Artículos
Formulación de pasta para celiacos con harina pregelatinizada de Chenopodium quinoa Willd y Oryza sativa
Pasta formulation for celiacs with pregelatinized flour of Chenopodium quinoa Willd and Oryza sativa
Formulação de massa para celíacos com farinha pré-gelatinizada de Chenopodium quinoa Willd e Oryza sativa
Lissete Lourdes Aguirre Huayhua lisseteah@gmail.com
Rafael Julian Malpartida Yapias rmalpartida@unaat.edu.pe
Franklin Ore Areche franklin.agroin@gmail.com
Alfonso Ruiz Rodríguez alfonso.ruiz@unh.edu.pe
Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias ALFA
Centro de Estudios Transdisciplinarios, Bolivia
ISSN: 2664-0902
ISSN-e: 2664-0902
Periodicidad: Cuatrimestral
vol. 6, núm. 16, 2022
Recepción: 14 Enero 2022
Corregido: 18 Febrero 2022
Publicación: 30 Marzo 2022
Resumen:
El objetivo del estudio fue obtener la formulación aceptable, realizar análisis químico proximal, microbiológico y reológico de la pasta elaborada de harina pregelatinizada de quinua (Chenopodium quinoa Will) y arroz (Oryza sativa). Para la formulación se utilizó harina pregelatinizada de quinua y arroz, para lo cual se realizó 3 formulaciones: Q/A1 (50:50), Q/A2 (60:40) y Q/A3 (70:30), en cada formulación se agregó el 40% de agua a razón del peso de las harinas; la evaluación sensorial se realizó con un panel entrenado de 20 panelistas, se ejecutó un test de valoración del 1 al 5, resultando con mayor aceptabilidad la formulación Q/A2 (60:40) a la cual se determinó las características químico proximal y microbiológicos. El análisis químico proximal mostró los siguientes resultados: carbohidratos 74,8%, energía total 350,9%, humedad 11,9%, proteínas 10,9%, cenizas totales 1,5%, grasas 0,9%, y acidez 0,08%; en el análisis microbiológico de la pasta aceptada se obtuvo lo siguiente: Aerobios mesófilos viables 74,8 UFC/g, Coliformes totales 350,9 NMP/g, estos resultados se encuentran dentro del límite permisible, lo cual indica que es apto para el consumo humano, de acuerdo a la NTS N° 071-MINSA/DIGESA-V.01. En conclusión, la propiedad nutricional de la pasta de harina pregelatinizada de quinua y arroz es similar al de las pastas comerciales, mientras que el contenido de grasa es inferior en relación a las pastas comerciales.
Palabras clave: Celiaco, Pasta, Aceptabilidad, Chenopodium quinoa Willd, Oryza sativa.
Abstract:
The objective of the study was to obtain the acceptable formulation, perform proximal chemical, microbiological and rheological analysis of the pasta made from pregelatinized quinoa flour (Chenopodium quinoa Will) and rice (Oryza sativa). For the formulation, pregelatinized quinoa and rice flour was used, for which 3 formulations were made: Q / A1 (50:50), Q / A2 (60:40) and Q / A3 (70:30), in each formulation 40% of water was added at the rate of the weight of the flours; The sensory evaluation was carried out with a trained panel of 20 panelists, an assessment test from 1 to 5 was executed, resulting in the formulation Q / A2 (60:40) with greater acceptability, in which the proximal chemical and microbiological characteristics were determined. The proximal chemical analysis showed the following results: carbohydrates 74.8%, total energy 350.9%, humidity 11.9%, proteins 10.9%, total ash 1.5%, fat 0.9%, and acidity 0, 08%; in the microbiological analysis of the accepted paste, the following was obtained: viable mesophilic aerobes 74.8 CFU / g, total coliforms 350.9 MPN / g, these results are within the permissible limit, which indicates that it is suitable for consumption human, according to the NTS N ° 071-MINSA / DIGESA-V.01. In conclusion, the nutritional property of pregelatinized quinoa and rice flour pasta is similar to that of commercial pasta, while the fat content is lower in relation to commercial pasta.
Keywords: Celiac, Paste, Acceptability, Chenopodium quinoa Willd, Oryza sativa.
Resumo:
O objetivo do estudo foi obter a formulação aceitável, realizar análises químicas, microbiológicas e reológicas proximais do macarrão feito com farinha de quinua pré- gelatinizada (Chenopodium quinoa Will) e arroz (Oryza sativa). Para a formulação, quinua pré-gelatinizada e farinha de arroz foram utilizadas, para as quais foram feitas 3 formulações: Q / A1 (50:50), Q / A2 (60:40) e Q / A3 (70:30), em cada formulação 40 % de água foi adicionada na proporção do peso das farinhas; A avaliação sensorial foi realizada com uma banca treinada de 20 provadores, foi realizado um teste de avaliação de 1 a 5, resultando na formulação Q / A2 (60:40) com maior aceitabilidade, na qual as características químicas e microbiológicas proximais foram determinado. A análise química proximal mostrou os seguintes resultados: carboidratos 74,8%, energia total 350,9%, umidade 11,9%, proteínas 10,9%, cinzas totais 1,5%, gordura 0,9% e acidez 0,08%; Na análise microbiológica da pasta aceita, foram obtidos: aeróbios mesófilos viáveis 74,8 UFC / g, coliformes totais 350,9 NMP / g, esses resultados estão dentro do limite permitido, o que indica que é adequada para consumo humano, segundo NTS N ° 071-MINSA / DIGESA-V.01. Em conclusão, a propriedade nutricional da massa pré- gelatinizada com quinua e farinha de arroz é semelhante à da massa comercial, enquanto o teor de gordura é inferior em relação à massa comercial.
Palavras-chave: Celíaco, Macarrão, Aceitabilidade, Chenopodium quinoa Willd, Oryza sativa.
INTRODUCCIÓN
El gluten está compuesto por dos grupos de proteínas: las prolaminas y las glutelinas, ambos grupos de proteínas poseen un alto contenido de aminoácidos prolina y glutamina (1). Las proteínas de gluten de trigo corresponden a las principales proteínas de almacenamiento que se depositan en las células del endospermo, del grano en desarrollo. El gluten comprende un 75% de proteína en base a peso seco, el resto corresponde a almidón y lípidos (2). La mayoría de las proteínas del gluten corresponden a las prolaminas (3). Las principales prolaminas del trigo son gliadina y glutenina, ambas se encuentran en una proporción del 4-9% (4). La enfermedad celíaca (EC) se caracteriza por una inflamación crónica de la mucosa del intestino delgado por la intolerancia al gluten, que resulta en la atrofia vellositaria, mala absorción y síntomas clínicos que pueden manifestarse en la niñez y la adultez. La mayor prevalencia de EC se encuentra en aquellas personas con predisposición familiar y está asociada con enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico, enfermedad de Addison, enfermedad tiroidea autoinmune y hepatitis crónica activa (5). Para las personas que padecen celiaquía, se debe omitir de su dieta todos aquellos productos derivados del trigo, avena, cebada y centeno es el único tratamiento efectivo para sobrellevar este trastorno (6). En los últimos años los casos de intolerancia al gluten se han incrementado a nivel mundial (7).
La quinua (8) ha llamado la atención de los consumidores debido a que es un alimento prometedor para la elaboración de productos para los celiacos; debido a la ausencia de gluten en su composición, alta calidad de sus proteínas, abundante cantidad de fibra y presencia de minerales como calcio y hierro (9,10). Además, es fuente de compuestos bioactivos como ácidos fenólicos y flavonoides (11,12). El arroz (Oryza sativa) tiene como principal nutriente los hidratos de carbono, aunque también aporta minerales, vitaminas (niacina y tiamina) y proteína en bajas cantidades (13). El arroz se encuentra entre los cereales más adecuados para el desarrollo de productos sin gluten, ya que su harina se caracteriza por poseer un sabor suave, color blanco, es fácilmente digerible y tiene propiedades hipoalergénicas. Además, posee bajos niveles de sodio e hidratos de carbono fácilmente digeribles (14).
Existen dos maneras de producir alimentos libres de gluten: una es utilizar ingredientes libres de gluten y la otra es remover el gluten de los ingredientes que lo contengan (15). Entre los cereales considerados aptos para ser consumidos por la población celíaca y en dietas especiales se encuentra el arroz, el amaranto y el sorgo ya que no contienen gluten (16). No se realizaron investigaciones sobre el efecto de mezcla de harina de quinua y arroz en la calidad final para la obtención de pastas libres de gluten, el primer paso es entender cómo se comportan estas harinas en diferentes proporciones. Una alternativa para analizar los efectos de los ingredientes por sí solos y en combinaciones con otros componentes es el diseño de mezclas (17). El fideo elaborado en esta investigación no contiene harina de trigo, por lo cual se considera un fideo libre de gluten. En los fideos libres de gluten, la formación de una estructura de almidón retrogradado puede ser una alternativa a la red de gluten, ya que confiere rigidez al producto cocido y reduce la pegajosidad de la pasta y la pérdida de materiales solubles en el agua de cocción (18). En general, los fideos libres de gluten tienen una textura menos elástica que las pastas que contienen gluten (19).
MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación se realizó en el Laboratorio de Procesos Agroindustriales 01, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Huancavelica, se utilizó granos de quinua procedentes del distrito y provincia de Acobamba – Huancavelica, y arroz procedente del Valle de Chancay – Lambayeque, en Perú.
Acondicionamiento de las materias primas
El acondicionamiento de las materias primas se realizó de la siguiente manera: Harina de quinua: Se aplicaron las siguientes operaciones para la adecuación del grano: eliminación de impurezas, higienización del grano mediante la aplicación de lavados con agua potable con el objetivo de quitar la saponina, luego se hizo una desinfección con hipoclorito de sodio a una concentración de 10 ppm por un tiempo de 5 minutos, se secó a una temperatura de 50 °C por un lapso de 20 minutos hasta alcanzar una humedad final de 12%, la molienda se hizo en un molino de martillos (malla N° 18), la pre gelatinización de harina de quinua se realizó en un secador flash a temperatura de entrada de 200 °C y temperatura de salida de 180 °C, la harina pre gelatinizada se empaco en bolsas de polietileno de capacidad de 5 kg.
Harina de arroz: Se aplicaron las siguientes operaciones para la adecuación del grano: selección, eliminación de impurezas, la molienda, la pre gelatinización de la harina de arroz se realizó en un secador flash a temperatura de entrada de 200 °C y temperatura de salida de 180 °C, la harina pre gelatinizada de arroz se empaco en bolsas de polietileno de capacidad de 5 kg.
Los granos de quinua y arroz se molieron en un molino de martillo y la composición proximal de ambas harinas se determinó siguiendo los procedimientos de la AOAC (20).
Elaboración de la pasta
La pasta se elaboró tomando como referencia a las investigaciones anteriores.
Pre Gelatinizado. Se pasó las harinas por el secador flash a una temperatura de entrada de 200 ºC y temperatura de salida de 180 ºC (Parámetro establecido en el equipo). Y así conseguir el pre gelatinizado de ambas harinas.
Pesado. El pesado se realizó con los porcentajes detallados en el diseño experimental.
Mezclado. Se realizó en una mezcladora al cual se añadió el 40% de agua, a razón del peso de las harinas.
Laminado. Para el laminado, se utilizó una laminadora, donde al final del homogenizado se obtuvo una lámina de fideo.
Formación de pasta. La lámina de la pasta se pasó a cortar en la misma máquina así obteniendo los fideos.
Secado. Se llevó a cabo en un secador de aire caliente, a una temperatura constante de 38ºC. por 3,30 horas.
Envasado. Se envasó en bolsas de polietileno de alta densidad con el sellado respectivo, para luego realizar la evaluación sensorial con los panelistas.
Diseño experimental
Se formularon 3 tratamientos, en la Tabla 1 se muestran los tratamientos codificados (Q/A1, Q/A2 y Q/A3).
| Tratamiento | HQ* (%) | HA* (%) | TOTAL |
| HQ/HA1 | 50 | 50 | 100 |
| HQ/HA2 | 60 | 40 | 100 |
| HQ/HA3 | 70 | 30 | 100 |
Los 3 tratamientos fueron sometidos a una evaluación sensorial (sabor, color, olor y textura), por panelistas semientrenados.
La prueba de normalidad de Kolmogorov- Smirnov establece que los datos no siguen una distribución normal, la significación es menor a 0,05 como se muestra en la Tabla 2.
| Carácter | HQ/HA | Kolmogorov-S | ||
| GL | Sig. | |||
| Sabor | 50+50 | 0,364 | 45 | 0,000 |
| 40+60 | 0,286 | 45 | 0,000 | |
| 30+70 | 0,279 | 45 | 0,000 | |
| Olor interno | 50+50 | 0.263 | 45 | 0,000 |
| 40+60 | 0,265 | 45 | 0,000 | |
| 30+70 | 0,331 | 45 | 0,000 |
| Carácter | HQ/HA | Kolmogorov-S | ||
| GL | Sig. | |||
| Color interno | 50+50 | 0,367 | 45 | 0,000 |
| 40+60 | 0,343 | 45 | 0,000 | |
| 30+70 | 0,309 | 45 | 0,000 | |
| Color externo | 50+50 | 0,356 | 45 | 0,000 |
| 40+60 | 0,262 | 45 | 0,000 | |
| 30+70 | 0,313 | 45 | 0,000 |
Los gráficos de cajas corroboran la falta de normalidad de los datos de evaluación sensorial de los panelistas acerca de los fideos a base de harina de arroz y quinua. (Figuras 1-7).
Resultados de la composición proximal de la pasta
Los resultados obtenidos de la pasta de harina pre gelatinizada de quinua y arroz se muestran en la Tabla 3.
| Análisis (100 g de muestra) | HQ/HA1 (50:50) | HQ/HA2 (60:40) | HQ/HA3 (70:30) |
| Carbohidratos (%) | 74,9 | 74.8 | 74.7 |
| Energía Total (Kcal) | 349,5 | 350.9 | 352.2 |
| Humedad (%) | 11.8 | 11.9 | 11.8 |
| Proteínas (%) | 10.8 | 10.9 | 11.0 |
| Cenizas Totales (%) | 1.5 | 1.5 | 1.6 |
| Grasa (%) | 1.0 | 0.9 | 0.9 |
| Acidez (%) | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
En la Tabla 3 se muestran los resultados del análisis químico proximal de las tres formulaciones realizadas para la obtención del fideo para personas celiacas, el resultado predominante corresponde al tratamiento Q/ A2, teniendo una concentración de 60% de harina de quinua y 40% de harina de arroz.
Resultados del análisis microbiológico de la pasta
El producto final, fue sometido a análisis microbiológico donde se hicieron recuento del número de Coliformes Totales (UFC/g), Staphylococcus aureus (UFC/g), Salmonella sp. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 4, donde se puede observar que el producto final procesado con las condiciones de limpieza e higiene, se encuentra dentro de las especificaciones.
| HQ/HA1 (50:50) | HQ/HA2 (60:40) | HQ/HA3 (70:30) | NTS N° 071 | ||
| Ensayo microbiológico | Min. | Max. | |||
| Coliformes Totales (UFC/g) | <10 | <10 | <10 | 10 | 102 |
| Staphylococcus aureus (UFC/g) | <10 | <10 | <10 | 102 | 103 |
| Salmonella sp. | Ausencia en 25 g | Ausencia en 25 g | Ausencia en 25 g | Ausencia en 25 g | |
Según los criterios microbiológicos para pastas desecadas con o sin relleno (v.6) establecidos en la Norma sanitaria N° 071 del Ministerio de Salud – Dirección General de Salud Ambiental (2008), se puede afirmar que los resultados de la evaluación microbiológica realizados a los tres tratamientos, mostrados en la Tabla 4, lo que indica que se encuentran dentro de los parámetros establecidos, indicando que es un producto inocuo y apto para el consumo humano.
Resultados del análisis reológico de la pasta
En la siguiente Tabla 5, se muestra los resultados de reología de los fideos obtenidos a diferentes revoluciones, se reporta los valores determinados del esfuerzo de corte (t) y la gradiente de velocidad (dv/dt); las lecturas de viscosidad (cP) y el torque (Ω) a una temperatura de 89 °C.
| Tiempo | RPM | Sensibilidad (%) | ΩX10^-5 (N-m) | T (N/M2) | Dv/ddy (S^-1) | Viscosidad (cP) |
| 0 | 10 | 21,3 | 1,435 | 28,769 | 2,097 | 6500 |
| 20 | 25,6 | 1,725 | 34,577 | 4,194 | 3760 | |
| 30 | 29,4 | 1,980 | 39,709 | 6,291 | 2124 | |
| 50 | 35,4 | 2,385 | 47,813 | 10,485 | 1528 | |
| 60 | 38,2 | 2,574 | 51,595 | 12,582 | 1109 | |
| 100 | 40,3 | 2,715 | 54,432 | 20,970 | 926 |
| 60Tiempo | RPM | Sensibilidad (%) | ΩX10^-5 (N-m) | T (N/M2) | Dv/ddy (S^-1) | Viscosidad (cP) |
| 10 | 10 | 23,0 | 1,549 | 31,065 | 2,097 | 6840 |
| 20 | 29,2 | 1,967 | 39,439 | 4,194 | 4700 | |
| 30 | 34,6 | 2,331 | 46,733 | 6,291 | 2676 | |
| 50 | 38,0 | 2,560 | 51,325 | 10,485 | 2080 | |
| 60 | 39,4 | 2,654 | 53,216 | 12,582 | 1440 | |
| 100 | 40,9 | 2,755 | 55,242 | 20,970 | 1240 | |
| 20 | 10 | 26,4 | 1,779 | 35,657 | 2,097 | 7440 |
| 20 | 31,8 | 2,142 | 42,951 | 4,194 | 5104 | |
| 30 | 35,4 | 2,385 | 47,813 | 6,291 | 2840 | |
| 50 | 40,1 | 2,702 | 54,221 | 10,485 | 2400 | |
| 60 | 41,5 | 2,796 | 56,052 | 12,582 | 1790 | |
| 100 | 42,6 | 2.869 | 57,538 | 20,970 | 1555 | |
| 40 | 10 | 37,2 | 2,506 | 50,244 | 2,097 | 8179 |
| 20 | 43,5 | 2,931 | 58,752 | 4,194 | 6223 | |
| 30 | 49,8 | 3,355 | 67,262 | 6,291 | 3985 | |
| 50 | 50,1 | 3,375 | 67,668 | 10,485 | 3382 | |
| 60 | 52,9 | 3,564 | 71,450 | 12,582 | 2350 | |
| 100 | 58,3 | 3,928 | 78,743 | 20,970 | 2176 | |
| 50 | 10 | 39,6 | 2,668 | 53,486 | 2,097 | 9526 |
| 20 | 48,8 | 3,287 | 65,912 | 4,194 | 7930 | |
| 30 | 51,5 | 3,469 | 69,558 | 6,291 | 5990 | |
| 50 | 52,0 | 3,503 | 70,176 | 10,485 | 4162 | |
| 60 | 56,0 | 3,772 | 75,637 | 12,582 | 3140 | |
| 100 | 58,0 | 3,907 | 78,338 | 20,970 | 2976 | |
| 60 | 10 | 44,9 | 3,025 | 60,645 | 2,097 | 10780 |
| 20 | 49,0 | 3,301 | 66,182 | 4,194 | 10180 | |
| 30 | 53,0 | 3,571 | 71,585 | 6,291 | 7260 | |
| 50 | 58,4 | 3,934 | 78,878 | 10,485 | 5840 | |
| 60 | 61,7 | 4,157 | 83,336 | 12,582 | 4120 | |
| 100 | 63,5 | 4,278 | 85,767 | 20,970 | 3644 |
DISCUSIÓN
La Norma Técnica Peruana (NTP) 206.010:1981, afirma que el contenido de humedad de los fideos para encontrarse en la calificación de secos debe ser menor o igual al 15% ya que si esté tuviera más contenido de humedad pertenecería a los fideos frescos según la NTP mencionada, para esta investigación se obtuvo un porcentaje de humedad de 11.9% encontrándose este en la calificación de fideos secos.
Se obtuvieron fideos con las siguientes humedades: 11.8, 11.9 y 11.8, que son próximos a los obtenidos por Giménez et al., (21) que obtuvo fideos con humedad de 11.18 y 11.21; para energía se obtuvo 349.5, 350.9 y 352.2, mientras que Giménez et al., (21) obtuvo 1250 y 1450; estas variaciones podrían ser por el tipo de materia prima utilizado en las formulaciones. De la misma forma, Según la NTP 206.010:1981 revisada en el 2011. Donde se indica que el contenido de carbohidratos oscila en un 75% y el contenido mínimo de proteína debe de ser un 10% para fideos, encontrando en el presente estudio un 74.5% de carbohidratos y un contenido de proteína de 10.9%, observando que existe similitud de acuerdo a la investigación de (22).
Los resultados microbiológicos fueron los siguientes: Aerobios Mesófilos Viables 74.8 UFC/g, Coliformes Totales 350.9 NMP/g y mohos 69 UFC/g. Según los criterios microbiológicos para fideos secos establecidos por el MINSA y DIGESA (23), señalan límites mínimos y máximos permitidos, y según los análisis realizados por esta investigación señala 74.8 UFC/g de mesófilos viables y la ausencia de Coliformes totales, pero para mohos presenta 69 UFC/g de fideo, el cual aún es inferior respecto a lo exigido por esta Norma, la cual indica que para mohos el límite microbiológico que separa la calidad aceptable de la rechazable es 100 UFC/g y como valores superiores a 1000 UFC/g se rechaza el lote y representa un riesgo para la salud. Es entonces que los fideos cumplen con los requisitos microbiológicos estimados por esta norma.
CONCLUSIONES
El tratamiento sobresaliente en el análisis químico proximal del fideo, fue Q/A2 (60:40) que obtuvo los siguientes resultados: 74.8% de carbohidratos, 350.9 Kcal de energía total, 11.9% de humedad, 10.9% de proteína, 1.5% de cenizas totales, 0.9% de grasa, y 0.08% de acidez (ácido láctico).
La caracterización microbiológica fue de: Aerobios Mesófilos Viables 74.8 UFC/g, Coliformes Totales 350.9 NMP/g y mohos 69 UFC/g. Cumpliendo así con la resolución ministerial N° 591-2008-MINSA.
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