros (Smith & Velásquez, 2004). Los bananos, plátanos y guineos (Musa spp., grupos AAA, AAB y ABB respectivamente) son unos de los principales cultivos amiláceos en el mundo en vías de
  • 11. 2 desarrollo junto con la papa (Baoxiu et al., 2000; Pacheco, 2002). El plátano se consume tanto como alimento que proporciona energía, como fruta de postre. Se estima que los plátanos y algunos tipos de bananos suministran más de 200 calorías (energía alimenticia) por día. Esta fruta tiene un gran significado socioeconómico y nutricional (Dadzie & Orchard, 1997), ya que, además de ser buena fuente de energía, también aporta vitamina B6, vitamina C y fibra dietética y contienen altos niveles de varios minerales, como calcio, hierro, magnesio, potasio y fósforo (Molina, 2001). En el estudio de la composición de las musáceas se ha encontrado gran cantidad de una fracción del almidón importante para la salud humana denominada almidón resistente (17 % del 86 % de almidón total (Pacheco & Testa, 2005)), la cual no es degradada por las enzimas digestivas del hombre y pasa a ser fermentada por las bacterias del intestio grueso. La tasa de digestión y absorción parece estar determinada por la respuesta metabólica al alimento. Existe evidencia de que la lenta digestión y absorción de carbohidratos son favorables en el manejo de desordenes metabólicos, tales como diabetes, triglicéridos e hiperlipidemia y para prevenir el cáncer de colon por la disminución del tiempo de tránsito intestinal (Goñi et al., 1997; Englyst & Englyst, 2005; Obando et al., 2007; Pacheco, 2001), los cuales tienen una alta incidencia y son algunas veces causa de muerte en Costa Rica. En cuanto a las enfermedades cardiovasculares reportadas para el 2003, la tasa de mortalidad es 10,5 por cada 10 000 habitantes y el cáncer de colon ocupa la quinta posición en cuanto a incidencia y mortalidad frente a otros tipos de cáncer presentes en la población costarricense (Ortiz et al., 2005). Hoy en día, en el caso del plátano, la demanda de productos detectada es para productos tales como: plátano minimamente procesado, chips, patacones, rodajas prefritas, y hojuelas, además existe un nicho de mercado para la nueva demanda, ya que, cada día aumenta el número de consumidores tanto nacionales como internacionales que buscan probar nuevos productos exóticos asociados a los conceptos de sostenibilidad y salud (Murillo, 1997; Flores, 2007).
  • 12. 3 Esta creciente demanda en el mercado nacional e internacional por nuevos productos ha contribuido para que el sector agropecuario escoja al plátano como producto prioritario dentro del Plan Nacional de Alimentos, para consumo en fresco directamente en la alimentación diaria, o bien procesado. De manera que la cadena agroindustrial del plátano ha buscado alianzas entre productores e industrializadores, apoyados por instituciones nacionales, privadas y centros internacionales de investigación para la producción de musáceas no tradicionales (Solano, 2007) como los bananos dátiles, banano rojo (Red-Makabu), plátano maqueño, plátano FHIA 21 y Cemsa ¾ los cuales podrían ser empleados como materia prima para desarrollo agrícola, elaboración de productos con valor agregado y como frutos para la exportación (Flores, 2007). Principalmente, en el caso del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, se han reportado altos rendimientos (mayor número de dedos y manos por racimo respecto al plátano Dominico hartón (Musa AAB)), gran calidad culinaria, adaptabilidad a diferentes condiciones climáticas y tolerancia a algunas enfermedades de importancia económica como las Sigatokas negra (Mycosphaerella fijiensis), amarilla (M. musicola) y resistencia al mal de Panamá, a las cuales el plátano Dominico hartón (Musa AAB) es altamente susceptible (Aristizábal & Herrera, 2003; Cuesta L, 2005., Sánchez et al., 1999). Además se han encontrado mayores contenidos de almidón resistente (AR) que en las variedades de plátano tradicionales (aproximadamente 60 % AR en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ y 50 % AR en Dominico hartón) (Da Mota et al., 2000). Actualmente se encuentran pocos productos disponibles en el mercado local que utilicen el plátano como materia prima, por lo que existe el interés de desarrollar nuevas alternativas tecnológicas que permitan el acceso a nuevos mercados y el apoyo a pequeños productores que se dedican al cultivo de la materia prima, ampliando las posibilidades de mercado y mejorando su calidad de vida. Una de las alternativas de industrialización del plátano podría ser la elaboración de harina, producto importante de considerar para ser industrializado, con el fin de utilizarse
  • 13. 4 en la producción de concentrado animal y otros productos que se podrían desarrollar para consumo humano (Murillo, 1997). Por ejemplo, puede ser utilizada para la elaboración de refrescos o bebidas en polvo, pastas, pudines y postres (Poiani & Saab, 2006), como sustituto en panes y galletas (Pacheco & Maldonado, 2000, Pacheco & Testa, 2005) ó en productos en polvo para sopas o cremas deshidratadas (Pacheco, 2001) Las pastas son consideradas un alimento popular debido a su fácil cocción y a su calidad nutricional, la digestión de sus carbohidratos es relativamente lenta, por lo cual es considerado un producto de bajo índice glicérico, debido a la lenta ruptura del almidón y, por lo tanto, a un lento aumento de los niveles de azúcar e insulina en el cuerpo (Brennan et al, 2004). Las pastas son tradicionalmente elaboradas con harina de trigo durum y agua que forman una mezcla homogénea. También es posible incorporar ingredientes que proporcionen fibra dietética a la pasta, lo cual incrementa su valor nutricional al compararla con una pasta normal (Wang et al., 1999). El moderar el incremento de la glucosa después de ingerir un alimento trae beneficios a la salud. Tanto la fibra soluble como la insoluble contribuyen a la tolerancia de la glucosa, ya que, incrementan la viscosidad de los fluidos intestinales, además, absorben enzimas y sustratos, los cuales bajan la tasa de digestión enzimática, y disminuyen la capa de agua sin mezclar del intestino, reduciendo el paso de la glucosa a las células intestinales. Estos efectos fisiológicos son particularmente importantes en el manejo de la diabetes mellitas tipo 2 (Reyes, 2007). Debido a los beneficios de la pasta y los nuevos mercados que se abren con el concepto de alimentos funcionales, se pretende desarrollar una pasta tipo fetuccini, en la cual se sustituya en diferentes niveles la sémola de trigo por harina de plátano Cemsa ¾, procurando conservar la mayor cantidad de nutrientes y las propiedades funcionales del almidón durante su elaboración y, posteriormente, determinar el agrado de los consumidores hacia el producto elaborado.
  • 14. 5 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo general Determinar el proceso de elaboración de un fetuccini a partir de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾) y la concentración del almidón resistente, disponible y total durante el proceso de elaboración, evaluar el agrado, parámetros de textura relacionados con calidad y el contenido de fibra dietética del producto final. 2.2 Objetivos específicos  Establecer el procedimiento de elaboración y formulación del fetuccini sustituyendo sémola de trigo por harina de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾).  Determinar el contenido de almidón resistente, disponible y total del plátano verde (Musa AAB cultivar Cemsa ¾), de la harina de plátano verde (Musa AAB cultivar Cemsa ¾), del fetuccini sustituido con harina de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾) seco y fetuccini sustituido con harina de plátano (Musa AAB cultivar Cemsa ¾) cocido.  Determinar el agrado y las características reológicas (dureza y pegajosidad) de las formulaciones de fetuccini (0 %, 40 % y 50 % de sustitución con harina de plátano Cemsa ¾).  Determinar el contenido de fibra dietética total del fetuccini con mayor agrado.
  • 15. 6 3 MARCO TEÓRICO 3.1 Plátano Todas las especies de plátano comerciales pertenecen a la familia Musaceae, orden Escitamineas. El nombre científico es Musa AAB y proviene de los cruces triploides de Musa acuminata (A) y Musa balbisiana (B) dando origen a los fenotipos: Curraré Hartón o Macho, Dominico Hartón o Macho por Hembra y al Dominico Hembra o Enano (Smith & Velásquez, 2004). Dentro del Dominico Hartón está el cultivar Cemsa ¾ de porte bajo que fue desarrollado en Cuba y que llegó al Banco de Germoplasma de la Corporación Bananera Nacional (CORBANA) (Flores, 2008). El proceso de formación del racimo de plátano se lleva a cabo una vez que la planta ha producido el 50 % de las hojas y ya ha concluido los procesos fisiológicos, este proceso se inicia con la floración (Smith & Velásquez, 2004), dos semanas después de la aparición de la flor se lleva a cabo el encinte (se colocan cintas de diferentes colores en el racimoy se cambian cada semana). Esta operación ayuda a determinar la madurez fisiológica de la fruta, decidir el momento de cosechar y planificar el número de plantas que se deben cosechar (Fuentes, 2003). Una plantación (Dominico hartón) con un buen manejo puede producir racimos de 15 kg, el cual contiene 5 manos con un promedio de 30 dedos (Smith & Velásquez, 2004). Mientras que una plantación de Cemsa ¾ produce racimos de 18 kg, con aproximadamente 8 manos y aproximadamente 39 dedos (Gonzáles et al., 2005; Hernández et al., 2003). El plátano (género Musa, grupo AAB) representa la cuarta fuente de energía para los humanos en los países en vías de desarrollo después del maíz, arroz y trigo. Además se le da un estimable valor debido a la alta concentración de almidón y al considerable aporte en fibra (Pacheco & Testa, 2005). En el cuadro 1 se detalla la composición química del plátano crudo.
  • 16. 7 Cuadro 1. Composición química proximal del plátano crudo Musa AAB (Blanco et al., 2006). Componente químico Porcentaje promedio (%)* Humedad 59,2 Carbohidratos totales 38,6 Grasa 0,2 Proteína 0,9 Fibra total 6,2 Fibra soluble 3,6 Fibra insoluble 2,6 Cenizas 1,1 *Porcentajes en base fresca. El plátano es un alimento de estimado valor energético, que forma parte, en muchas regiones, de la dieta diaria de la población, ya sea como fruta, en preparaciones caseras o como producto industrializado (Fernández et al, 1999). La demanda de plátanos ha aumentado debido a su creciente uso en productos horneados, siendo las propiedades funcionales una de las causas principales de su gran utilización en la formulación y desarrollo de alimentos. Antiguas investigaciones tendían a enfocar la atención de los productos funcionales hacia aceites de semillas ricas en proteínas y frijoles, limitándose la información acerca de las propiedades funcionales de importantes alimentos ricos en carbohidratos (Fagbemi, 1999). En la actualidad los almidones resistentes han generado un amplio interés en el ámbito mundial tanto por los beneficios potenciales en la salud como por sus propiedades funcionales. Los estudios clínicos demuestran que los almidones resistentes tienen propiedades fisiológicas beneficiosas en humanos, pudiendo prevenir enfermedades. El almidón resistente (AR) puede ser considerado como un ingrediente funcional que aumenta la calidad de los alimentos (Pacheco, 2001; Juarez et al., 2006; Pacheco, 2002), ya que muestran una alta resistencia a la digestión tanto “in vitro” como “in vivo”. Estudios previos en ratas indican que la ingesta de harina de plátano verde (17 % de almidón
  • 17. 8 resistente) puede reducir los niveles de colesterol y triglicéridos en sangre. Esta resistencia a la hidrólisis puede ser explicada por varios factores como grado y tipo de cristalinidad, contenido de amilosa, morfología del gránulo de almidón y proceso calórico (Pacheco, 2001). 3.2 Producción de plátano En Costa Rica, el plátano (Musa AAB) se cultiva en casi todas las regiones del país, localizándose desde las zonas bajas a nivel del mar hasta las zonas altas entre los 1 000 m y 1 600 m sobre el nivel del mar. Este cultivo es manejado por pequeños y medianos productores, con una tecnología variable, dependiendo del tipo de mercado al cual se dirija el producto. En el país el área sembrada oscila entre 9 000 a 10 500 hectáreas aproximadamente, y su rendimiento promedio es aproximadamente 10 t/ha/año, (Solano, 2008). Las principales variedades que se cultivan son la Curraré Gigante y Enana y en menor escala el Plátano Dominico o Hembra. La principal región productora del cultivo es la Huetar Atlántica con 6 500 has, las que representan más del 60 % del área del país, localizadas principalmente en los cantones de Talamanca, Matina, Pococí y Siquirres. Le siguen la región Huetar Norte 1 100 has y la región Brunca, con 900 has. Las otras 1 500 has están distribuidas en las otras regiones del país (Smith & Velásquez, 2004). Con la aparición de la enfermedad conocida como Sigatoka Negra (Mycosphaerella fijensis var. Diformis Morelet) en 1979 y el mal manejo de esta enfermedad, el cual afectó la calidad del producto, las exportaciones de Costa Rica decrecieron de 26 034 t en 1980 hasta casi desaparecer a finales de esa década. En 1989, gracias a la acción del Ministerio de Agricultura y Ganadería (M.A.G) en la Región Huetar Atlántica, se inicia un programa de recuperación de áreas con organizaciones de productores y de asistencia técnica e investigación, con el fin de mejorar las condiciones socioeconómicas de los plataneros y de
  • 18. 9 retomar los mercados internacionales ofreciendo un producto de alta calidad (Solano, 2008). En el año 1992 se exportaron 6 500 t a partir de este momento, las exportaciones han sido crecientes de la siguiente manera: en 1993, 10 000 t; en 1995, 17 000 t; en el año 1997 se exportaron más de 25 000 t a los mercados de USA (37 %), Holanda (31 %), Alemania (17 %), Reino Unido (2 %), Colombia (5 %), Bélgica (2 %), y otros países (4 %) (Solano, 2008). Desde el año 2004, se estima que anualmente se movilizan volúmenes de fruta que alcanzan las 60 000 t con destino preferentemente al mercado externo y en menor escala al mercado interno. La actividad platanera se ha convertido en los últimos años en uno de los principales protagonistas en la economía de la región, generando empleo directo e indirecto y divisas, como resultado de la fase de exportación y en general ingresos que impactan al resto de los actores económicos como comercio, turismo, industria, entre otros (Smith & Velásquez, 2004). 3.3 Sémola de trigo La sémola del trigo durum es un producto granular de color amarillo oscuro y estructura vítrea proveniente de la molienda del endospermo del grano de trigo durum, y es la materia ideal para la fabricación de pastas por sus características, ya que permiten obtener una textura y palatabilidad inigualables, por lo que ese ingrediente se ha obtenido en sinónimo de pasta de la mejor calidad (Gonzáles, 2008). La calidad de la sémola está determinada principalmente por la distribución de partículas, cantidad de gruesos, color, contenido de cenizas, humedad, proteína y carga microbiana. Es importante considerar que los defectos en la sémola son transferidos al producto elaborado (Kill & Turnbull, 2004).
  • 19. 10 El tamaño de partícula de la sémola usada para la elaboración de pastas debe ser menor a 840 μm (tamaño máximo), el rango típico va de 450 a 150 μm (cuadro 2). La sémola usada en la elaboración de pastas requiere un pequeño tamaño de partícula, ya que estos se hidratan más fácilmente que los gránulos grandes, sin embargo, la fuerte molienda requerida para obtener un pequeño tamaño de partícula puede provocar daño en el almidón, generando un aumento en las pérdidas en cocción y disminuyendo la firmeza de la pasta. Además se requiere una granulometría uniforme, ya que partículas pequeñas requieren mayor cantidad de agua para hidratarse en comparación con las partículas grandes. Ambas, la sobre y pobre hidratación afectara el desarrollo de la masa, y por ende, la calidad de la pasta (Manthey & Twombly, 2006). Cuadro 2. Calidad y distribución del tamaño de partículas (%) de diferentes moliendas. Muestra comercial Tamaño de malla (μm)1 Proteina (%)2 Cenizas (%)2 600 425 250 180 149 149 A 0,2 12,6 61,9 17,0 4,0 2,0 12,7 0,78 B 0,3 18,0 53,7 17,8 3,8 3,0 11,9 0,74 C 0,0 13,5 69,8 13,0 1,6 2,5 13,8 0,79 D 0,0 12,2 69,8 13,8 1,6 2,6 12,7 0,74 E 0,8 29,3 50,6 14,5 1,3 2,8 13,7 0,77 1 Número de malla y tamaño: 600μm malla 30, 425 μm malla 40, 250 μm malla 60, 180 μm malla 80, 149 μm malla 100. 2 Proteinas y cenizas basadas en 14% humedad. (Manthey & Twombly, 2006). El contenido de almidón en la sémola es de aproximadamente 80 %, la composición de este almidón en el trigo durum es de 70-75 % amilopectina y 25-30 % amilosa. La variación en las cantidades de amilosa-amilopectina tiene un mínimo efecto en la extrución cuando se lleva a cabo entre 45-50 °C, ya que a esta temperatura se lleva a cabo la gelatinización del almidón. El amidón determina algunas características de calidad durante la cocción de las pastas, como la absorción de agua, consistencia del gel y la integridad de la matriz del gluten (Manthey & Twombly, 2006). La sémola contiene entre 1 % y 2 % de lípidos, estos lípidos están relacionados con las pérdidas de almidón en la cocción y con el color, ya que, los ácidos grasos forman un
  • 20. 11 complejo con la amilosa, el cual reduce la solubilidad en agua y minimiza las pérdidas en cocción (Kill & Turnbull, 2004). La calidad de la pasta es mayormente afectada por el contenido y calidad de proteína. El contenido típico de proteína en la sémola va de 12 % a 16 %. Para elaborar pastas con buena calidad el mínimo de proteína es 12 %. Las proteínas de la sémola están compuestas 20 % por proteínas metabólicas (enzimas) y 80 % por proteínas de almacenamiento, las cuales a su vez se componen de las gliadinas y las glutelinas, las cuales al hidratarse y mezclarse forman el gluten, el cual se encarga de formar la masa y de formar la estructura viscoelástica (Manthey & Twombly, 2006). 3.4 Pastas Alimenticias La pasta alimenticia es un producto de consumo masivo, considerado además un alimento funcional por su bajo aporte de grasa y sodio y baja respuesta glicémica (Granito et al., 2003; Obando et al, 2007). Los ingredientes básicos habituales de las pastas son la harina o sémola de trigo (preferiblemente proveniente 100% de trigo Triricum durum) y agua. En áreas donde no se dispone del trigo, se utilizan para su elaboración otros tipos de cereales locales o alimentos ricos en almidón; algunos de estos son: la harina de patata (empleada en los ñoquis o gnocchi) y de maíz (en productos sin gluten) y diferentes tipos de cereales locales como por ejemplo el arroz en India (Raina et al., 2005). Otros ingredientes adicionales podrían ser: huevo, colorantes naturales como las espinacas o el tomate, y en el caso de algunos productos para EEUU, vitaminas (Kill & Turnbull, 2004; Dendy & Dobraszczyk, 2001). 3.5 Almidón El almidón es un polisacárido de reserva energética de las plantas que se encuentra ampliamente en la naturaleza y es muy conocido y utilizado en la industria textil, alimentaria y papelera (Cubero et al., 2002; Belitz & Grosch, 1997).
  • 21. 12 Su estructura es la de un homopolisacárido de moléculas de D-anhidroglucosa unidas mediante enlace α (1,4) y α (1,6). Está constituido por dos tipos de polímeros, amilosa y amilopectina cuya proporción confiere diferentes características de comportamiento y varía de acuerdo con la fuente de obtención del almidón (Cubero et al., 2002). El almidón constituye una excelente materia prima para modificar la textura y consistencia de los alimentos por sus propiedades espesantes y gelificantes. Su funcionalidad depende del peso molecular de la amilosa y la amilopectina, así como de la organización molecular de estos glucanos dentro del gránulo (Bello-Pérez et al., 2002). La mayoría de los almidones de cereales contiene de 20-30 % de amilosa, otros, por ejemplo, no están compuestos por amilosa y son 100 % amilopectina como el almidón de maíz, arroz, sorgo y cebada (FAO, 1998), aunque recientemente se han reportado variedades de trigo, maíz, arroz y cebada altos en amilosa (FAO, 1998; Dendy & Dobraszczyk, 2001). El plátano es caracterizado por altas concentraciones de almidón (Lehmann et al., 2002) según Baoxiu y colaboradores (2000) el contenido de almidón en plátano (Musa grupo AAB) es de 30 % (base fresca) y aproximadamente del 33 % - 37 % de este es amilosa. La cantidad de amilosa influye en la solubilidad, formación de enlaces con lípidos y otras propiedades funcionales del almidón. La amilopectina también se asocia con la solubilidad de los gránulos de almidón y, junto con la amilosa es también responsable de la forma estructural del gránulo de almidón. El grado de polimerización del almidón es variable; un alto grado de polimerización de la amilosa puede conferir estabilidad estructural al gránulo y ser parcialmente responsable de su resistencia a la α amilólisis in vitro (González, 2008). La forma de la estructura cristalina de los gránulos de almidón es un importante determinante de la digestibilidad y ésta es determinada por el origen botánico. El almidón de plátano es muy resistente a la acción de la amilasa pancreática, mientras que el almidón
  • 22. 13 de algunas legumbres es intermedia y el de los cereales es susceptible a la acción de las enzimas digestivas (Englyst & Englyst, 2005). 3.6 Clasificación nutricional del almidón En la última década, se ha demostrado la invalides de dos suposiciones acerca de la digestión del almidón, la primera, al estar el almidón formado por polímeros complejos, su hidrólisis y absorción es más lenta que azúcares simples o disacáridos. Gran cantidad de estudios in vitro y in vivo han mostrado que la presentación física de los alimentos es el mayor determinante de la tasa de digestión de ambos, almidones y azúcares. La segunda suposición es que el almidón es completamente hidrolizado y absorbido dentro del intestino delgado, la cantidad digerida es variable, ya que, una cantidad significante de almidón, dependiendo de nuevo, de la presentación física, se escapa de la digestión en el intestino delgado y entra al colon (Englyst et al., 1992). Las propiedades nutricionales del almidón en las comidas dependen de su biodisponibilidad en la digestión y/o absorción en el tracto gastrointestinal (Bjôrck et al., 1994). Desde este punto de vista Englyst y colaboradores proponen la siguiente clasificación nutricional del almidón: almidón rápidamente digerible (ARDIG), almidón lentamente digerible (ALDIG) y almidón resistente (AR) (Englyst & Hudson, 1996; Sajilata et al., 2006) Almidón rápidamente digerible (ARDIG): Se refiere al almidón hidrolizado y absorbido en el intestino delgado, principalmente es almidón amorfo y/o disperso, los cuales tienen una respuesta glicémica elevada. Los alimentos recientemente cocinados son fuente de este tipo de almidón (Englyst et al., 1992). Almidón lentamente digerible (ALDIG): Se refiere al almidón hidrolizado y absorbido en el intestino delgado, presentan una consistencia físicamente inaccesible amorfa, con almidón de estructura cristalina en forma de gránulos retrogradados, los cuales tienen una
  • 23. 14 baja respuesta glicémica. Está presente en la mayoría de los cereales crudos (Englyst et al., 1992) y retrogradado en alimentos cocidos (Sajilata et al., 2006). Almidón resistente: Se refiere al almidón que no es hidrolizado y absorbido en el intestino delgado con respuesta glicémica nula. Fuente de este tipo de almidón son los granos y semillas parcialmente molidos, patata y plátanos crudos, patata cocida refrigerada. Hay tres tipos de almidón resistente: almidón resistente tipo 1, almidón resistente tipo 2 y almidón resistente tipo 3 (Sajilata et al., 2006; Niba, 2002). Almidón resistente tipo 1: representa el almidón que es físicamente inaccesible, atrapados dentro de una matriz celular, como en las leguminosas (Gonzáles et al., 2006). La cantidad de este tipo de almidón es afectada por el procesamiento de los alimentos y puede disminuir o eliminarse por medio de la molienda (Englyst et al., 1992), además, es estable a las operaciones normales de cocción lo que posibilita su uso como ingrediente en alimentos convencionales (Sajilata et al., 2006). Almidón resistente tipo 2: representa los gránulos nativos de almidón cuya cristalinidad hace difícil su hidrólisis enzimática como los almidones de papa cruda y de plátano verde (Gonzáles et al., 2006). El almidón gelatinizado es más fácilmente digerido por las α- amilasas que el almidón nativo. De esta manera, el almidón resistente tipo 2 dependerá de la temperatura alcanzada, del tipo de proceso y la gelatinización (Gonzáles, 2008). Almidón resistente tipo 3: Son los almidones retrogradados (amilosa y/o amilopectina), que pueden haberse formado en alimentos cocinados y almacenados a temperatura ambiente o bajas (Gonzáles et al., 2006, McCleary, B & Monaghan, D, 2002). El almidón resistente tipo 3 es completamente resistente a la digestión por amilasas pancreáticas (Sajilata et al., 2006). Este tipo de almidón es de interés por su potencial uso como ingrediente para aumentar el contenido de fibra dietaria en los alimentos. La cantidad de este almidón
  • 24. 15 resistente se puede manipular en los productos por las condiciones de proceso. La fermentación de este almidón resistente en el intestino produce butirato, el cual juega un papel importante en la prevención de cáncer de colon (Englyst et al., 1992, Englyst et al., 2000). La retrogradación es una recristalización de las cadenas lineales de amilosa y de amilopectina. Como consecuencia el almidón no digerido en el intestino delgado, por distintas razones, pasa al intestino grueso en forma de almidón resistente, en donde serán fermentados por la microbiota existente (Gonzáles, 2008). Algunos factores que afectan la retrogradación del amilosa (formando el almidón resistente) son la longitud de la cadena de polímeros, presencia de azúcares, presencia o ausencia de lípidos, tiempo y temperatura de incubación, congelado–secado y autoclavado. Algunos factores asociados a la formación de almidón resistente durante estos procesos son el estado físico del alimento (molido o entero), el contenido de agua, pH, tiempo y temperatura de calentamiento, número de ciclos de enfriamiento y calentamiento, método de congelación (rápido o lento) y secado (Gonzáles et al., 2006, Lehmann et al., 2002). 3.7 Valor nutritivo del almidón Los hidratos de carbono constituyen la principal fuente de energía de la dieta humana. Originalmente las recomendaciones de su consumo se estimaron en base al requerimiento energético total, considerando los requerimientos proteicos y lipídicos. A finales del siglo pasado se comenzaron a estudiar los efectos biológicos de los hidratos de carbono sobre la salud humana a nivel poblacional y en grupos con requerimientos especiales como diabéticos, dislipidémicos y obesos (Arteaga, 2006). Los carbohidratos que son digeridos y absorbidos lentamente dan lugar a una respuesta postprandial de glucosa más prolongada y menos elevada que aquellos que se digieren y absorben rápidamente, que producen aumentos significativos en los niveles de glucosa en sangre, necesitando una mayor respuesta de insulina (Jenkins & Wolever, 1981).
  • 25. 16 La liberación de cantidades elevadas de insulina parece llevar a una disminución de la sensibilidad de los receptores de ésta y a una resistencia relativa a la misma, un factor que puede ser crucial en la aparición de diabetes y obesidad. También se ha relacionado con un aumento en los niveles séricos de triglicéridos, lo cual es considerado por algunos como un factor de riesgo cardiovascular en individuos susceptibles (Gonzáles, 2008). Algunas propiedades fisiológicas que podemos mencionar de los carbohidratos poco digeribles son tener bajo valor energético, escasa acidificación oral, modificación de los niveles plasmáticos de lípidos, aumento del bolo fecal, producción de butirato y acidificación del colon, baja respuesta glicémica, aumento de la biodisponibilidad de minerales (Ca2+ , Mg2+ , Fe2+ ) y efecto prebiótico. Estos efectos potenciales frente al cáncer colon rectal y a enfermedades infecciosas en el intestino grueso, pueden deberse por una parte, a la estimulación de los colonocitos, ya que los ácidos grasos de cadena corta son sus principales fuente energética y, por otra parte, a la inactivación de las bacterias putrefactas (Clostridium perfringens) y patogénicas (Escherichia coli, Salmonella, Listeria sp y Shigella) del colon, como consecuencia de la proliferación selectiva de Bifidobacterium sp y Lactobacillus sp y la acidificación del medio (Guillon & Champ, 2002; Niba& Niba, 2003). Se ha demostrado que los carbohidratos considerados como poco digeribles, tales como, fibra dietética (pectinas, celulosas, inulina), almidón resistente, oligosacaridos (fructo y galactooligosacáridos, α-galactósidos), polioles (xilitol, sorbitol) y algunos azúcares (lactulosa, isomaltosa) son resistentes a las enzimas endógenas del intestino delgado. Debido a esto alcanzan el intestino grueso donde van a ser fermentados por las enzimas producidas por la flora intestinal, principalmente por Bifidobacterium sp y Lactobacillus sp. Esta fermentación genera ácidos grasos volátiles de cadena corta (SCFA) (acetato, propianato, butirato) y L-lactato, que reducen el pH del medio, así como, gases (metano, dióxido de carbono e hidrógeno) (Englyst and Englyst, 2005; Gonzáles, 2008).
  • 26. 17 3.8 Fibra dietética La fibra dietética está formada por las partes comestibles de las plantas o por carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado y que presentan una fermentación completa o parcial en el intestino grueso. La fibra dietética incluye polisacáridos, oligosacáridos, ligninas y sustancias asociadas a las plantas como celulosa, hemicelulosa y pectinas, el compuesto fenólico de la lignina es el único carbohidrato no considerado fibra dietética. La fibra dietética promueve efectos fisiológicos beneficiosos incluyendo laxación, y/o atenuación de colesterol en la sangre y/o atenuación de glucosa en la sangre (AACC, 2001). En general se acepta, aunque no de forma universal que la fibra soluble es viscosa y fermentable y la insoluble no viscosa y escasamente fermentable. Esto no es del todo cierto, ya que por ejemplo, la inulina y los fructoolisacáridos son solubles y fermentables, pero tienen una viscosidad muy baja. Dada la confusión actual sobre la forma de clasificar los diferentes tipos de fibra, la FAO (Food and Agriculture Organization)/WHO (World Health Organization), propusieron recientemente una nueva clasificación, basada en el grado de polimerización de la misma, que incluye a los monosacáridos, disacáridos, oligosacaridos, almidones y polisacáridos no almidón (Gibson & Wiliams, 2000). Los beneficios de la salud asociados con el consumo de fibra dietética resultan de la combinación de cambios fisiológicos. Los efectos fisiológicos se pueden enumerar en cuatro categorías: incremento de la masa fecal y descenso del tiempo de tránsito, unión de las ácidos biliares, degradación de ácidos grasos de cadena corta en el intestino delgado e incremento de la viscosidad y la baja absorción durante la digestión (Gonzáles, 2008). Son alimentos ricos en fibra insoluble la harina de trigo, el salvado, guisantes, repollo, vegetales de raíz, cereales y frutas maduras, por otro lado son ricos en fibra soluble la avena, las ciruelas, la zanahoria, los cítricos, judías secas y otras legumbres. Siempre
  • 27. 18 debe aconsejarse que las fuentes de fibra sean variadas y que se realice una ingestión hídrica adecuada (Escudero & Gonzáles, 2006). La recomendación de ingesta diaria de fibra dietética varia con la dieta, una recomendación aproximada es de 20 g/día (Sieber, 2008; Escudero & Gonzáles, 2006, Gibson & Williams, 2000). En el caso de la pulpa de plátano verde cruda se reporta un contenido de 3,6 % de fibra soluble y 2,6 % de fibra insoluble, para un total de 6,2 % de fibra (base fresca) (Blanco et al., 2006). Gran variedad de autores han estudiado el contenido de fibra dietética en la harina de plátano, encontrando valores que van desde 6- 15,5 % (Pacheco et al., 2008). No se recomiendan una ingesta superior a 50 g/día debido a que esto no aporta beneficios adicionales y sí podrían provocar problemas de tolerancia (Escudero & Gonzáles, 2006). La fibra soluble funciona reduciendo la absorción de grasa y colesterol en el intestino, excretándolos en las heces; además realiza cambios en la respuesta endocrina que implica incrementar la excreción de la bilis ácida, que es atrapada por la fibra dietética, evitando que la grasa sea degradada por la bilis, mientras que la insoluble hace que los alimentos pasen más rápidamente por el intestino (Hughes, 1991). El contenido de fibra dietética (FD) es afectada por procesos térmicos, las principales consecuencias de estos se presentan en la solubilización de componentes sensibles de la fibra como pectinas, beta glucanos, oligosacáridos y arabinoxilanos (Gibson & Williams, 2000). En general los cambios en la composición de FD durante la cocción pueden ser parcialmente atribuidos a la redistribución de los componentes solubles e insolubles de los polisacáridos no almidonosos (como rupturas en estructuras de polisacáridos disminuyendo el peso molecular y aumentando la solubilidad) y a la parcial formación de almidón resistente, principalmente en productos con contenido de amilosa relativamente alto, ya que, está puede producir cantidades apreciables de almidón resistente de amilosa (Cheung & Chin, 1998; Gibson & Williams, 2000).
  • 28. 19 Cáncer de colon La alta incidencia del cáncer de colon y muertes debidas a este es muy común en todo el mundo incluyendo muchos países desarrollados. El riesgo de padecer este tipo de cáncer está relacionado con factores genéticos y padecimientos de colitis ulcerativas, pero también a factores ambientales tales como exposición a sustancias carcinogénicas y composición de la dieta. La relación del cáncer de colon en la población con respecto a la composición de la dieta, se refiere particularmente al consumo de fibra y almidón, los cuales son ligados con efectos protectores y por ende, sugieren una positiva relación entre la dieta y el cáncer de colon (Niba &Niba, 2003). En Costa Rica los tipo de cáncer más comunes son en orden descendiente de piel, estómago, de próstata y mama, pulmón y cuello uterino y colon ocupando la quinta posición en cuanto a incidencia y mortalidad (Ortiz et al., 2005). El efecto protector de la fibra tiene una etiología multifactorial. En primer lugar, al disminuir el tiempo de tránsito intestinal, se reduce el tiempo de exposición a diversos carnógenos en el colon; en segundo lugar, la fibra incrementa la excreción de ácidos biliares en las heces evitando la formación de ácido biliares segundarios, algunos de cuales se consideran procarcinogénicos; en tercer lugar, la fermentación colónica de la fibra disminuye el pH al nivel necesario para inhibir la actividad de la enzima 7-α-hidroxilasa que convierte los ácidos grasos biliares primarios en segundarios, siendo el ácido butírico el ácido graso de cadena corta que más se ha implicado en estos procesos (Escudero & Gonzáles, 2006, Gonzáles, 2008). Un consumo adecuado de fibra dietética puede estar relacionado con una reducción del riesgo de varios cánceres del tracto gastrointestinal, pero son más las investigaciones que se han enfocado en el cáncer de colon (Hughes, 1991).
  • 29. 20 Diabetes La diabetes mellitus es una enfermedad crónica, generalizada, que se manifiesta en su expresión total con hiperglicemia, glucosuria, catabolismo proteico, cetosis y acidosis y aumento de riesgo de complicaciones por enfermedades vasculares (Gonzáles, 2008). En la práctica clínica se diferencian siempre dos tipos: la diabetes mellitus insulinodependiente o tipo I (DMID), que se caracteriza por aparecer antes de los 30 años, tener un inicio relativamente brusco, tender a la cetosis y precisar rápidamente insulina y la diabetes mellitus no insulina dependiente o tipo 2 (DMNID), que suele afectar a personas obesas y mayores de 40 años; su aparición es a menudo solapada y puede controlarse sólo con dietas a largo plazo, no requiriendo en general insulina (Gonzáles, 2008). La fibra soluble ha sido relacionada con el control de la glicemia, debido a que retrasa el vaciamiento gástrico; disminuye la absorción de glucosa al quedar atrapada por la viscosidad de la fibra y siendo entonces menos accesible a la acción de la amilasa pancreática; produce ácidos grasos de cadena corta, el propionato influye en la neoglucogénesis reduciendo la producción hepática de glucosa, el butirato actúa reduciendo la resistencia periférica a la insulina al reducir la producción de citoquinas proinflamatorias (Escudero & Gonzáles, 2006). Enfermedades cardiovasculares Los mecanismos de acción de la fibra relacionados con la prevención de enfermedades cardiovasculares están relacionados con la capacidad de limitar la absorción del colesterol intestinal y con la acción quelante sobre las sales biliares. Así mismo, el propionato, tras ser absorbido desde el colon a la circulación portal, puede actuar inhibiendo la enzima HMG CoA reductasa (3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-Co A reductase), lo cual disminuye la síntesis endógena de colesterol (Escudero & Gonzáles, 2006).
  • 30. 21 3.9 Alimento funcional Los productos alimentarios siempre han sido elaborados con el objetivo de satisfacer las exigencias del consumidor en cuanto a sabor, apariencia, valor y comodidad. La idea de diseñar productos alimentarios con efectos beneficiosos para la salud es relativamente nueva y responde al cada vez mayor reconocimiento del papel de la dieta en la prevención y tratamiento de enfermedades (Mazza, 1998). El alimento funcional se refiere a aquel alimento que por sus componentes fisiológicos activos, provee beneficios más allá de la nutrición básica y puede prevenir enfermedades o promover la salud (González, 2008). El Consejo de Nutrición y Alimentación de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos los define como alimentos modificados o que contengan un ingrediente que demuestre una acción que incremente el bienestar del individuo o disminuya los riesgos de enfermedades, más allá de la función tradicional de los nutrientes que contiene (Araya & Lutz, 2003). A lo largo del tiempo se han utilizado muchos términos para identificar los alimentos funcionales, tales como alimentos de diseño, productos nutracéuticos, fitoalimentos/fitonutrientes, alimentos terapéuticos, alimentos de valor añadido, prebióticos /probióticos, alimentos hipernutritivos (Cortés et al., 2005). La regulación en relación con los alimentos saludables está siendo constantemente revisada y modificada, y constituye uno de los temas de mayor dinamismo en los organismos regulatorios y en la industria alimentaria. El concepto de desarrollar alimentos no sólo para disminuir las deficiencias nutricionales, sino más bien para proteger la salud de la población fue desarrollado a principios de los años 80 en Japón, a través del Ministerio de Salud, preocupado por los elevados gastos en salud de la población japonesa con alta expectativa de vida. Es así como creó un marco regulatorio que favorecía el desarrollo de estos alimentos, que en la actualidad se conocen como FOSHU (Foods for Specified Health Use) (Araya & Lutz, 2003). Este ente se encarga de clasificar los alimentos que se proponen para ser considerados funcionales (Gibson & Williams, 2000).
  • 31. 22 3.10 Propiedades físicas Textura La textura es la propiedad de los alimentos que es detectada por los sentidos del tacto, la vista y el oído (Ureña et al., 1999) y está relacionada con la deformación, desintegración de los alimentos sólidos y la viscosidad de los líquidos bajo una fuerza (Giese, 1995). La textura de un alimento se puede caracterizar por medio de métodos sensoriales o instrumentales. El análisis sensorial incluye la utilización de los sentidos del olfato, gusto y tacto; estas medidas generalmente son subjetivas debido a que reflejan diferencias fisiológicas de la población y a las interpretaciones en el cerebro. En el caso de los métodos instrumentales, estos pueden llevarse a cabo bajo condiciones más definidas u estrictas, por lo que se consideran más objetivos (Kilcast, 2004) Las técnicas instrumentales para medir textura se clasifican en tres grupos:  Ensayos empíricos: miden algunas propiedades físicas que en términos reológicos está muy poco definida; sin embargo, con experiencias prácticas se ha demostrado que tiene una relación cercana a la propiedad de interés.  Ensayos imitativos: intenta simular las condiciones a las que el material está sometido en la boca.  Ensayos fundamentales: miden propiedades físicas bien definidas como la viscosidad o el módulo elástico (Rosethal, 2001). Algunos de los factores que influyen en la textura de las pastas son: calidad y cantidad de proteína, condiciones de secado, composición del agua de cocción y absorción de agua por parte de las proteínas durante la cocción. Además es importante descatar que el agua usada en el procesamiento de la pasta y la temperatura de secado influyen en la adhesividad de la pasta (Raina et al., 2005).
  • 32. 23 La evaluación de la textura de las pastas está dada principalmente por los siguientes atributos:  Firmeza: en la resistencia inicial que ofrece la pasta a la penetración cuando se muerde.  Elasticidad: es la forma en que la pasta se rompe en la boca cuando se sigue masticando.  Pegajosidad: es la sensación global de la pasta en la boca junto con el almidón residual que permanece en la boca después de tragar (Kill & Turnbull, 2004). Varios autores han determinado que los emulsificantes refuerzan la red formada por el gluten, envolviendo y desarrollando la estructura del gluten mientras que se mejora la textura de las pastas. Como prueba de lo anterior, se ha encontrado una mejora en las propiedades de los extruidos después de adicionar hidrocoloides (Raina et al., 2005), considerados fibras solubles, ya que son sustancias poliméricas solubles o dispersables en agua que ligan el agua libre del medio en que se aplica. La capacidad de retención de agua y, por ende, las características reológicas y de textura están determinadas por la estructura del polímero (lineal o ramificado, grado de ramificación, etc.) (Cubero et al., 2002). Tamaño de partícula Los sistemas en polvo se pueden caracterizar a través de la distribución de las partículas que lo componen. La cuantificación de los diferentes tamaños de partículas se realiza a través el tamizado, en donde se considera el peso retenido en cada tamiz. Un tamiz permite el paso de la fracción compuesta por finos y retiene la fracción compuesta por partículas gruesas. Con el propósito de caracterizar la distribución de tamaños, se colocan una serie de tamices cuyos orificios van descendiendo en tamaño en la misma dirección que el material se mueve (León, 2008). Además de separar industrialmente los productos alimenticios en dos o más categorías de tamaño de partícula, con fines industriales específicos, el tamizado o cribado
  • 33. 24 se usa también con fines analíticos, para determinar el tamaño de partícula y la distribución por tamaños de los productos polvosos. El tamizado como método de análisis puede ser utilizado como una manera de evaluar la calidad de un producto o para determinar la eficacia de una operación (Brennan et al., 1998). Factores importantes a considerar en la elaboración de una pasta alimenticia en la que utilizan harinas compuestas, ya que, la homogeneidad en el tamaño de partículas es uno de los principales parámetros que determina la calidad del producto final (Dendy & Dobraszczyk, 2001). 3.11 Agrado Las pruebas de consumidores se realizan generalmente con jueces no entrenados, los cuales son los consumidores finales del producto. Durante el desarrollo de productos se utilizan pruebas sensoriales de aceptación con el propósito de tener una guía y poder determinar aquellos productos o prototipos que no sean del agrado del consumidor y aquellos que cumplan o superen los gustos del mismo (León, 2008). Las pruebas de aceptación se realizan normalmente a paneles que involucran de 50- 100 jueces (Stone & Sidel, 2004). Las pruebas de aceptación se lleva a cabo con el propósito de:  Determinar el agrado general o preferencia de un producto, por parte de una muestra de consumidores que representa a la población.  Determinar el agrado o preferencia de algunas características de un producto: color, sabor, aroma, textura, apariencia, entre otros (Stone & Sidel, 2004). El objetivo de la prueba de agrado con escala hedónica es localizar el nivel de agrado o desagrado que provoca una muestra específica. Se utiliza una escala no estructurada sin mayores descriptores que los extremos de la escala, en los cuales se puntualiza la característica de agrado. Esta escala debe contar con un indicador del punto medio, a fin de facilitar al juez consumidor la localización de un punto de indiferencia a la
  • 34. 25 muestra. Es una prueba sencilla de aplicar y no requiere entrenamiento o experiencia por parte de los consumidores. Esta prueba permite detectar el nivel de agrado que una muestra representa para una población en particular (Pedrero & Pangborn, 1989). Es importante destacar que las pruebas de aceptación y agrado indican el agrado de un producto en específico, sin tomar en cuenta el empaque, etiquetado o precio. También, a pesar que las pruebas de aceptación son una parte esencial en el desarrollo de un producto y en la toma de decisiones, se debe tener en cuenta que una prueba de aceptación exitosa no garantiza el éxito de un producto en el mercado, es decir, las pruebas de aceptación no sustituyen las pruebas de mercado de gran escala (Resurrección, 1998).
  • 35. 26 4 MATERIALES Y MÉTODOS 4.1 Localización del proyecto El proceso de pelado, troceado del plátano y molienda de la harina se realizó en las instalaciones de la planta piloto del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA) y el secado del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ para la elaboración de harina, se llevó a cabo en las instalaciones del Centro de Capacitación Agroindustrial del Caribe (CENCAC) en Siquirres. El desarrollo de la formulación y el proceso tecnológico se efectuó en las instalaciones de Artesanos del Sabor S.A. (Pasta y Basta) ubicada en San José, Paseo Colón. Los análisis físico-químicos y sensoriales se realizaron en los laboratorios de la Escuela de Tecnología de Alimentos y en el laboratorio de Química y Análisis Sensorial del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA). 4.2 Proceso de elaboración de las pastas 4.2.1 Ingredientes Plátano y harina de plátano Cemsa: Se utilizaron 3 lotes de aproximadamente 60 kg de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ de 7 semanas de desarrollo fisiológico (óptimo grosor para el procesamiento y alto contenido de almidón resistente), proveniente de una pequeña plantación perteneciente a una cooperativa de productores de Puntarenas (Coopevaquita R. L.), en el kilómetro veintinueve de Laurel, Corredores, Puntarenas, cosechados de manera aleatoria de una plantación de plátano. Sémola de trigo: Se utilizó Sémola de trigo de uso industrial adquirida en Molinos de Costa Rica.
  • 36. 27 Demás ingredientes (huevos, aceite y goma guar) fueron adquiridos en la industria alimentaria nacional. 4.2.2 Formulaciones Se utilizaron 3 formulaciones para la elaboración de la pasta, una de 50 % de sustitución de la sémola con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, otra de 40 % de sustitución y una patrón de sémola de trigo 100 %. Las formulaciones se detallan a continuación Cuadro 3. Formulaciones de los fetuccinis elaborados con diferentes niveles de sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. Ingredientes (g) Porcentajes de sustitución 0 % 40 % 50 % Sémola de trigo duro 7 200 4 320 3 600 Harina de plátano Cemsa ----- 2 880 3 600 Huevos enteros 1 200 1 200 1 200 Goma guar 50 50 50 Agua* 1 400 1 400 1 400 Aceite 150 150 150 Total 10 000 10 000 10 000 Agua*: Las cantidades de agua fueron modificadas de acuerdo con las características de la pasta (porcentaje de sustitución con harina de plátano y humedad de la sémola). 4.2.3 Descripción del proceso para la obtención del fetuccini Se cortaron y desmanaron plátanos Musa AAB cultivar Cemsa ¾ con 7 semanas de edad de desarrollo. Posteriormente se separaron y despuntaron manualmente con ayuda de un cuchillo de acero inoxidable. Se seleccionaron plátanos de todos lo tamaños que no presentaran golpes o daños. Se sumergieron en un tanque con agua potable para eliminar contaminantes orgánicos y superficiales adheridos. Luego se prosiguió a la inmersión en una disolución 100 mg/kg de
  • 37. 28 hipoclorito de sodio por 3 min y separación de la corteza del fruto a mano con la ayuda de un cuchillo de acero inoxidable, la pulpa fue troceada en forma de cubos en una rebanadora Hobart con una cuchilla para cubos de 0,50 cm. Los trozos de plátano se colocaron en bandejas con capacidad aproximada de 2,5 Kg/bandeja, construidas de malla y marcos de acero inoxidable, se deshidrató en un secador de aire caliente a aproximadamente 65 ºC con una velocidad de 4,0 m/s hasta llegar a una humedad de aproximadamente 8 % (Fernández et al. 1999). Los trozos se dejaron enfriar a temperatura ambiente y se molieron en un molino de martillos del Centro de Capacitación Agroindustrial del Caribe (CENCAC) en Siquirres, con una malla de retención 0,0600 plg de apertura. Los ingredientes (sémola, harina de plátano, goma, agua, aceite y huevo) se mezclaron por 20 min en el tanque de mezclado y amasado de la maquina extrusora de Pasta y Basta marca Monferrina. Una vez formada la masa, ésta se pasó al tanque de extrusión para ser laminada. Las láminas de pasta se introdujeron en la formadora obteniendo el fetuccini de 1 mm de grosor. Los fetuccinis estirados se colocaron en bandejas, estibadas en 2 carros de 25 bandejas cada uno. El secado se llevó a cabo por medios de ciclos de secado a diferentes temperaturas (siempre inferiores a 45 °C) por 16 h, el secador utilizado pertenece a la empresa Pasta y Basta, marca Monferrina. Posteriormente la pasta se dejó a temperatura ambiente por 15 min para que se enfriara y se empacó en bolsas de polietileno. En la figura 1 se presenta el diagrama de flujo del proceso que será aplicado para la obtención del fetuccini sustituidos con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
  • 38. 29 Plátano SELECCIÓN LAVADO Y DESINFECCIÓN PELADO Cáscaras TROCEADO Trozos de 0,50 cm SECADO AIRE CALIENTE 65 ºC, humedad final ~ 8 % MOLIENDA Molino de martillos malla 0,0600 plg Agua, Aceite, goma, sémola y huevo MEZCLADO Mezcladora 20 min EXTRUSION Láminas de pasta FORMADO Fetuccinis 1 mm grosor SECADO AIRE CALIENTE Ciclos T45 °C, 16 h, humedad final 11-14 % ENFRIADO 15 min Tamb EMPACADO Bolsas de polietileno Fetuccini de plátano Figura 1. Flujo de proceso para la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
  • 39. 30 4.3 Procedimiento experimental 4.3.1 Elaboración harina y fetuccini 4.3.1.1 Elaboración de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Se siguió la metodología descrita por Fernández et al (1999), para la elaboración de la harina de plátano. Se realizaron algunas modificaciones detalladas en los resultados de las pruebas preliminares. La elaboración de la harina se llevó a cabo por triplicado, al igual que los análisis de humedad y el tamizado para cada lote de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. 4.3.1.2 Elaboración del fetuccini La pasta se elaboró siguiendo los parámetros de procesamiento de la empresa Pasta y Basta. De cada lote de harina se elaboraron las 3 formulaciones de fetuccini (40% de sustitución con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾, 50 % se sustitución y 100 % Sémola de trigo). 4.3.2 Evaluación del almidón resistente, disponible y total del plátano fresco y harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Se aplicó un diseño irrestricto aleatorio para comparar el almidón resistente (AR), almidón disponible (AD) y almidón total (AT) en el plátano fresco Musa AAB cultivar Cemsa ¾ y en la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾.
  • 40. 31 Los datos se analizaron estadísticamente por medio del análisis de varianza (ANDEVA). 4.3.3 Caracterización fisicoquímica y reológica de las formulaciones de fetuccini desarrolladas. Se aplicó un diseño factorial con 2 factores, donde los factores son: factor etapa de procesamiento con 2 niveles secos y cocido y factor sustitución con 3 niveles 0 %, 40 % y 50 % sustitución de sémola con harina de plátano, dando un total de 6 tratamientos (cocido 0 %, cocido 40 %, cocido 50 %, seco 0 %, seco 40 % y seco 50 %). En el análisis de textura se aplicó un diseño irrestricto aleatorio, en el que las repeticiones se utilizaron como bloques. Se realizaron los análisis de dureza, pegajosidad, almidón resistente, disponible y total a cada una de las formulaciones desarrolladas y se compararon los resultados mediante ANDEVA y pruebas de comparación de medias de Tukey. Los análisis se efectuaron por triplicado para las tres repeticiones a excepción de la dureza y pegajosidad, para los cuales se realizaron 10 réplicas para las tres repeticiones debido a su alta variabilidad. La definición del número de repeticiones se hizo de acuerdo con lo descrito en el apéndice D. Se determinó que para un α=0,05 y un 1-β =0,7 y 3 tratamientos (tomando en cuenta que para la definición del número de repeticiones se utilizaron los resultados de almidón resistente (AR) y de textura (dureza) de los 3 niveles de sustitución de los fetuccinis, los cuales fueron definidos como tratamientos) se realizarían 3 repeticiones. 4.3.4 Evaluación Sensorial Las diferentes formulaciones (diferentes porcentajes de sustitución de sémola con harina de plátano) fueron sometidas a una prueba de agrado con consumidores. Se evaluó el agrado del sabor, el color y la textura. Para la evaluación de las muestras se utilizó una escala hedónica lineal anclada en sus extremos y punto medio: “me
  • 41. 32 disgusta mucho”/”me es indiferente”/”me gusta mucho” (Apéndice C). La evaluación sensorial del fetuccini con sustitución de 40 % y 50 % se llevó a cabo con 70 consumidores de pastas, y la de 0 % sustitución (sémola 100 %) por 80 consumidores, cuyas edades se encontraban entre los 15-70 años de clase media. Las pastas se presentaron calientes acompañadas de una salsa de tomate comercial en proporción 1:1 (salsa: pasta). Los resultados se analizaron por medio de pruebas t-student para muestras independientes con varianzas iguales. 4.3.5 Análisis químico del fetuccini de mayor agrado Al fetuccini elaborado de mayor agrado y al fetuccini patrón (0% harina de plátano) se le cuantificó el contenido de fibra dietética, éste se analizó en el fetuccini seco y en el cocido por medio de cuatro réplicas, los datos se analizaron mediante análisis de varianza (ANDEVA). 4.3.6 Métodos de análisis 4.3.6.1 Análisis granulométrico Se llevó a cabo un análisis granulométrico para obtener la distribución de tamaños de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaborada. Se utilizaron tamices normalizados y numerados dispuestos en orden decreciente de la serie TYLER (14-20-28-35-48-65-100-150-200-270-400). El primer tamiz corresponde a aquel en el que no se retuvo ninguna partícula de la muestra y aunque el último permitió el paso de más del 1 % del peso de la muestra, este fue el de menor apertura disponible. Se utilizaron aproximadamente 200 g de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. Para determinar el tamaño medio de las partículas se utiliza la siguiente fórmula: Tamaño medio=Σ(Dp*fracción retenida)
  • 42. 33 Donde el Dp es el promedio entre las aperturas de dos tamices consecutivos, mientras que la fracción retenida en la cantidad de partículas que no logran atravesar un tamiz de apertura conocida (Brennan et al., 1998). 4.3.6.2 Medición de textura Se realizó el análisis instrumental de textura mediante el Texturómetro Modelo TA.XT Plus Micro Systems. Este instrumento está condicionado para ser utilizado en productos tipo pastas junto con un programa diseñado para evaluar la pegajosidad y dureza de éstos. Se determinaron los parámetros que definen la dureza y pegajosidad de la pasta cocida, para lo anterior se utilizó el aditamento de hoja de cuchilla con superficie plana rectangular de 2 mm. Se colocaron tres unidades de fetuccini estirados y juntos sobre la base rectangular del texturómetro. Las mediciones se llevaron a cabo a temperatura ambiente. Para lograr la correcta hidratación de los fetuccinis la cocción se llevó a cabo de la siguiente manera, se cocieron las pastas en agua a ebullición, en una proporción de 100 g de pasta en 3 L de agua, por un periodo de 3 min 15 s en el caso de la pasta con porcentajes de sustitución de sémola con harina de plátano y 4 min en el caso de la pasta de sémola (textura al dente), una vez cocida, la pasta se colocó en un volumen de agua destilada de 5 veces su peso e inmeditamente después se escurrieron y se llevaron a cabo las mediciones (en un máximo tiempo de 10 minutos después de finalizada la cocción). Durante la ejecución de las pruebas se utilizaron los siguientes parámetros, modo: fuerza de compresión, velocidad: pre-prueba y post-prueba 0,1 mm/s, velocidad de la prueba: 0,17 mm/s, distancia: 1 mm y cantidad de fuerza necesaria para empezar captura de datos 5 g.
  • 43. 34 Se realizaron 10 réplicas para las 3 repeticiones y los resultados son los valores promedios de las mediciones. 4.3.6.3 Humedad Esta determinación se llevó a cabo siguiendo el método de análisis AQCITA-M002 (CITA, 2006a), basado en el método 920.151 de la AOAC (1999). Se realizaron 3 réplicas por cada muestra. 4.3.6.4 Fibra dietética Se determinó siguiendo el método de análisis AQCITA-M007 (CITA, 2006b), basado en el método 985.29 16a edición de la AOAC (1999). El análisis fue realizado por el laboratorio de química del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA). Se análizaron los 3 lotes de fetuccinis elaborados (únicamente en los fetuccinis 0 % y 40 % de sustitución con harina de plátano), antes y después de la cocción mediante 4 réplicas de las muestras desengrasadas. De las 4 réplicas de la muestra desengrasada en 2 se determinó proteína y en las otras 2 cenizas, con los respectivos valores promedios se llevó a cabo la correlación correspondiente mediante la formula del método utilizado. La fórmula utilizada para obtener el valor de fibra dietética total es g residuo-(% proteína + % cenizas residuo x g residuo)-g blanco % FDT= 100 x 100 g muestra 4.3.6.5 Almidón resistente y almidón disponible El almidón resistente (AR) y almidón disponible (AD) se determinaron con el método in vitro enzimático desarrollado por Megazyme (Anónimo, 2004), que consiste en la determinación espectrofotométrica de la glucosa liberada al hidrolizar el almidón disponible en la primera parte del análisis y luego la glucosa liberada al solubilizar el
  • 44. 35 almidón cristalino (resistente). Con los valores obtenidos por medio de este método se calculó el almidón total (suma de almidón resistente y disponible). El análisis se llevó a cabo por triplicado para cada muestra de los 3 lotes utilizados, el AR y AD se calculó en varias etapas del procesamiento (plátano fresco liofilizado, harina de plátano, fetuccini seco en las 3 formulaciones elaboradas y fetuccini cocido en las 3 formulaciones elaboradas). Conociendo la concentración de glucosa en la solución final el cálculo del almidón resistente, disponible y total se llevó a cabo con las siguientes fórmulas % AR= Conc. x F x 1/1000 x 100/w x 162/180 % AD= Conc. x F x 1/1000 x 100/w x 162/180 % AT= % AR + % AD Donde Conc : en ug en 0,1mL F : factor de dilución en el caso de llevar a 100 mL es 100/0,1 , si se toma directo es 10,3/0,1 W: es peso en mg seco es el peso* (100-% humedad)/100 La descripción del método se presenta en el apéndice B. 4.3.6.6 Prueba de agrado Se evaluó el agrado general de la pasta seca, presentando al consumidor 10 g de pasta de los diferentes porcentajes de sustitución de sémola de trigo por harina de plátano (40 % y 50 %). Además se evaluó la pasta cocida, presentando al consumidor 20 g de pasta cocida con 20 g de salsa a aproximadamente 60 °C en tacitas de vidrio con tapa donde se encontraban rotuladas con los códigos correspondientes a la muestra, las cuales fueron aleatorizadas y balanceadas. El consumidor evaluó el agrado con base en los parámetros: color, sabor y textura, marcando su opinión en una escala hedónica anclada para cada atributo.
  • 45. 36 Para la cocción de la pasta, se colocó el fetucini en agua hirviendo (proporción 100 g fetuccini en 3 L de agua) por un periodo de 3 min 15 s para el caso de la pasta con porcentajes de sustitución de sémola con harina de plátano y 4 min en el caso de la pasta de sémola (textura al dente). Posteriormente se cernió y se colocó en las tacitas.
  • 46. 37 5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1 Pruebas preliminares 5.1.1 Determinación del estadio de desarrollo fisiológico del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ óptimo para su procesamiento. Se determinó la semana de desarrollo fisiológico del plátano que presentaba mayor contenido de almidón resistente por medio de un método enzimático in vitro en las semanas 6, 7 y 8 utilizando plátano fresco liofilizado. Las semanas de desarrollo fisiológico se seleccionaron de acuerdo con el proceso normal de cosecha que se lleva a cabo en plátano (Flores, 2006). Este análisis se realizó por duplicado con 2 repeticiones (Apéndice A). Cuadro 4. Contenido de almidón resistente y total en plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ con diferentes semanas de desarrollo fisiológico. Desarrollo fisiológico Humedad plátano fresco (%) Almidón resistente (%) Almidón total (%) Semana 6 de floración 63,0±0,1 50±5a 76±1a Semana 7 de floración 62±1 47±3a 75±2a Semana 8 de floración 66,1±0,4 48±7a 70±6a Nota: En una misma columna entre promedios con letras diferentes existe diferencia significativa (p0,05) De acuerdo con el cuadro 4 no hay diferencia significativa en el contenido de almidón resistente, ni almidón total entre las semanas 6 a 8 de desarrollo fisiológico del plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ evaluadas (p>0,05). Por lo que, se podría utilizar esta variedad de plátano en cualquiera de los estadios de desarrollo fisiológicos evaluados. Para la presente investigación se decide utilizar el plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ con 7 semanas de desarrollo fisiológico para la elaboración de harina debido a que con este nivel de desarrollo se obtiene un grosor adecuado para obtener buen
  • 47. 38 rendimiento al elaborar harina, además que no se incurre en riesgos de que la materia prima pueda sobrepasar la madurez deseada, con lo que se podría disminuir el contenido de almidón resistente y total por el proceso de maduración. 5.1.2 Procesamiento de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Se evaluó el secado de las rodajas de plátano en bandejas, en un secador de aire caliente. Encontrándose que al colocar las rodajas en las bandejas, estás se pegaban entre sí, dificultando el proceso de secado. De lo anterior se concluyó que el secado se realizaría utilizando trozos de plátano de 0,5 cm y no rodajas. Se realizaron pruebas para determinar el efecto de la inmersión de los trozos de plátano en una disolución de metabisulfito de sodio 500 mg/kg. Se observó que la inmersión en la disolución de metabisulfito no produjo diferencias entre el color de la harina de plátano obtenida al sumergir los trozos y la obtenida sin sumergirlos. La evaluación anterior fue llevada a cabo por un panel informal de 4 personas y se decidió que se eliminaría esta etapa de procesamiento de la harina para evitar exponer los trozos de plátano a calor húmedo en el secado, ya que esta etapa podría disminuir el contenido de almidón resistente (AR) (Yue, P. & Waring, S., 1998; Sajilata et al., 2006; Gonzáles et al., 2007b). 5.1.3 Determinación de la formulación a utilizar en la elaboración del fetuccini 5.1.3.1 Sustitución de sémola de trigo por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Se evaluaron tres niveles de sustitución de la sémola de trigo por harina de plátano, se analizaron sensorialmente mediante degustaciones informales y se les evaluó el proceso de elaboración de la pasta en términos de su funcionalidad. Los grados de sustitución en base seca se realizaron sin tener en cuenta los demás ingredientes como (goma, agua, huevo y aceite) los resultados obtenidos se indican en el cuadro 5.
  • 48. 39 Cuadro 5. Evaluación de las sustituciones de sémola de trigo con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ en la elaboración de fetuccini. Prueba % Harina plátano % Sémola de trigo Observaciones 1 40 60 Sabor similar al fetuccini de trigo, se detecta un leve sabor a plátano, buena manejabilidad al elaborarlo. Color semejante a pasta integral. Al cocinarlo mantiene la estructura. 2 50 50 Se detecta un sabor más pronunciado a plátano verde y color más oscuro que una pasta integral. Relativamente buena manejabilidad al elaborarlo. Al cocinarlo se quiebra poco respecto a la de 75% de sustitución 3 75 25 Difícil de manipular en el procesamiento no amarra ni se deja laminar. Presenta un fuerte sabor a plátano verde y un color muy oscuro. Al cocinarlo se quiebra mucho Del cuadro 5, se concluyó que se elaboraría fetuccini con niveles de sustitución de 40/60 (harina de plátano/sémola) y de 50/50 de sustitución, ya que estas formulaciones presentaron buenas características tanto de funcionalidad al elaborarlas, como de apariencia, sabor y manejabilidad al cocinarlas. Aunque la pasta 50/50 es un poco difícil de elaborar a nivel industrial se decidió evaluarla debido a que sería tomada como el mayor porcentaje de sustitución con el que podría elaborar el fetuccini de acuerdo con el proceso utilizado en la presente investigación. 5.1.3.2 Determinación de la formulación de fetuccini sustituyendo sémola de trigo con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. Se evaluó el uso y diferentes cantidades de huevo líquido, en el cuadro 6 se indican las observaciones realizadas para cada formulación. El uso de huevo fue adaptado de la receta tradicional (Hunt, 1983) de elaboración de pasta y probado en diferentes porcentajes de acuerdo con el proceso usado para elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano.
  • 49. 40 Para la evaluación de estos ingredientes se utilizó la formulación 50/50 harina de plátano y sémola de trigo. Cuadro 6. Evaluación del uso de huevo en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. Cantidad de huevo (%)* Observaciones 0 La mezcla no amarra bien, al laminarla se pega del rodillo y no es manejable. 6 Muestra mejor comportamiento en el procesamiento de elaboración, pero no amarra tan bien, todavía se pega un poco del rodillo. 12 Presenta buenas características, no se pega del rodillo y mantiene la estructura de la lámina. 18 Se pega de las manos, no se puede amasar bien ni laminar porque se pega. *La proporción de los otros ingredientes se mantuvieron constantes (unicamente se varió las cantidades de huevo). De las observaciones del cuadro 6 se decidió utilizar aproximadamente 12 % de huevo líquido en la formulación de fetuccini, ya que con dicha proporción se obtuvieron las mejores características de la masa. El uso de aceite fue evaluado en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano, en el cuadro 7 se describen las observaciones de los diferentes porcentajes de aceite evaluados. Se decidió que se utilizaría aproximadamente 1,5 % en el fetuccini para no incurrir en gastos mayores ni en aumento en el contenido graso de producto. Cuadro 7. Evaluación del uso de aceite en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Cantidad de aceite (%) Observaciones 0 No amarra, no permite que se lamine. 1,5 Presenta buenas características de manejo. 3 Presenta buenas características de manejo.
  • 50. 41 El uso de gomas fue incluido en la formulación para evitar que se quebrara la pasta seca, de acuerdo con usos industriales (Salas, 2008) en pastas de arroz y con información bibliográfica (Singh et al., 2004, Raina et al., 2005) se decidió probar diferentes porcentajes y tipos de gomas en el fetuccini sustituido con harina de plátano. En el cuadro 8 se muestran las observaciones encontradas para cada porcentaje de uso. Cuadro 8. Evaluación del uso de goma xanthan y guar en la elaboración de fetuccini sustituido con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Cantidad de goma (%) Observaciones Goma guar Goma xanthan 0,5 0,5 Se observa una menor tendencia a quiebre de la pasta seca. Con la goma Xanthan se obtiene una mayor dureza pero mayor pegajosidad 1 1 Características muy similares a 0,5 % 2 2 Características muy similares a 0,5 % Para el presente estudio se probó el uso de goma guar y xanthan, ya que éstas son las gomas que más facilmente se consiguen en el mercado nacional. Se decidió usar 0,5 % de goma guar debido a que los resultados obtenidos para las cantidades evaluadas son muy similares, además para no incurrir en aumento en el precio del producto final. Otro aspecto determinante en la elección de esta goma fue que aunque la goma xanthan proporciona mayor dureza y por ende mayor resistencia a quiebre, al cocinar la pasta se siente más pegajosa y gomosa, características no agradables para su consumo. 5.1.4 Determinación del proceso de cocción de los fetuccinis Se evaluaron diferentes proporciones de agua:pasta para la cocción de los fetuccinis. Se procuró que la temperatura del agua de cocción no disminuyera al incorporar los fetuccinis, ya que, una disminución en la temperatura implicaría alargar el proceso de cocción y se podría incurrir en pérdidas de almidón resistente (AR). Se evaluaron 1 L de agua : 100 g de pasta (proporción utilizada comercialmente), 2 L de agua : 100 g de pasta y 3 L de agua : 100 g de pasta, obteniendose una disminución en la temperatura del agua de cocción al incorporar la pasta en el caso de 1 L y 2 L de agua, al evaluar 3 L de agua no se
  • 51. 42 obtuvo una disminución en la temperatura del agua, por lo que se seleccionó esta proporción agua : pasta para llevar a cabo la cocción del fetuccini. Además se evaluaron diferentes procesos de cocción, sumergiendo la pasta en agua a 50 °C, 70 °C y en agua hirbiendo. Al sumergir los fetuccinis en agua caliente (tanto 50 °C como 70 °C) el proceso de cocción se alargaba mucho (aproximadamente 10 min), lo cual podría propiciar pérdida de AR. Por lo que se seleccionó la inmersión en agua hirbiendo por pocos minutos como proceso de cocción del fetuccini. La determinación del tiempo óptimo de cocción para los fetuccinis se llevó a cabo mediante la prueba de aplastar el fetuccini entre dos vidrios en diferentes tiempos de cocción, hasta que la línea blanca del centro del fetuccini desaparezca. Se evaluaron 2 min, 3 min y 4 min de cocción en agua hirbiendo, en el caso de los fetuccinis sustituidos después de 3 min de cocción todavía se observaba una línea muy delgada blanca en el centro del fetuccini y con 4 min se obtenía una textura muy suave, por lo que se probaron cada 15 s, al someterse a cocción durante 3 min con 15 s ya se eliminaba la línea blanca por lo que este se estableció como el tiempo óptimo de cocción en los fetuccinis de 40 y 50 % de sustitución de sémola de trigo por harina de plátano, y en caso del patrón (0 % sustitución) a los 4 min se eliminaba la línea blanca presenta al cocinarlo por 2 y 3 min, por lo que se seleccionó como tiempo óptimo de cocción. 5.2 Deteminación del tamaño de partícula de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ Se determinó el tamaño medio de las partículas de la harina de plátano Cemsa utilizada para la elaboración del fetuccini. Tal y como se observa en la figura 2 la distribución de tamaño de las partículas de harina de plátano abarca un amplio rango de distribución, denotando que las partículas presentan tamaños desiguales (Barbosa & Yan, 2003). Existen 2 picos principales en la distribución de partículas de la harina, el principal ubicado en 0 mm (tamaño inferior a 0,037 mm, ya que la mayoría de las partículas de
  • 52. 43 harina traspasaron la malla con la menor apertura disponible 400 TYLER); el otro pico importante corresponde a 0,356 mm. La obtención estos picos importantes en diferentes puntos de la distribución de fracciones retenidas se pueden atribuir a una excesiva alimentación y tiempo de residencia de los trozos de plátano en el molino, provocando una molienda excesiva de las partículas generándose partículas ultrafinas (Brennan et al., 1998). Otra posible explicación podría ser lo heterogéneo de la composición del plátano, considerando la pulpa y las semillas, ya que la molienda de los trozos se llevó a cabo sin separar las semillas de la pulpa, y debido a que la composición y conformación características de las semillas y de la pulpa son diferentes, esto pudo propiciar los diferentes tamaños de partícula en la harina. Cuadro 9. Tamaño medio de partícula de las tres réplicas de cada lote de harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ elaboradas. Lote de harina de plátano Cemsa ¾ Tamaño medio de partícula (mm) 1 0,158 2 0,135 3 0,141 El tamaño medio de las partículas de los tres lotes la harina de plátano, corrobora la tendencia de la figura 2 al observarse que las curvas para los tres lotes son muy similares entre sí y se encuentran entre 0,135 y 0,158 mm.
  • 53. 44 Figura 2. Análisis diferencial promedio de tres réplicas por lote de tamizado de la harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ utilizado para la elaboración de los fetuccinis. Por otro lado, la mayor fracción retenida (aproximadamente 35 % de la masa total) según los análisis diferenciales se presentó en el último tamiz de la serie TYLER por lo que el tamaño de partícula mayoritario de la harina de plátano es menor a 0,037 mm. La presencia de partículas pequeñas influencian la cantidad de agua necesaria en este caso para la elaboración del fetuccini, ya que conforme mayor es la cantidad de partículas pequeñas mayor es la cantidad de agua necesaria para hidratar la harina. Tambien es importante para definir la calidad del producto final obtenido, ya que, si la harina utilizada presenta una amplia distribución de tamaños de partículas, la pasta elaborada va a presentar menor dureza y elasticidad (Manthey & Twombly, 2006).
  • 54. 45 5.3 Caracterización de las formulaciones elaboradas de fetuccini 5.3.1 Textura de los fetuccinis Las características de textura de las pastas juegan un papel determinante en la aceptación del consumidor, quienes han mostrado preferencia por pastas que no sólo retengan las propiedades de textura al someterlos a cocción normal, sino que las mantengan al someterlas a procesos de cocción excesivos (Tudorica et al., 2002). En la figura 3 se ilustra el comportamiento de los parámetros de textura evaluados en los fetuccinis. Los puntos señalados se aplican para las 3 formulaciones (0 %, 40 % y 50 % de sustitución). Figura 3. Comportamiento de los parámetros de textura de los fetuccinis cocidos evaluados para los tres niveles de sustitución elaborados (n=3). Fuerza máxima: Dureza Área bajo la curva: Energía necesaria para el corte Fuerza máxima: Pegajosidad Área bajo la curva: Adhesividad
  • 55. 46 La figura 3 corresponde a la curva de fuerza/deformación (Raina et al. 2005), como se puede apreciar los diferentes porcentajes de sustitución del fetuccini hacen que cambie la dureza (fuerza máxima necesaria para llevar a cabo el corte de la muestra), la pegajosidad (fuerza máxima requerida para separar la cuchilla de la superficie de la muestra), la adhesividad (trabajo total requerido para separar la cuchilla de la muestra) y la energía (trabajo requerido para llevar a cabo el corte de la muestra), haciéndolos diferentes entre sí (p0,05). Especialmente el caso de la dureza representada en la figura 5, como se puede observar, la forma de la curva del fetuccini 0 % sustitución es diferente de las curvas de 40 % y 50 % en las que la tendencia del pico de la dureza es redondeado a diferencia de la de 0 % que es representado por un pico, este comportamiento se debe a que el corte realizado por el texturómetro en la pasta 0 % logra la ruptura total del fetuccini, mientras que en las pastas 40 % y 50 % la ruptura se lleva a cabo con un esparcimiento del fetuccini sobre la plataforma de la base. Lo cual se puede atribuir a las diferencias en la composición de las pastas (contenido de almidón, relación amilosa/amilopectina y contenido de proteína) (Manthey & Twombly, 2006). Cuadro 10. Parámetros de textura evaluados en los fetuccinis cocidos en tres niveles de sustitución de sémola por harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾. Contenido de harina de plátano (%) Parámetros (n=3, prom±n-1)* Dureza (N) Energía (N*s) Adhesividad (N*s) Pegajosidad (N) 0 11 ±2ª 37±5ª -0,02±0,02b -0,2 ±0,1c 40 7 ±2b 23±5b -0,02±0,01b -0,9 ±0,6b 50 5 ±1c 15±2c -0,03±0,02ª -1,4 ±0,7ª * Entre promedios con letras diferentes en la misma columna existen diferencias significativas p0,05. Utilizando la prueba Tuckey. n=3. Los valores de dureza y de energía obtenidos para los fetuccinis (0 %, 40 % y 50 % sustitución) son diferentes entre sí y disminuyen al aumentar la proporción de harina de plátano (p0,0001). Estudios previos han demostrado que las propiedades funcionales de la mayoría de pastas están fuertemente influenciadas por la composición del trigo durum utilizado (especialmente por su contenido de proteína 12 % a 16 %) (Kill & Turnbull, 2004;
  • 56. 47 Raina et al., 2005). La disminución en la dureza y energía se puede atribuir a que estas características de la pasta están determinadas por el contenido de proteína y a los enlaces inter e intramoleculares que dan lugar a la matriz del gluten. Contenidos de proteína menores a 11 % muestran pobres resultados disminuyendo la dureza de la masa y por consiguiente de la pasta (De Oliviera, et al., 2006; Manthey & Twombly, 2006), esta tendencia confirma el comportamiento obtenido, ya que al aumentar el porcentaje de harina de plátano en la formulación del fetuccini disminuye la cantidad de proteína (3,3 % proteína en harina de plátano, base seca (Juarez et al., 2006)), que principalmente es aportada por la sémola, y por ende la dureza y energía requerida para hacer el corte. Por otro lado, se ha demostrado que el almidón pregelatinizado proporciona mejores propiedades funcionales de textura y cuerpo en una gran variedad de productos como es el caso de los extruidos. Existen diferencias estructurales entre los almidones de trigo y plátano debido a su origen botánico, los cuales pueden afectar la textura de las pastas. Algunas de estas diferencias son la relación amilosa/amilopectina y las características de los gránulos de almidón, los cuales determinan las propiedades reológicas y funcionales del mismo (Rivas et al, 2008; Manrique et al., 2007; Raina et al., 2005). La relación de amilosa/amilopectina tiene influencia en la capacidad de formación de geles y la retrogradación (Zobel & Stephen, 2006). Se ha encontrado que el almidón de trigo presenta un menor contenido de amilosa (25-30%) que el plátano (37 %) (Belitz & Grosch, 1997; Da Mota et al., 2000; Rivas et al., 2008, Pacheco et al., 2008, Manthey & Twombly, 2006). La estructura de la amilosa es una hélice que permite formar puentes de hidrógeno intercatenarias, entre mayor sea la zona de unión mayor cantidad de puentes de hidrógeno se forman y los geles formados son más fuertes y resistentes, menor es la capacidad de hidratación y mayor la tendencia a retrogradación (Zobel & Stephen, 2006). Por lo tanto la disminución de dureza que presentan los fetuccinis de 40 % y 50 % harina de plátano, puede ser atribuida a la alta cantidad de amilosa de la harina de plátano que propicia la formación de geles fuertes y una menor hidratación, dando lugar a texturas más suaves.
  • 57. 48 El tamaño de los gránulos de almidón también podría tener influencia en la dureza de los fetuccinis, esto debido a que conforme menor es el tamaño de los gránulos, mayor es la capacidad de hidratación debido a que tiene mayor superficie de contacto. En el caso del trigo los gránulos presentan un diámetro de 14 μm (Dendy & Dobraszczuk, 2001), mientras que los de plátano tiene 20 μm -50 μm de diámetro (Manrique et al., 2007) provocando que los almidones de plátano generen texturas más suaves, ya que su mayor tamaño genera una menor solubilidad e hinchamiento (Gonzales et al., 2007a). Al llevar a cabo la cocción de la pasta se lleva a cabo la desintegración de los gránulos de almidón y la ruptura de la matriz de proteínas causando cambios en la textura superficial de la pasta. Ambos fenómenos, el estado del almidón y la cantidad de proteína contribuyen al desarrollo de la adhesividad y pegajosidad de la pasta (Raina et al., 2005; Tudorica et al., 2002). Como se puede observar en el cuadro 13, el fetuccini 50% de sustitución muestra una adhesividad diferente (0,03 N) a las de los fetuccinis de 40 % y 0 % (0,02 N), esta diferencia se puede deber a que en esta formulación el contenido de almidón es mayor (y por consiguiente el contenido de amilosa también) además la proteína menor por el nivel de sustitución. En el caso de la pegajosidad (fuerza necesaria para separar la cuchilla de la muestra) las 3 formulaciones son diferentes (p0,0001), la pegajosidad disminuye conforme aumenta el porcentaje de sustitución. Este comportamiento también se puede atribuir al fenómeno descrito anteriormente al cocinar la pasta (desintegración de los gránulos de almidón y ruptura de la matriz de proteínas). Además la incorporación de goma en la formulación del fetuccini mejora la estructura de la pasta, ya que, ésta aumenta la cohesividad y dureza de la matriz con las proteínas y amilosa, debido a que los compuestos hidrofílicos y los hidrocoloides interacturan con la proteína por las diferencias en las cargas ionicas modificando la dureza, adhesividad y pegajosidad del fetuccini. También los hidrocoloides mejoran la textura formando enlaces con el almidón soluble (Rosell et al., 2001; Raina et al., 2005),
  • 58. 49 De acuerdo con el análisis de textura instrumental, los resultados de los fetuccinis de 40 y 50 % muestran una textura diferente del fetuccini 0 % sustitución (patrón), lo que para efectos de aceptación de consumidores, tomando en cuenta que estos establecen la calidad de la pasta de acuerdo con, una textura firme, una baja adhesividad y pegajosidad o gomosidad (Raina et al., 2005), los fetuccinis sustituidos serían catalogados por los consumidores como un productos de baja calidad y de poca aceptación. 5.3.2 Evaluación sensorial de los fetuccinis Cuadro 11. Agrado general de los fetuccinis sustituidos con harina de plátano Musa AAB cultivar Cemsa ¾ secos. Nivel de sustitución de sémola con harina de plátano (%) Puntaje promedio de agrado general 40 67,7a 50 52,9 b * Entre promedios con letras diferentes en la misma columna existen diferencias significativas p0,0002. El fetuccini de 40 % sustitución muestra un mayor agrado que el del fetuccini de 50 % sustitución con harina de plátano (p0,0002). Esto se puede atribuir a que éstos secos (fetuccinis con 40 % de sustitución) son más semejantes a las tradicionales (100 % sémola), en cuanto a color y textura (más duros y claros). Es importante destacar que aunque los valores de agrado proporcionado por los consumidores son relativamente bajos (alrededor de 70), al compararlos con los valores asignados a los fetuccinis 0 % sustitución (partón) que simula una pasta tradicional y si se toma que esté valor es una agrado total (calificación de 100) ya que los consumidores utilizados para este estudio son consumidores de pastas, el agrado hacia las formulaciones de fetuccinis 40 % y 50 % de sustitución serían similares.
  • 59. 50 Cuadro 12. Agrado de consumidores hacia las formulaciones de fetuccini cocidos con salsa. Nivel de sustitución de sémola con harina de plátano (%) Agrado promedio Textura Sabor Color 0 70,3ab 69,5ª 65ª 40 74,2ª 65,9ª 64,1ª 50 61,8b 61,2ª 60,6ª Promedios con letras iguales en la misma columna indican que no son significativamente distintos. Para la prueba t independiente con 2 colas (p0,05). En el cuadro 12, se puede observar que las calificaciones para el agrado de los consumidores no son diferentes para el color y sabor de las 3 formulaciones (p>0,05). En el caso de la textura, los jueces manifestaron mayor agrado hacia la textura de los fetuccini de 40 % de sustitución y 0 % de sustitución (74,2 y 70,3 respectivamente) (p0,05), y un menor agrado hacia la textura de 50 % de sustitución (61,8). Contrario a lo obtenido en el análisis instrumental de textura, donde se marcaba gran diferencia en la textura de las 3 formulaciones de fetuccinis, altos valores de pegajosidad y bajos de dureza, parámetros importantes para el agrado de los consumidores. Se podría decir que los consumidores no detectaron las diferencias en textura y que más bien la textura del fetuccini 40 % de sustitución con harina de plátano presentó el mayor agrado, además, de los consumidores que evaluaron las formulaciones el 63 % mostraron un mayor agrado en cuanto al color y sabor del fetuccini de 40 % sustitución. Con lo que se puede decir que está formulación tuvo buena aceptación entre los panelistas encuestados y fue preferida sobre la de 50 % sustitución. 5.4 Contenido de fibra dietética total de la formulación de fetuccini de mayor agrado Se determinó el contenido de fibra dietética total (FDT) en la formulación de mayor agrado (40 % de sustitución de sémola por harina de plátano) y en los fetuccinis patrón (0 % sustitución con harina de plátano) tanto secos como cocidos.
  • 60. 51 Figura 4. Fibra dietética total de los fetuccinis 40 % y 0 % de sustitución de sémola por harina de plátano, secos y cocidos en base seca. En la figura 4 se puede observar la variación en el contenido de FDT al someter los fetuccinis a cocción, manteniéndose prácticamente constante en el fetuccini 0 % sustitución y aumentando en el fetuccini 40 % sustitución con harina de plátano (p>0,05). De acuerdo con este comportamiento se puede decir que el aumento de la FDT determinada en el fetuccinis 40 % sustitución cocido se atribuye al aporte de la harina de plátano. El aumento en el contenido de FDT después de someter los fetuccinis 40 % de sustitución con harina de plátano a cocción en agua hirviendo, se puede deber a la formación de compuestos no digeribles (no precisamente fibra dietética) que debido al método utilizado en el análisis químico se estarían cuantificando como fibra, algunos de estos son, enlaces disulfuro, formación de complejos taninos proteínas y cambios en la estructura secundaria de las proteínas (Duodu et al., 2003). La formación de enlaces de los tanninos con las proteínas da lugar a la formación de un complejo resistente a la hidrólisis de las enzimas proteolíticas. El proceso de cocción de las pastas promueve la ruptura de la matriz proteíca causando cambios en la textura superficial (desarrollo de adhesividad y pegajosidad), esta ruptura puede también generar mayor disponibilidad de la proteína para