Aceptacin sensorial de un snack horneado a base de harinas de frejol panamito (phaseolus vulgaris), corteza y semillas de sanda (citrullus lanatus) como fuente de fibra y protena
Sensorial acceptance of a baked snack made of navy bean (phaseolus vulgaris), rind and seeds of watermelon (citrullus lanatus) as source of fiber and protein
Aceitao sensorial de um lanche assado de feijo marinho (phaseolus vulgaris), casca e sementes de melancia (citrullus lanatus) como fonte de fibra e protena
Correspondencia: lezm.jjlp@gmail.com
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 23 de agosto de 2022 *Aceptado: 28 de septiembre de 2022 * Publicado: 24 de octubre de 2022
I. Magster en Ciencia y Tecnologa de Alimentos, Ingeniero Agrcola Mencin Agroindustrial, Docente de la Carrera Ingeniera Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil, Ecuador.
II. Ingeniera Agrcola Mencin Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil, Ecuador.
III. Magster en Procesamiento y Conservacin de Alimentos, Ingeniera Qumica, Docente de la Carrera Ingeniera Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil, Ecuador.
IV. Magster en Procesamiento de Alimentos, Ingeniero Agrcola Mencin Agroindustrial, Docente de la Carrera Ingeniera Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil, Ecuador.
Resumen
Este proyecto surgi del propsito de revalorizar residuos de subproductos agroindustriales y potenciar el aprovechamiento de leguminosas poco industrializadas, con esta intencin se desarrollaron tres tratamientos de snack horneados (S1, S2 y S3), incorporando 40; 30 y 25% de harina de frejol panamito (Phaseolus vulgaris), 25; 40 y 25% de harina de corteza y 25; 20 y 40% de harina de semillas de sanda (Citrullus lanatus), respectivamente. Se analiz la aceptacin sensorial (apariencia, sabor, textura y aceptacin general), parmetros fisicoqumicos (contenido de fibra cruda y protena cruda), requisitos bromatolgicos (ndice de perxidos) y microbiolgicos (recuento de aerobios mesfilos, mohos y levaduras y coliformes totales) de las tres formulaciones de snack. Treinta panelistas no entrenados mediante una escala hednica de nueve niveles seleccionaron al snack S1 como el de mayor aceptacin sensorial, seguido de S2 y S3, respectivamente. Respecto al contenido de protena cruda y fibra cruda, el snack S1 present los valores ms altos con 14.05% y 4.23%; la formulacin S2 obtuvo 13.18% y 3.95% y los valores ms bajos fueron para el snack S3 con 11.64% y 2.94%, respectivamente. Los parmetros bromatolgicos y microbiolgicos cumplieron con los requisitos exigidos por la Norma NTE INEN 2570:2011, aplicable a bocaditos (snacks) a base de granos, cereales o semillas. Los snacks a base de harinas frejol panamito, corteza y semillas de sandias presentaron una significativa aceptacin sensorial, moderados niveles de protena cruda y fibra cruda, volvindolos ingredientes factibles y aprovechables en el desarrollo de productos.
Palabras clave: Agroindustria; Escala Hednica; Frijol; Residuos; Subproductos.
Abstract
This project arose from the purpose of revaluing waste from agro-industrial by-products and promoting the use of less industrialized legumes. With this intention, three baked snack treatments were developed (S1, S2 and S3), incorporating 40; 30 and 25% panamito bean flour (Phaseolus vulgaris), 25; 40 and 25% bark flour and 25; 20 and 40% watermelon seed flour (Citrullus lanatus), respectively. Sensory acceptance (appearance, flavor, texture and general acceptance), physicochemical parameters (crude fiber and crude protein content), bromatological requirements (peroxide index) and microbiological requirements (mesophilic aerobic count, molds and yeasts and total coliforms) were analyzed. of the three snack formulations. Thirty untrained panelists using a nine-level hedonic scale selected snack S1 as the one with the highest sensory acceptance, followed by S2 and S3, respectively. Regarding the content of crude protein and crude fiber, snack S1 presented the highest values with 14.05% and 4.23%; formulation S2 obtained 13.18% and 3.95% and the lowest values were for snack S3 with 11.64% and 2.94%, respectively. The bromatological and microbiological parameters met the requirements demanded by the NTE INEN 2570:2011 Standard, applicable to snacks based on grains, cereals or seeds. Snacks based on panamito bean flour, watermelon rind and seeds presented significant sensory acceptance, moderate levels of crude protein and crude fiber, making them feasible and usable ingredients in product development.
Keywords: Agroindustry; Hedonic Scale; Beans; Waste; By-products.
Resumo
Este projeto surgiu com o objetivo de reavaliar os resduos de subprodutos agroindustriais e promover a utilizao de leguminosas menos industrializadas, com o qual foram desenvolvidos trs tratamentos de snacks assados (S1, S2 e S3), incorporando 40; 30 e 25% de farinha de feijo panamito (Phaseolus vulgaris), 25; 40 e 25% de farinha de casca e 25; 20 e 40% de farinha de semente de melancia (Citrullus lanatus), respectivamente. A aceitao sensorial (aparncia, sabor, textura e aceitao geral), parmetros fsico-qumicos (teor de fibra bruta e protena bruta), requisitos bromatolgicos (ndice de perxido) e requisitos microbiolgicos (contagem aerbia mesoflica, bolores e leveduras e coliformes totais) foram analisados. trs formulaes de lanches. Trinta provadores no treinados usando uma escala hednica de nove nveis selecionaram o lanche S1 como o de maior aceitao sensorial, seguido por S2 e S3, respectivamente. Em relao ao teor de protena bruta e fibra bruta, o lanche S1 apresentou os maiores valores com 14,05% e 4,23%; a formulao S2 obteve 13,18% e 3,95% e os menores valores foram para o snack S3 com 11,64% e 2,94%, respectivamente. Os parmetros bromatolgicos e microbiolgicos atenderam aos requisitos exigidos pela Norma NTE INEN 2570:2011, aplicvel a snacks base de gros, cereais ou sementes. Snacks base de farinha de feijo panamito, casca de melancia e sementes apresentaram aceitao sensorial significativa, teores moderados de protena bruta e fibra bruta, tornando-os ingredientes viveis e utilizveis no desenvolvimento de produtos.
Palavras-chave: Agroindstria; Escala Hednica; Feijes; Desperdcio; Subprodutos.
Introduccin
A nivel general existen muchos cultivos de granos, cereales, leguminosas, frutas, etc., los cuales no son completamente aprovechados y explotados ms all de ciertas reas o regiones especficas. Algunas de las razones que explican este reducido aprovechamiento es que son cultivos autctonos o tradicionales de algunas zonas cuyas caractersticas, propiedades, beneficios, biologa, cultivo y utilizacin se encuentran pobremente documentadas. Sin embargo, varios de estos cultivos subutilizados son valiosa fuente de caloras, fibra, protena, micronutrientes, entre otros, debido a esto poseen un enorme potencial para reducir el riesgo de la dependencia excesiva en un limitado nmero de cultivos (Zargar, Masi y Salgotra, 2021, p. 72 y 73). No obstante, paulatinamente se est superando, al menos parcialmente, este obstculo debido al incremento del inters y esfuerzos en documentar e informar las propiedades, caractersticas y beneficios de algunos cultivos poco aprovechados (Pratap y Kumar, 2011p 343). Un cultivo que gradualmente atrae mayor atencin es el frejol (o frijol) panamito (Phaseolus vulgaris), originario de las regiones de los Andes y de Mesoamrica (Mutari et al., 2022), es un grano de leguminosa de tamao pequeo de color blanco, de forma redondeada u ovalada conocida bajo diferentes nombres comunes como frejol blanquillo, blanco, palomito, poroto blanco, haba perla, entre otros (Voysest, 2000). Entre su composicin destaca el elevado contenido de carbohidratos (~61%), moderada presencia de protena (~19.2%) y fibra (~4.3%) y algunos micronutrientes (calcio, magnesio, fosforo, entre otros) (Pavn y Gallegos, 2017). Adicionalmente, el consumo de frejol panamito ha mostrado efectividad en la reduccin de lpidos en la sangre, efecto favorable en la prevencin de enfermedades cardiovasculares en nios y adultos (Li et al., 2018), tambin se han detectado metabolitos en las heces de personas que consumieron frejol panamito de forma regular, los cuales se asocian a algunos mecanismos de control del desarrollo de cncer colorrectal como desintoxicacin de xenobiticos, proliferacin y defensa de antioxidantes y apoptosis de celular cancergenas (Baxter, Oppel y Ryan, 2018). Razones suficientes para incorporarla en la dieta de manera regular.
Como consecuencia de sus operaciones de transformacin y conservacin la agroindustria genera significativas cantidades de subproductos, los cuales se derivan de diferentes etapas dependiendo de la industria. Por ejemplo, las industrias procesadoras de frutas y vegetales producen subproductos como: semillas, cortezas, tallos, bagazo, entre otros, sin embargo, muchos de estos presentan contenidos significativos de molculas con actividad biolgica los cuales no son debidamente explotados (Helkar, Sahoo y Patil, 2018). La sanda perteneciente a la familia de las Cucurbitceas es una de las frutas con mayor produccin a nivel mundial, en el ao 2017 se reportaron 118 millones de toneladas (Zia et al., 2021) cuyo consumo se encuentra en incremento constante por sus agradables caractersticas organolpticas, pero tambin es apreciada por aportar algunas vitaminas (A, C, E) y minerales (potasio, calcio, magnesio, hierro), compuestos fenlicos, licopeno, entre otros (Rico et al., 2020). Adems, otros beneficios reportados son la reduccin de la presin de la sangre, prevencin de ataques cardiacos y cncer debido a su consumo regular (Slavin y Lloyd, 2012). Considerando que el 30% del peso total de la sandia corresponde a subproductos compuestos por corteza y semillas, y que la corteza aporta con 11.17% de protena y 17.28% de fibra cruda (Al-Sayed y Ahmed, 2013) resulta factible el aprovechamiento de estos residuos.
Por otra parte, los snacks son productos alimenticios cada da ms ubicuos, que van ganando un amplio espacio en el mercado de consumo de alimentos por su practicidad y variedad (Vatanparast et al., 2019), tambin se los identifica como botanas, bocaditos o pasabocas, son productos alimenticios que son ingeridos para saciar el hambre, pero que no constituyen una comida integra (INEN, 2011). Sin embargo, pueden servir como vehculos de algunos componentes de valor biolgicos como antioxidantes, fibra, protenas, entre otros (Grasso, 2020).
En base a lo mencionado, este proyecto tuvo como objetivo incluir las harinas obtenidas a partir del frejol panamito y de subproductos de la sanda (cortezas y semillas) en el desarrollo de un producto tipo snack horneado resaltando su contenido de fibra cruda y protena cruda, evaluando la aceptacin sensorial, parmetros bromatolgicos y microbiolgicos.
Metodologa
Las operaciones involucradas con la limpieza, preparacin y deshidratacin de las muestras se desarrollaron en el laboratorio-planta piloto. Mientras que los anlisis fisicoqumicos, bromatolgicos y microbiolgicos del producto final se efectuaron en el laboratorio de Qumica de Alimentos. Ambos laboratorios pertenecen a la carrera de Ingeniera Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Agraria del Ecuador, campus Guayaquil.
Materia prima
Seis kg de frejol panamito (Phaseolus vulgaris) y veinte sandas (Citrullus lanatus) fueron adquiridos en la terminal de transferencia de vveres de Montebello ubicado en el norte de la ciudad de Guayaquil, Guayas. Los criterios de inclusin empleados fueron: apariencia saludable y consistencia externa firme, apropiado estado de madurez y desarrollo, uniformidad en color y tamao, brillo caracterstico de la corteza de la sanda. Mientras que los criterios de exclusin fueron: presencia de cortes, golpes o magulladuras, signos de enfermedad, hongos o mohos. Los cuales fueron transportadas en refrigeracin (4C) y mantenidas a esta temperatura hasta su utilizacin. El resto de los ingredientes fueron obtenidos en un supermercado local.
Formulacin del snack
En la Tabla 1 se muestra la composicin de los tres tratamientos de snacks (S1, S2 y S3) modificando los contenidos de las harinas (H.) de frejol panamito, cscara y semillas de sanda, mientras que el resto de los componentes permanecieron sin modificacin. El objetivo de la variacin de las materias primas fue de identificar el elemento que aporte con el mayor contenido de protena y/o de fibra en la formulacin.
Figura 1: Formulacin de los tres tratamientos de snack
Ingredientes |
S1 |
S2 |
S3 |
|||
g |
% |
g |
% |
g |
% |
|
H. de frejol panamito |
400 |
40 |
300 |
30 |
250 |
25 |
H. de cscara de sanda |
250 |
25 |
400 |
40 |
250 |
25 |
H. de semillas de sanda |
250 |
25 |
200 |
20 |
400 |
40 |
Agua |
90 |
9 |
90 |
9 |
90 |
9 |
Miel |
7.0 |
0.7 |
7.0 |
0.7 |
7.0 |
0.7 |
Extracto de vainilla |
1.0 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
Canela en polvo |
2.0 |
0.2 |
2.0 |
0.2 |
2.0 |
0.2 |
Total |
1000 |
100 |
1000 |
100 |
1000 |
100 |
Condiciones del proceso de deshidratacin de las harinas de frejol panamito
Se realiz un proceso de limpieza en seco de forma manual, la cual consisti en retirar partculas fsicas extraas a la materia prima. A continuacin, se efectu la limpieza hmeda mediante abundante agua potable, seguido de un proceso de desinfeccin al sumergir los granos durante 10 minutos en una solucin de 10 mg/L de cido peractico grado alimenticio(Rossi, Antonelli, Mezzanotte, & Nurizzo, 2007), posteriormente fueron retirados, escurridos y secados con papel toalla. La deshidratacin se efectu en un horno deshidratador por conveccin Buderus 4-5015-3, las condiciones de deshidratacin incluyeron una temperatura constante de 55C durante 11 horas, aproximadamente, hasta obtener peso constante. La molienda se realiz por medio de un molino elctrico de granos MRC SM-450C, hasta alcanzar consistencia y textura similar a la harina. Se tamiz utilizando un filtro tamiz mesh #60 (250 m). Luego, la harina tamizada se envas al vaco en bolsas de polietileno grado alimenticio, y estas fueron almacenadas en refrigeracin (4C) hasta su utilizacin.
Condiciones del proceso de deshidratacin de las harinas de corteza y semillas de sanda
Las muestras fueron lavadas con abundante agua potable posteriormente desinfectadas al sumergirlas durante 10 minutos en una solucin de 10 mg/L de cido peractico grado alimenticio, enjuagados con aguas potables y secadas con papel toalla. Luego, se procedi a realizar cortes a la sanda en cuatro secciones, facilitando el retiro de la pulpa y con cuidado se recolectaron las semillas, siendo estas sometidas al proceso de limpieza con agua y desinfeccin descritas previamente. A continuacin, por medio de un cuchillo de acero inoxidable se efectuaron cortes con la finalidad de reducir el tamao de la corteza de sanda, obteniendo lminas de aproximadamente 0.5 cm de dimensin, mientras que las semillas fueron seccionadas por la mitad. El proceso de deshidratacin se realiz en un horno deshidratador por conveccin Buderus 4-5015-3, manteniendo la temperatura de 55C durante 14 horas para la corteza y 8.5 horas para las semillas, hasta que alcanzaron peso constante. Las materias primas deshidratadas se molieron empleando un molino elctrico de granos MRC SM-450C, hasta obtener un polvo de consistencia y textura similar a la harina. Ambas harinas fueron tamizadas empleando un filtro tamiz Mesh #60 (250 m). Finalmente, las harinas tamizadas de semillas y cortezas de sanda se envasaron al vaco en bolsas de polietileno grado alimenticio, las cuales fueron almacenadas a 4C hasta que fueron utilizadas.
Proceso de elaboracin del snack
El primer paso consisti en pesar todos los ingredientes acordes a las frmulas planteadas. Luego, se realiz el mezclado de los ingredientes secos incorporando las tres harinas y la canela en polvo, hasta alcanzar la completa homogeneidad de la mezcla. Posteriormente, se aadieron los ingredientes lquidos (agua, miel y extracto de vainilla) de forma progresiva a la mezcla, amasando de manera firme y constante hasta incorporar todos los ingredientes y obtener una masa de textura y consistencia homognea. A continuacin, el moldeo consisti en realizar cortes de la masa obtenida hasta formar hojuelas las cuales fueron colocadas en un molde de acero inoxidable y colocadas en un recipiente plano. Las hojuelas formadas se colocaron en un horno precalentado a 120C y se mantuvieron a temperatura constante durante 15 minutos, siendo retiradas luego de este tiempo, permitiendo que alcancen temperatura ambiente e inmediatamente envasadas al vaco en bolsas de polietileno de grado alimenticio. Los empaques fueron almacenados hasta su utilizacin a temperatura ambiente, en un lugar fresco y seco, alejados del contacto directo con la luz.
Determinacin de la aceptacin sensorial
Se emplearon treinta panelistas no entrenados, consumidores habituales de snacks, bocaditos o productos similares, estudiantes de ambos sexos del ltimo ao de Ingeniera Agroindustrial quienes utilizaron una escala hednica de nueve niveles (Lawless & Heymann, 2013) evaluando los parmetros de apariencia, sabor, textura y aceptacin general. La escala vara desde el nivel 1 equivalente a No me gusta extremadamente hasta el nivel 9 correspondiente a Me gusta extremadamente. Cada panelista recibi un formulario, muestras de 35 g de cada snack (rotulado con un cdigo de tres nmeros al azar) y suficiente cantidad de agua. La evaluacin sensorial fue realizada dentro de doce horas posteriores a la elaboracin de los snacks.
Determinacin de protena y fibra crudas
La determinacin de protena cruda y fibra cruda se realizaron acorde a los procedimientos descritos en los mtodos oficiales de la AOAC 21st identificados como 920.87 y 978.10, respectivamente
Determinacin de parmetros bromatolgicos y microbiolgicos
El anlisis de ndice de perxidos sigui la metodologa descrita en la norma NTE INEN ISO 3960:2017. Por otra parte, el recuento de mohos y levaduras, coliformes totales y aerobios mesfilos se ejecutaron conforme a los procedimientos indicados en los mtodos AOAC 21st 997.02; 991.14 y 966.23, respectivamente.
Anlisis estadstico
Los datos obtenidos se analizaron mediante el anlisis de varianza de una va (ANOVA), mientras que se utiliz la prueba de Tukey (p<0.05) para detectar diferencias estadsticas significativas entre los grupos. La informacin fue tabulada mediante el software estadstico InfoStat versin 2020e. Los anlisis de contenido de protena cruda, fibra cruda, bromatolgica y microbiolgica se realizaron por quintuplicado.
Resultados y discusin
Resultados de aceptacin sensorial
En la tabla 2 constan los resultados de la aceptacin sensorial de los snacks a base de harinas de frejol panamito, cortezas y semillas de sandas. Los resultados de los cuatro parmetros sensoriales muestran un evidente patrn, presentando al tratamiento de snack S1 como el de mayor aceptacin, con un valor aproximado al nivel 8 de la escala hednica empleada, equivalente a Me gusta mucho, adems, segn la prueba de Tukey cada uno de los resultados obtenido por esta formulacin es estadsticamente diferente a las restantes. Mientras que el snack S2 se ubic en el segundo lugar de aceptacin para los parmetros de apariencia, sabor, textura y aceptacin general, alcanzando valores cercanos al nivel 7 equivalente a Me gusta moderadamente para los cuatro parmetros analizados, cuyos valores son estadsticamente diferente al resto de formulaciones. Finalmente, el snack S3 obtuvo la menor aceptacin sensorial en los cuatro parmetros, cuyos promedios se aproximaron al nivel 6 equivalente a Me gusta ligeramente.
Figura 2: Resultados de la aceptacin sensorial de los snacks
Snack |
Apariencia |
Sabor |
Textura |
Aceptacin general |
S1 |
8.33A |
8.30A |
8.27A |
8.13A |
S2 |
7.30B |
7.37B |
7.13B |
6.83B |
S3 |
6.30 C |
6.00C |
5.67C |
6.30C |
Columnas con letras comunes no poseen diferencia estadstica significativa segn la prueba de Tukey (p>0.05).
Resultados del contenido de protena y fibra crudas
En la tabla 3 se muestran los resultados de protena cruda y fibra cruda de los tres tratamientos del snack a base de harinas de frejol panamito, cortezas y semillas de sandas. Con respecto al contenido de protena cruda, la mayor presencia de esta macromolcula se dio en la formulacin S1 (14.05%), seguido por S2 (13.18%), mientras que S3 present el menor contenido de todos los tratamientos (11.64%). Segn la prueba de Tukey, el contenido de protena de S1 es significativamente diferente a S3, pero no con respecto a S2. Por otra parte, el snack S2 no mostr diferencia estadstica significativa en contraste con la formulacin S3.
El mismo patrn detectado en el contenido de protena se visualiz en los resultados de fibra. La mayor presencia de fibra cruda fue para el snack S1 (4.23%), seguido por la formulacin S2 (3.95%), los cuales, segn la prueba de Tukey, no presentaron diferencia estadstica significativa entre ambos tratamientos. El menor contenido de fibra fue para la formulacin S3 (2.94%), el cual es estadsticamente diferente a los snacks previos.
Figura 3: Resultados del contenido de protena cruda y fibra cruda de los snacks
Snack |
Protena cruda (%) |
Fibra cruda (%) |
S1 |
14.051.36A |
4.230.18A |
S2 |
13.180.88AB |
3.950.18A |
S3 |
11.64.094B |
2.94 0.20B |
Valor promedio de cinco repeticiones desviacin estndar. Columnas con letras comunes no presentan diferencia estadstica significativa segn la prueba de Tukey (p>0.05).
Resultados de parmetros bromatolgicos y microbiolgicos
La tabla 3 muestra los resultados de los parmetros bromatolgicos y microbiolgicos de los tres tratamientos del snack a base de harinas de frejol panamito, cortezas y semillas de sandas. Como se observa, cada uno de los parmetros analizados en cada muestra de snack, se encuentra en conformidad con los requisitos exigidos por la Norma NTE INEN 2570:2011, la cual fue tomada como referencia correspondiente al tipo de producto desarrollado.
Figura 4: Resultados de parmetros bromatolgicos y microbiolgicos de los snacks
Parmetro |
Resultados |
*Requisito |
||
S1 |
S2 |
S3 |
||
ndice de perxidos (meq O2/Kg) |
<10 |
<10 |
<10 |
<10 |
Mohos y levaduras (UFC/g) |
<10 |
<10 |
<10 |
10 |
Coliformes totales (UFC/g) |
<10 |
<10 |
<10 |
<10 |
Aerobios mesfilos (UFC/g) |
<10 |
<10 |
<10 |
103 |
*Exigidos por la Norma Tcnica Ecuatoriana NTE INEN 2570:2011. Bocaditos de granos, cereales y semillas. Requisitos.
Conclusiones y recomendaciones
Entre las conclusiones es importante sealar que es factible aprovechar harinas provenientes del frejol panamito y de los subproductos de la sanda (corteza y semillas) alcanzando productos atractivos desde el punto de vista sensorial de los consumidores.
Los snacks producidos a partir de las materias primas empleadas aportan notables cantidades de protena y fibra crudas, aspectos importantes a considerar en el desarrollo de nuevos productos.
Se recomienda continuar explorando la oferta de productos alimenticios saludables incorporando cereales, leguminosas o subproductos que sean de produccin local pero que no son ampliamente aprovechadas, una forma atractiva de explotar esta opcin puede ser mediante los productos tipo snacks, los cuales son prcticos, ligeros, presentes en convenientes porciones, de costo mdico, a la vez que podran aportar componentes de beneficio a la salud como fibra, protena, antioxidantes, entre otros.
Referencias
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2022 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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