INTRODUCCIÓN

Las harinas de los cereales y demás productos han servido para elaborar un sinnúmero de alimentos durante el desarrollo de la humanidad. Estas harinas han servido para el bienestar de las personas ya que esta clase de alimento es rico en carbohidratos y proteínas, que nos ayudan a diversas funciones del cuerpo. Al ser combinados estos productos tendrán un mejor beneficio apartando fibras al organismo que lo consumen.

En el Ecuador y en otros países del mundo existen problemas de desnutrición y nutrición inadecuada, especialmente en niños de etapa preescolar y escolar, los cuales no disponen fácilmente de alimentos balanceados nutricionalmente debido a que su alimentación se orienta a alimentos con alto valor energético, que no tiene minerales como: calcio, fósforo, hierro, de igual manera su contenido de fibra y proteína, lo que conlleva a las carencias nutricionales en el organismo (Chávez y Saltos, 2011).

Según (MSP, 2002) las provincias con mayor déficit alimenticio son Cotopaxi y Tungurahua (Sierra) y Esmeraldas (Costa). En ellas habita la mayor cantidad de gente que vive en extrema pobreza y al no contar con suficientes recursos económicos tienen menos acceso a los alimentos, por tanto, son susceptibles a la desnutrición (Figueroa, 2005).

La mala información, así como una mala alimentación y nutrición son los principales factores por los cuales existe la desnutrición y obesidad en todo el mundo. La industria harinera ecuatoriana es importadora de trigo en un 90% - 95% para sus derivados como pan, pasta, galletas y otros, sin embrago debido a la problemática mundial de alimento, estratégicamente es necesario involucrar otras materias primas en la elaboración de productos con valor agregados y que cumplan con los requerimientos impuestos por las instituciones de control. Las galletas hoy en día constituyen uno de los alimentos más versátiles gracias a su consumo masivo y aceptabilidad de las distintas clases de galletas que existen en los mercados, estas son consumidas por niños y adultos de todas las edades. En la norma INEN 2085. “Se define a las galletas como productos elaborados, fundamentalmente por una mezcla de harina, grasa comestibles y agua adicionada o no de azúcares y otros productos alimenticios o alimentarios (aditivos, aromas, condimentos, especias etc.), sometida a proceso de amasado y posterior tratamiento térmico, dando lugar a un producto de presentación muy variada, caracterizado por su bajo contenido de agua (INEN, 1996).

La galleta es un producto que permite aprovechar el uso de otros tipos de harinas de fuentes nutricionales elevadas, que aporten beneficios para la salud de niños, jóvenes y adultos. La combinación de quinua, rica en proteínas, calcio y hierro, el plátano como uno de los alimentos más nutritivos y a su vez es uno de los frutos más utilizados en la costa del Ecuador y la avena como cereal completo que debe formar parte de una dieta equilibrada ya que tiene un elevado contenido en fibra dietética soluble y aportando también proteínas, lípidos, vitaminas, minerales y polifenoles, como las avenantramidas (Aparicio y Ortega, 2016). En la mezcla perfecta se puede aprovechar todos estos beneficios en un solo bocado, que además de saludable resulta ser delicioso.

Con los antecedentes estudiados la intención de esta investigación fue elaborar una galleta mejorada teniendo como composición básica una mezcla de harina de quinua, harina de plátano, harina de avena, con un alto valor de eficiencia proteica determinando el mejor tratamiento con un estudio sensorial y desarrollar un análisis bromatológico, microbiológico, físico químico y estudio económico del mismo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materia prima

Las harinas de quinua, plátano y avena, y los demás ingredientes que se utilizaron para la elaboración de la galleta se adquirieron o compraron en el Supermercado SUPERMAXI (Grupo La Favorita C.A.), (figura 1).

Figura 1.
Procedimiento de elaboración de la galleta

A continuación se detalla las operaciones realizadas para la obtención de los tratamientos en estudio:

Características de las unidades experimentales

Las unidades experimentales tuvieron un tamaño de 1940 g por cada tratamiento los cuales tenían su respectiva formulación de acuerdo a lo mostrado en el cuadro 1. Se obtuvo un número de 36 unidades experimentales, el diseño y forma de las galletas mantuvo homogeneidad y fueron envasadas en fundas de polipropileno de 250 g.

Análisis estadístico

Se aplicó un diseño completamente al azar con 12 tratamientos que consistieron en el porcentaje y tipo de harina y endulzante para la elaboración de las galletas. Los datos para obtener el mejor tratamiento en el análisis sensorial se evaluó mediante análisis de varianza y las diferencias de medias se la realizó con el estadístico Tukey al 5% con Kruskall Wallis, utilizando el programa estadístico SPSS statistics.

Análisis sensorial

En el análisis sensorial se realizaron inicialmente pruebas afectivas, debido a que se utilizaron catadores no entrenados. Se realizó las pruebas organolépticas a 12 tratamientos, la cual estuvo determinada de acuerdo a los siguientes parámetros a determinar en la escala hedónica; olor, color, sabor y textura mediante la puntuación en un rango de 1 a 5 puntos, considerándose como 1 al menor puntaje y el 5 como el puntaje óptimo. Para las pruebas organolépticas se formaron equipos, por cada tratamiento que fueron distribuidos al azar, a cada uno de los catadores se les entregó el respectivo formulario, una vez obtenido los valores se procedió a la tabulación respectiva de los datos.

Análisis bromatológicos, determinación de proteínas (Método INEN 465)

Con la relación 1:25 se realiza la digestión en el equipo kjeldahl por dos horas hasta que la muestra se haga totalmente líquida, después del reposo se añaden los reactivos especificados en la metodología estándar y se lleva al equipo nuevamente y posteriormente se ubica en el tubo de destilación y se titula para emplear la fórmula del método

D eterminación de grasas (Método AOAC17°TH)

A la muestra se le ubica un testigo, se cubre con los reactivos especificados en el método por cinco horas hasta que destile éter para ser llevado a la estufa por una hora a 105°C y después por media hora a 105°c, se deseca y se pesa 5 veces hasta que la diferencia entre los resultados de las dos operaciones de pesaje sucesiva no exceda de 0,2 mg. Finalmente se emplea la fórmula estándar de la metodología.

D eterminación de cenizas (Método AOAC 938.08)

Se realiza el pesaje de materiales a emplear en la mufla precalentada a 600°c por 25 minutos, se lleva al desecador para posteriormente pesar y utilizar la fórmula estándar de la metodología

Determinación de humedad (Método AOAC 934.01)

La muestra es llevada a la estufa por dos horas a 135°C, posteriormente se ubica en un desecador para su pesaje y utilizar la fórmula estándar de la metodología.

Determinación de fibra (Método INEN 542)

La muestra con solución de ácido sulfúrico al 0,1 N se enraza hasta 200 ml, se lleva al digestor de fibra hasta la ebullición y se mantiene por 30 minutos, se enfría y filtra para ser enrazado a 200 ml con hidróxido de sodio a 0.1 N. Nuevamente se repite el proceso con el digestor de fibra. Se lleva a la estufa a 130°c por dos horas, después en el desecador por media hora y se realiza el pesaje, se repite el proceso mencionado anteriormente para emplear la fórmula estándar de la metodología.

Determinación de carbohidratos (Cálculo de los carbohidratos disponibles)

En alimentos naturales se empleó la fórmula 1

Determinación de aerobios mesófilos, mohos y levaduras (AOAC 997.02)

La muestra se mezcla con los reactivos especificados, se homogeniza y reposa por 15 minutos, al sedimentarse se traspasa a tubos de ensayo y se inician las diluciones para generar los cultivos en láminas de petrifilm ubicadas en la estufa por 24 horas a 35° y las placas ubicadas en una funda plástica y hermética a temperatura ambiente por cinco días, finalmente se realiza el conteo de colonias comparando con la norma NTE INEN para galletas 2085 (2005).

Análisis físico-químico

Determinación de acidez (Método volumétrico); la muestra es diluida en agua para realizar la prueba estándar de titulación.

Determinación de pH (Método INEN 181)

La muestra es homogenizada para emplear la relación 1:10 y realizar la determinación del pH introduciendo los electrodos del potenciómetro en el vaso de precipitación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El mejor tratamiento se determinó mediante análisis sensorial con la presencia de 36 catadores o degustadores semientrenados los cuales, mediante la escala hedónica de los parámetros a obtener color, olor, sabor, textura, determinaron el tratamiento T6 (A2B2) como el más aceptable (Cuadro 2).

Según los resultados obtenidos estadísticamente el mejor tratamiento en los parámetros establecidos como color, olor, sabor y textura es el tratamiento T6 (A2B2), elaborado con 25% de harina de quinua, 50% de harina de plátano, 25% de harina de avena y 32% de azúcar, el cual determina su aceptación en todos los parámetros establecidos junto con la escala hedónica, considerando que son los azúcares obtenidos del plátano los que influyen en el sabor de las galletas, según lo que expresa (Tobar et al., 2017).

El parámetro de olor se observa si existe una diferencia significativa de 0,5 puesto que la media del T6 es 3,92 con respecto a los demás tratamientos. En cuanto a la aceptación del olor, se atribuye a la cantidad de azúcares obtenidos del plátano (Castaño et al., 2019).

El parámetro de color del T6 presenta una media de 3,83 y una diferencia de 0,33 con relación al resto de tratamientos, factor generado por reacción de Maillard. En la recombinación de proteínas, lípidos con azúcares, generando un tono oscuro, estando asociados al ‘dorado’ (browning) de los alimentos (Rossi, 2007).

El parámetro de sabor el T6 con una media de 4,19 y una diferencia con relación al resto de tratamientos de 0,69. Tradicionalmente en nuestro medio, la gente está acostumbrada a consumir plátano por su diversa variedad de elaboración de platos típicos, por lo que se considera que el sabor fue más aceptable, al tener en su composición mayor porcentaje de harina de plátano (Videa et al., 2018).

El parámetro de textura T6 con una media de 3,92 y una diferencia con relación al resto de tratamientos de 0,59. En comparación con los resultados obtenidos por Llerena (2010) “con respecto a la textura de la galleta el 66% de los padres investigados señalaron que es muy crujiente la de la muestra 3 (harina de trigo 80%, harina de quinua 20%, azúcar 50%)”. Según lo reportado por Vázquez et al. (2018) la textura del producto final depende estrictamente de la cantidad de grasa y su contenido en las formulaciones (Torres et al., 2019).

Análisis bromatológicos realizados al mejor tratamiento

Por medio de los análisis organolépticos y estadísticos se determinó el mejor tratamiento y luego se procedió a realizar los análisis bromatológicos donde se obtuvieron los siguientes resultados como se detalla en el cuadro 3.

Analizando los resultados obtenidos en el cuadro 3, con respecto al parámetro de proteína presentó mayor porcentaje en el producto final, con lo especificado en la norma NTE INEN 2085 (2005) “requisitos bromatológicos especificados para galletas; proteína min 3%”. Debido a la sustitución de harina de trigo por tres clases de harinas se da un porcentaje final de 6,76% y por ello el aumento del valor nutritivo del producto, además cabe recalcar que otras investigaciones realizadas por Kim et al. (2002), Chirinos y Vargas (2016), Kishorgoliya et al. (2018), Benítez et al. (2017) y Fernández et al. (2017), Amin et al. (2016), nos indican que los valores proteicos aumentan significativamente al añadir algún tipo de harina no convencional, así mismo lo corrobora Sotelo et al (2019), manifestando que la harina de quinua aumenta un 30 % de proteína en las galletas, tomando como referencia el valor mínimo de 3% indicado en la normativa COVENIN 1483-2001 (2019). Así mismo, se realiza la comparación en el parámetro de humedad donde el máximo indicado es de 10% en la normativa NTE INEN, mientras que Sotelo et al. (2019) menciona que se incrementa un 30 % los niveles de proteína al utilizar en la mezcla harina de quinua.

El parámetro de cenizas presentó un porcentaje de 2,69% en el producto final el cual es superior a la normativa NTE INEN 2085 (2005) que menciona en la tabla de composición de alimentos para uso práctico, donde el valor es de 1,6%, no obstante el resultado obtenido es inferior a la investigación de Girón (2016), cuyo porcentaje de cenizas es de 4,27% para su formulación de 50% harina de cáscara de plátano verde y 50% harina de trigo, el valor de grasa obtenido es de 10,74% que al compararlo con el valor de 7,21% que presenta Girón se determina que es superior por la presencia de los tres tipos de harinas, a diferencia a lo que manifiesta Chumo y Rodríguez (2018), que en una investigación sobre la sustitución parcial de harinas de cáscara de frutas, obtuvo el 1, 71 % de ceniza, el cual es un valor moderado siendo los límites de cenizas permitido para la galletas el 2 % según la norma mexicana para la elaboración de este producto. El valor de fibra es de 0,08% mientras que en la investigación de Girón (2016), presenta 5,13%, a diferencia a lo que presenta Sosa et al. (2018), en su investigación con la calabaza en galletas obtenido 0,05 en fibra, siendo similar el resultado obtenido en la presente investigación.

Los carbohidratos presentan un 82,92% , valor muy superior al 44,02% que presenta Logroño (2014), en su tratamiento T2 (90% harina de trigo y 10% mezcla alimentaria). A diferencia a lo que manifiesta Carrasco y Sánchez (2019), donde utilizaron mezclas de harina de trigo y coronta de maíz morado, obteniendo como resultado en T3 (75 % de haría de trigo y 25 % de coronta de maíz morado) en 68,17 % de carbohidratos siendo inferior al resultado obtenido en la presente investigación, considerando que el plátano presenta una elevada cantidad de almidón en su composición 73,42% según (Soto, 2010) y es el ingrediente con mayor presencia en el mejor tratamiento de las galletas.

Análisis microbiológico realizado al mejor tratamiento

Los resultados microbiológicos se realizaron los primeros días después de elaborado el producto y se detallan a continuación (Cuadro 4):

Cuadro 4.

Valores en ufc/g de aerobios mesófilos, mohos y levaduras al mejor tratamiento T6

UFC/g: Unidad formadora de colonias por gramo.

Los resultados obtenidos en el laboratorio se mantuvieron dentro de la norma NTE INEN 2085 (2005) que rige los requisitos microbiológicos para galletas; se determinó entonces que en el análisis a los días siguientes después de elaborado el producto el resultado fue que significa que en la determinación de aerobios mesófilos (ufc/g); mohos y levaduras (ufc/g) en una serie de tres (3) placas de petrifilm ninguna salió con cantidad de microorganismos, lo que se establece que esta galleta esta apta para el consumo humano y libre de contaminación microbiológica porque está en el rango de aceptabilidad de la norma e inclusive en cuanto a los mohos y levaduras está por debajo del valor mínimo, los resultados obtenidos se asemejan a los que expresa (Quezada et al., 2019), en su investigación de galletas hechas de harina de trigo y harina de papa china con ufc/g.

Análisis físico-químico realizado al mejor tratamiento

Los resultados del mejor tratamiento respeto a los análisis físico-químicos se detallan en el cuadro 5:

Los resultados obtenidos en el laboratorio se mantuvieron dentro de la norma NTE INEN 2085 (2005) que rige los requisitos físicos-químicos para galletas; se determinó entonces que en el análisis de pH (potencial de hidrogeno) presentó 6,35 de pH, en lo que es el parámetro acidez tiene 0,16 %, presentando un valor menor en referencia a otras galletas elaboradas, en la investigación de Bravo y Pérez (2016) en donde realizaron galletas enriquecidas de avena y quinua presentando una acidez de 0,15%, dato similar al presente trabajo. El pH en las galletas saladas tiende hacia valores ácidos (5,13 a 5,7) a diferencia de productos comerciales que tienen valores cercanos a la neutralidad (7,16) Hernández et al. (2017), siendo el pH de las galletas elaboradas similares a las comerciales.

Estudio económico al mejor tratamiento

El presente estudio económico se realizó tomando en cuenta la materia prima, insumos, mano de obra, servicios básicos, estimados según el balance de materiales, este se obtuvo del mejor tratamiento por análisis sensorial. Valores por gramos de los ingredientes respectivamente al mejor tratamiento (Cuadro 6).

El estudio económico de los tratamientos se realizó considerando la formulación de la galleta, a partir de las harinas de quinua, plátano y avena, usando azúcar e insumos restantes, ubicándoles valores y unidades en gramos tales como se los utilizó para el proceso de elaboración de la galleta.

Se indica la estimación económica para la producción de un lote por 1940 gr para el mejor tratamiento T6 (A2B2), para el cual salieron 180 galletas, estimando 30 galletas por cada bolsa, con un peso de 250 g. El gasto en producir un total de 1940 g de masa inicial presentó un valor de $ 9,14 dólares, a diferencia de la investigación de Darkhshan (2012) donde utilizó harina convencional en cantidades pequeñas e industriales donde los costes de producción fueron significativamente bajos.

Se determinó un valor a producir por cada funda de 250 g con un costo de $1,52 en 30 galletas, esto significa que cada galleta tiene un valor de $ 0,05, con un precio comercio de $2,25 la bolsa de 30 galletas, tiene una rentabilidad del 32,4%, estando en el rango de precios que actualmente están en el mercado, teniendo en consideración que el producto es natural e innovador en el mercado nacional e internacional. Según Llerena (2010) la quinua como es de origen vegetal posee aminoácidos esenciales como la lisina, lo que duplica el valor nutricional en este este cereal. Las galletas elaboradas de quinua, plátano y avena representan una posibilidad de alimentación sana y saludable para niños y adultos de todas las edades, según lo menciona Soni et al (2018) y hasta cierta manera disminuir enfermedades del corazón, diabetes, presión arterial alta, presentando un aporte importante la investigación realizada.

CONCLUSIONES

El tratamiento T6 presentó mejores características sensoriales que el resto de los tratamientos, presentando en su composición mayor porcentaje de harina de plátano, resultando ideal para cualquier público objetivo. Los parámetros estudiados estuvieron dentro de la normativa NTE INEN 2085 y se estimó un valor económico de venta, siendo un producto competitivo en relación a las demás galletas del mercado. Resulta necesario evaluar los beneficios que brinda a la salud para que pueda ser considerado un producto funcional.

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