Tesis / 0325 / I.A. by MAOSABO

EFECTO DEL PROCESO DE SECADO DE PIÑA (ANANAS COMOSUS) Y LA SOJA (GLYCINE MAX) EN LA OBTENCIÓN DE UN SNACK RECUBIERTO CON CHOCOLATE

FAIMAN ALEXANDER GALINDO DIAZ

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA PROGRAMA DE INGENIERÍA 2015

EFECTO DEL PROCESO DE SECADO DE PIÑA (ANANAS COMOSUS) Y LA SOJA (GLYCINE MAX) EN LA OBTENCIÓN DE UN SNACK RECUBIERTO CON CHOCOLATE

FAIMAN ALEXANDER GALINDO DIAZ

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO EN INGENIERÍA DE ALIMENTOS

DIRECTORA MSc. NIDIA CASAS FORERO

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA PROGRAMA INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTA 2015

TRABAJO DE GRADO INGENIERÍA DE ALIMENTOS 2015

NOTA DE ACEPTACIÓN ______________________ ______________________

______________________ ______________________ ______________________ ____________________________ ING ____________________________ ING ____________________________ ING

DEDICATORIAS A Dios, padre creador por darme la oportunidad de vivir, amar, luchar por darme mucha fortaleza espiritual, salud y fe porque siempre estará presente en mi mente y en mi corazón. No hay nada más profundo que la dedicatoria de mi tesis a quien me ha acompañado en este proceso de formación profesional y enriquecimiento intelectual, mi razón de vivir y luchar... mi madre. Rosa Díaz por siempre brindarme su apoyo incondicional, amor y cariño, sin importar las adversidades que se presentan en el día a día. Porque siempre me ha motivado a la realización de mis proyectos. Le doy gracias a dios por permitirme celebrar con ella y hacerla participe de mi felicidad. A mis hermanos porque a pesar de las adversidades de la vida hemos aprendido a amarnos y a compartir en familia. A mis abuelitos Rosalba Silva y Heli Díaz por enseñarme el amor a Dios, por guiarme y orientarme espiritualmente y por la construcción de esta tan hermosa familia Díaz ejemplo de unión, afecto y cariño. A el instituto técnico Luis orejuela, colegio que me permitió descubrir este gran amor por la investigación y conocimiento de las ciencias exactas aplicados, al desarrollo alimentario, por orientar a sus estudiantes en el camino profesional, la oportunidad de descubrir sus fortalezas

AGRADECIMIENTOS A Dios, los ángeles y los arcángeles porque siempre me permiten rodearme de personas que le dan un valor agregado e importante a mi vida y por acompañarme en este proceso el cual estuvo lleno de muchos retos, obstáculos y sacrificios. A mi madre quien definitivamente es la principal protagonista de mi vida por la paciencia y la perseverancia a este gran esfuerzo del cual se refleja hoy en un gran resultado. A la Ingeniera Nidia Casas Forero, quien desde las aulas de clase creyó en mi proyecto de investigación, quien me oriento, me abrió el camino para llevarlo a cabo y tener este gran resultado de investigación, gracias a su gran profesionalismo y compromiso como persona y como profesional. A Uniagraria y al equipo docente por brindarme tantos conocimientos éticos y morales encaminados a la investigación, la calidad alimentaria, y el cuidado ambiental. A la empresa Alpina quien me ha dado la oportunidad de ser parte de ese gran equipo de trabajo, y permitirme aplicar los conocimientos adquiridos durante mi formación académica. A todos mis amigos y colegas de la universidad Marcela Vega, Dennis Molina, Alejo Gómez, George, Yeimmy Ruiz, Gabriel Balsero, Johana Jaramillo, Diana Quecan, Carolina Arias y Julieth Moscoso etc. por brindarme su amistad cariño, apoyo y colaboración.

TABLA DE CONTENIDO RESUMEN…………………………………………………………………...……………..…1 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………..2 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………………………...3 1.1. Pregunta de investigación……………………………………………………………..3 2. justificación………………………………………………………………………………....4 3. OBJETIVOS……………………………………………………………………………...6 3.1. OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………….....6 3.2. Objetivos específicos……………………………………………………………….…..6 4. MARCO TEORICO……………………………………………….…………………...…..7 4.1. Piña…………………………………………………………………………………….....7 4.1.1. Producción de piña en Colombia……………………………………...……….…....7 4.1.2. Importancia de la piña……………………………………………………………..…7 4.1.3. Beneficios de la piña………………………………………………………………....8 4.1.4. Maduración de la piña……………………………………………………….............9 4.2. Soja…………………………………………………………………………………….....9 4.2.1. Producción de soja en el mundo…………………………………………………..10 4.2.2. Producción de soja en Colombia......................................................................11 4.2.3. Beneficios de la soja………………………………………………………………...11 4.3. Cacao……………………………………………………………………………………12 4.3.1. Producción de cacao en Colombia….……………………………………………..13 4.4. Cereal de maíz………………………………………………………………………...14 4.5. secado…………………………………………………………………………………..14 4.5.1.Métodos de secado...……………..……….………………………………………...15 4.5.1. Secado por aire caliente……………………………………………………………15 4.5.2. Secado por microondas………………………………………………………….....15 4.5.3. Factores que influyen en la velocidad de deshidratación……………………....16 4.5.4. Análisis de artículos sobre procesos de secado...............................................16 4.6. Colorimetría…………………………………………………………………………….21 4.6.1. Color…………………………………………………………….………………….....21 4.7. Evaluación sensorial hedónica……………………………….…………………..…..22 4.8. Prueba de vida útil…………………………………………………….……………….23 5. METODOLOGÍA……………………………………………………………………….…25 5.1. Equipos y materiales...........................................................................................25 5.2. Adquisición de la materia prima………………………………...…………………...27 5.3. Fase 1. Alistamiento y obtención de piña deshidratación…..……………........…27 5.4. Fase 1. Alistamiento y obtención de soja deshidratación…….………………....28 5.5. Formulacion del snack……………………………………………………...………29 5.6. FASE 2. Elaboración del snack para evaluar el mejor tratamiento…….…….…..30

5.7. Diseño experimental………………………………………………………………….30 5.8. FASE 3. diseño experimental vida útil……..…………………………………...31 5.9. MÉTODOS ANALÍTICOS………………………………………………................32 5.9.1. Análisis Fisicoquímico……………………….……………………………………..32 5.9.2. Análisis Sensorial……………………………….…………………………………..34 5.9.3. Análisis microbiológicos……………………….…………………………………...34 5.10. .Análisis estadísticos………………………………………………………………..35 6. RESULTADOS…………………………………………………………………………...30 6.1. Caracterización de materia prima………………………………………………....36 6.2. FASE 1. Proceso de deshidratación de piña y soja…………………………..…37 6.3. Resultados analíticos deshidratación de piña………………………..................38 6.4. Resultados analíticos deshidratación de soja………….………………………..40 6.4.1. Cambios en el color de los snacks planteados en los 4 tratamientos…..…….42 6.5. Análisis sensorial……………………….…………………………………………..43 6.6. Evaluación del efecto del empaque durante el almacenamiento……..……….44 7. Análisis microbiológicos………….………………………………………….…………48 8. CONCLUSIONES……………………………………….……………………………...49 9. RECOMENDACIONES.........................................................................................50 10. Referencias………………………………………………………………….................51 10.1. Anexos……………………………….………….……………………………………57

Listado de Figuras 1. Área de cosecha y producción de piña…….………………………………………….7 2. Carta de color madurez de piña…………….………………………………………….9 3. Producción y demanda mundial de soja…………………………………………......10 4. Producción de soja en Colombia...........................................................................11 5. Planta de cacao ………………………………………………………………………...12 6. Cosecha y producción de cacao……………………………………………….……..13 7. Circulo cromático……………………………………………………………………… 22 8. Diseño experimental de fase 1………………………………………………………..25 9. Diseño experimental de fase 3 evaluación de vida útil…………………………….32 10. Valor de pH de la piña por efecto de proceso de secado……………………….....32 11. Valor de acidez de la piña por efecto de proceso de secado………………….….32 12. Cambios en la luminosidad de la piña por efecto del proceso de secado….…....33 13. Mapa de color de la piña por efecto del proceso de secado…………….………….34 14. Valor de pH de la soja por efecto de proceso de secado…………….…………....34 15. Valor de la acidez de la soja por efecto del proceso de secado…………….…….35 16. Cambios en la luminosidad de la soja por efecto del proceso de secado….…….35 17. Mapa de color de la soja por efecto del proceso de secado………………….…...36 18. Luminosidad para los 4 tipos de snacks……….…………………………………….36 19. Coordenada a* para los 4 snacks………………..…………………………………..37 20. Coordenada b* para los 4 tipos de snack………..…………………………………..37 21. Análisis Sensorial para los 4 tipos de snack.........................................................38 22. Cambios en las variables sensoriales del snacks empacado en el foil de aluminio durante el tiempo de almacenamiento…………………………..………………………..39 23. Cambios en las variables sensoriales del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento…..……………………………………...………. 40 24. cambios en la luminosidad de los snack…..………………………………………...41 25. Cambios en la coordenada a* del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento……………………………….………………………….…....41 26. Cambios en la coordenada b* del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento ………………………………………….……………….…...42

Listado de Imágenes 1. Adquisición de la piña…………….………………………………………………………..27

2. Snacks obtenidos de los 4 tratamientos…………………………………………31 3: Análisis de humedad………………….…………………………………………….33 4. Medidor de colorimetría CR-400………..………………………………………………….34 5. Evaluación panel sensorial……….………………………………………………..34

Listado de Tablas

1. Información nutricional de la piña……………..………………………………………..8 2. Información nutricional de la soja……………………………………………………..10 3. Información nutricional del cacao…………….……………………………………….14 4. Información nutricional de los cereales……….………………………………………14 5. Algunos trabajos de secado de frutas y granos …………………………………….17 6. Estudio de elaboración de snack……………………………………………………..19 7. Alistamiento de piña………………………………………………….………………....27 8. Métodos de secado de piña por microondas y aire caliente …….…………….…..28 9. Alistamiento de la soja ….………………………….…………………………………..29 10. Métodos de Secado de soja por aire caliente y microonda…..……………………29 11. Formulación de snacks…………………………………………………………………30 12. Siembra microbiológica………………….……………………………………………..35 13. Resultados caracterización de la piña ……………………………………………….36 14. resultados caracterización de la soja ……………………………………………...…36 15. Descripción de los cambios en la piña y soja después del proceso de secado….37 16. Resultados microbiológicos...................................................................................48

RESUMEN Las tendencias de consumo actuales han llevado a que los consumidores busquen en los snack elementos como la practicidad, calidad nutricional y organoléptica, para lo cual la industria alimentaria ha optado por investigar en el desarrollo de productos que involucran procesos de deshidratación, que tengan el menor efecto en la composición nutricional, y en la calidad sensorial. Dando respuesta a esto, la presente investigación tiene como objetivo evaluar el efecto del proceso de secado de piña (Ananas comosus) y la soja (Glycine máx.) en la obtención de un snack recubierto con chocolate, para lo cual se empleó como procesos de deshidratación de la piña y la soja, el secado por Aire caliente y microondas, a partir de las muestras obtenidas se elaboraron los snacks recubiertos con chocolate, a los cuales se les realizaron pruebas de calidad sensorial y fisicoquímica. El mejor tratamiento fue almacenado a temperatura ambiente durante 5 semanas en dos tipos de empaque: foil de aluminio y polipropileno translucido, se evaluaron sus cambios fisicoquímicos, sensoriales y microbiológicos. Los resultados muestran que el tratamiento de secado que mejor mantiene las condiciones de calidad de la piña y la soja, son los siguientes, secado por aire caliente, en el cual se empleó un tiempo de 5 horas y Temperatura a 60°c. Para la soja deshidratada por microondas se empleó tiempo 45 minutos a 10 watt de potencia, respectivamente, El snack obtenido de esta combinación de tratamientos fue almacenado en los dos tipos empaque, obteniendo que el empaque con foil de aluminio, por evitar un menor paso de la luz y de humedad permite mantener una mejor calidad del producto, debido principalmente a que se reduce la degradación del color y la textura del producto se mantienen mucho más estable. Estos resultados indican que la combinación de la piña y la soja, dos productos con alto valor nutricional, pueden ser combinados con el chocolate para obtener un producto con alto potencial de consumo para aquellas personas que buscan producto con características sensoriales agradables y buen valor nutricional. Palabras claves: piña, soja, secado aire caliente, secado microondas, snack

INTRODUCCIÓN El desarrollo de nuevos productos en la Ingeniería de alimentos, es una parte fundamental y trascendental en la ciencia de los alimentos, a través del cual se busca la generación de alternativas de valor agregado, para un sin número de materias primas permitiendo que sean alimentos saludables. Dentro de estas materias primas esta la soja y la piña. La soja, un producto con un alto valor nutricional, el cual es altamente recomendado para el consumo de mujeres por su contenido de isoflavonas, además tiene otras propiedades para reducir los niveles de colesterol, cáncer de mama, de próstata, colon, controla la presión sanguínea. Asimismo, posee nutrientes y oligoelementos como calcio, hierro y zinc, que son importantes para regenerar los huesos, mejorar el transporte de oxígeno en la sangre y mejorar el sistema inmunitario (Rodríguez, 2013). La piña, una fruta exótica de alta producción en Colombia, que presentan una características nutricionales por su aporte de vitaminas como lo son vitamina C, B1, B6 y E, rica en potasio, magnesio, yodo, cobre y manganeso (Abbott, J. 2013), además tiene características sensoriales atractivas principalmente en su sabor y color lo cual la hace muy atractiva. Teniendo en cuenta los aportes nutricionales que ofrecen estas dos materias primas, el objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de dos procesos de secado (microondas y aire caliente) de piña (Ananas comosus) y la soja (Glycine max) en la obtención de un snack recubierto con chocolate, a fin de dar una nueva alternativa de consumo de estos dos productos. .

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La piña es una fruta que tiene un alto consumo en fresco, que por su alto nivel de perecibilidad tiene un tiempo de vida útil muy corto, la soja es un alimento que se consume en productos transformados como leche, tofu y bebidas haciendo que su consumo en fresco sea reducido. Lo cual busca obtener snacks que combinen estos dos productos con alto valor nutricional, permitirá al consumidor tener alternativas saludables a la hora de comprar este tipo de productos. Por ello es importante realizar estudios que permitan evaluar las condiciones de secado apropiadas, para garantizar la calidad sensorial del producto con el menor detrimento de sus propiedades nutricionales. 1.1.

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Cómo influye el proceso de secado de piña (ananás comosus), y soja (glycine max) en características sensoriales de un snack que contiene piña, soya, hojuelas de maíz y chocolate?

2. JUSTIFICACIÓN Hoy en día los consumidores buscan que los alimentos ofrezcan practicidad, calidad nutricional y organoléptica, permitiendo que se puedan consumir fuera del hogar y en cualquier momento del día, adicionalmente sean productos con una vida útil prolongada. Para lo cual la industria alimentaria ha optado por investigar en el desarrollo de productos que involucran procesos de deshidratación que tengan el menor efecto en la composición nutricional y en la calidad sensorial (Ainia, 2013). Por lo tanto el desarrollo del proyecto permite avanzar en los cambios tecnológicos e industriales, fortaleciendo la cadena de alimentos deshidratados. Lo cual permitirá ofrecer practicidad para satisfacer las necesidades del consumidor y mejorar la competitividad, encaminados a atraer nuevos mercados con valores agregados y nuevas tendencias agroalimentarias, teniendo como base alimentos ricos en carbohidratos, vitaminas minerales, y proteínas lo cual impacta principalmente a la población infantil. De esta manera se contribuirá a la disminución de obesidad en niños y adultos y se permitirá la tendencia de un alimento completo sano e inocuo, ya que la soja tiene menor contenido de aceite que el maní y mayor contenido de aminoácidos. Universidad de la plata (UNLP, 2012) De acuerdo al estudio de Rodríguez, (2013), la soya es un alimento que mejora el sistema cardíaco-circulatorio: reduce los niveles de colesterol osteoporosis, cáncer de mama, de próstata, de colon, y controla la presión sanguínea. Asimismo, posee nutrientes oligoelementos como calcio, hierro y zinc, que son importantes para regenerar los huesos, mejorar el transporte de oxígeno en la sangre y mejorar el sistema inmunológico. La piña es una fruta exótica de alta producción en Colombia, que presenta altas pérdidas en pos cosecha y ha disminuido su volumen de exportación según datos suministrados por, Asociación hortofrutícola de Colombia (Asohofrucol, 2012) debido a que el transporte, produce daños mecánicos que impactan en la calidad, principalmente en temas de pardeamiento de la pulpa en los estados avanzados de madurez (Pulido, 2000). De acuerdo a un estudio realizado por la revista (Eco agricultor, 2012), la piña tiene características sensoriales atractivas principalmente en su sabor y color, lo cual la hace muy atractiva para el elevado consumo en el mundo principalmente en Colombia. Los snack son un mercado en crecimiento, de acuerdo a un estudio realizado por Carreres, J. (2012); el consumo de este tipo de productos ha crecido en los últimos 5 años, experimentado un incremento del 63% por la tendencia cada vez más marcada hacia productos saludables; actualmente el consumidor busca en este tipo de productos aportes nutricionales, por lo cual desarrollar un producto que combine la soya con la piña, lo hacen atractivo en temas de beneficios nutricionales además el incorporar chocolate, el cual tiene alto contenido de polifenoles, experimentando antioxidantes benéficos para la salud, parece ser que incluso tendría más 4

efecto antioxidante que el t茅 verde ayuda a controlar ciertas enfermedades como la hipertensi贸n (M. Villa, 2014)

3. OBJETIVOS

3.1.

Objetivo general

Evaluar el efecto del proceso de secado de piña (Ananas comosus) y la soja (Glycine max) en la obtención de un snack recubierto con chocolate

3.2 Objetivos específicos 

Evaluar el efecto del secado por aire caliente y microondas sobre la calidad fisicoquímica (pH, Brix, acidez y color) en los cubos de piña y soja.



Establecer el efecto del secado de la piña y la soja sobre la calidad sensorial y propiedades físicas, del snack que contiene piña, soya, hojuelas de maíz y chocolate.



Seleccionar el tratamiento que ofrece las mejores características sensoriales y de calidad del snack de piña y soja.



Evaluar la estabilidad del snacks durante su almacenamiento a temperatura ambiente en dos tipos de empaque: transparente y foil de aluminio metalizado.

4. MARCO TEORICO 4.1. PIÑA (Ananas comosus.) La piña dentro de la botánica está clasificada como perteneciente a la familia bromeliácea y al género ananás, su fruto es compuesto ya que en realidad cada ojo es un fruto pequeño, ellos están unidos unos con otros para formar un fruto grande y vistoso, provisto de una corona y sostenido por un pedúnculo; las hojas pueden llegar a medir más de un metro de longitud, son coladas y dispuestas en roseta sobre un tallo que tiene la forma de mazo típico. (Hernández, 1994).

16.000

700.000

14.000

600.000

12.000

500.000

10.000 400.000 8.000 300.000 6.000 200.000

4.000

100.000

Área

2013

2012

2011

2010

2009

2.000 0

Producción (Toneladas)

Área (Hectareas)

4.1.1. Producción de piña en Colombia en los últimos 5 años Según Agronet. (2013) la producción de piña en Colombia ha aumentado debido a sus climas cálidos, humedad de suelos, luminosidad, el método de siembra, llegando en el 2013 a 24.000 ton de acuerdo a los datos reportados en la figura 1 donde en 2013 se evidencia un crecimiento importante. La piña tropical proviene de Sudamérica, concretamente de Brasil (Moreiras et al, 2013)

Producción

Figura No 1. Área de cosecha y producción de piña Fuente: Agronet - Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2013)

4.1.2. Importancia de la piña El mercado de la piña como fruta fresca ha tenido un gran auge desde 1980 y esa tendencia continúa; por tal razón, se dedica grandes esfuerzos a la investigación (Bartholomew et al. 2003, Jiménez, 1999, et al. 1987) El cultivo de la piña cobra cada vez mayor importancia a nivel mundial, siendo una de las frutas tropicales más apetecidas por su excelente sabor, sus propiedades culinarias y medicinales, constituyen la tercera fruta más importante del mundo después de los cítricos y plátanos; el 70% de la piña que se produce a nivel mundial es consumida como fruta fresca en el propio país de origen donde se cultiva con un elevado grado de calidad se utiliza para exportaciones en estado fresco cortadas y en derivados, 7

cultivada con el fin de satisfacer necesidades alimentarias de la población siendo un importante renglón para las economías nacionales e internacionales. (García, Annia 2015) La Cayena Lisa en Cuba es una de las variedades dedicadas a la exportación, que corresponde con una buena adaptación a las condiciones climáticas del país, constituye la principal variedad cultivada en el mundo, con más del 95% de la producción mundial, dado sus altos rendimientos de producción. La calidad de su pulpa y exquisito sabor, en la actualidad, las producciones de ésta preciada fruta ha sufrido un deterioramiento importante lo que se atribuye a una deficiente calidad en el producto. (Abbott, J.2011) 4.1.3. Beneficios La piña es una de las frutas tropicales con mayor riqueza nutricional. Esta fruta posee múltiples propiedades que la hacen acreedora a ser una de las frutas preferidas en su consumo. La piña posee un 85% de hidratos de carbono y fibra, contiene vitaminas, C, B1, B6 y E. Es rica en potasio, magnesio, yodo, cobre y manganeso. Ofrece beneficios para la retención de líquidos ya que funciona como diurético. Si se consume constantemente puede ayudar a aliviar problemas de tránsito intestinal. (Abbott, J. 2013). A su vez, la piña se utiliza para resolver problemas de estrés, hipertensión, colesterol y anemia. Refuerza las defensas y ayuda a digerir mejor los alimentos. Es recomendable para los niños ya que ayuda a acelerar el crecimiento óseo, los tejidos y el sistema nervioso. (Abbott, J. 2013). A continuación se muestra la tabla nutricional de la piña, donde se puede observar que esta fruta tiene un alto contenido de hidratos de carbono, alto contenido de azucares y fibra, importantes para el desempeño y mantenimiento del organismo ya que este permite liberación de toxinas Tabla 1 Información nutricional de la piña. Valor medido por cada 100 ml Valor energético Proteínas Hidratos de carbono de los azúcares Grasas saturadas Fibra Sodio

195 kcal 0,4 g 11 g 10,6 g 0,1 g 0,3 g 0,0 g

Fuente: Open food facts (2013)

4.1.4 Maduración de la piña

En el desarrollo de la piña, el proceso de maduración transforma un tejido fisiológicamente maduro pero no comestible, en otro visual olfatorio y gustativamente bueno, la maduración organoléptica se puede realizar en la planta y para la fruta ya recolectada, es decir que comienza durante los últimos días de maduración fisiológica y conduce a la senescencia de la fruta. Los cambios más significativos durante el proceso de maduración son el color, sabor, olor, textura, estos cambios son el resultado de una restructuración metabólica y química que se realiza dentro del fruto. Figura 2, esta fruta debe venderse para su consumo fresco con rapidez ya que pierde su valor comercial una vez alcanzado su punto óptimo de madurez. (Revista ciencias técnicas agropecuaria, 2011). A continuación en la figura 2 se ilustra los distintos estados de madurez por los que atraviesa la piña durante los días de observación, declinando en cuanto al tiempo. Este análisis se realiza desde el día inicial y se evalúa hasta el día 9 donde la piña adquiere un grado de madurez alto.

Figura No 2. Carta de color, madurez de la piña Fuente: Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias 2011

Se evidencia que el grado de maduración de la piña aumenta con respecto a los días de almacenamiento, a temperatura ambiente, con aumento a partir del día inicial hasta el 3er día alcanzando valores promedios de 13,7 oBrix, posteriormente a partir del 5to día hasta el 9no día alcanzó un incremento de 16,8 oBrix manteniendo con estos índices un buen contenido de azúcar y sabor por el resultado de la acumulación de los carbohidratos quienes posteriormente se convierten en azúcares durante el proceso de maduración (Jain, et al. 2003). 4.2. Soja La soya pertenece a la especie Glycine max (L.), procede de otra especie silvestre (Glycineus suriensis). Su centro de origen se sitúa en el Extremo Oriente (China, Japón, Indochina).En algunas variedades mejoradas presenta alrededor del 40-42% de proteína y del 20-22% en aceite, respecto a su peso seco. En la proteína de soja

hay un buen balance de aminoácidos esenciales, destacando lisina y leucina. (infoagro.1997). A continuación se presenta la tabla 2 la información nutricional de soja donde se evidencia su alto contenido de proteína Tabla 2. Información nutricional de la soja Valores medidos por cada 100 g Contenido energético 194 kcal Proteínas 29,7 g Hidratos de carbono 26,9 g Azúcares simples 24,6 g Grasas 8,7 g Saturadas 7,3 g Moninsaturadas 1,2 g Polinsaturadas 0,2 g Colesterol 0,1 mg Fibra 3,0 mg Sodio 0,3 g Fuente: Open food facts (2013)

4.2.1. Producción de soja en el mundo La soja es el producto agrícola de mayor crecimiento en los últimos años tanto en producción como en exportación, el crecimiento pasó de 235 millones de toneladas en el 2010 a 5643 millones de toneladas en el 2014 teniendo un crecimiento de 16%, a continuación en la figura 3, la producción de soja y la exportación se describe como ha surgido su crecimiento año a año.

Figura 3. Producción y demanda mundial de soja Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2014)

Estados Unidos es el principal productor mundial. Siembra durante mayo y junio para cosechar entre octubre y noviembre. Durante esta estación del país, aparece la oferta sudamericana que se siembra entre octubre hasta diciembre /enero (este último con la siembra de la soja de segunda en Argentina) y se cosecha a partir de febrero. A raíz de lo mencionado es importante el seguimiento del clima en los principales países productores que definen la cosecha en los distintos momentos del año. 4.2.2. Producción de soja en Colombia

Figura 4. Producción de soja en Colombia Fuente: valencia Rubén 2005

En pruebas regionales efectuadas en oxisoles de la Orinoquia, la nueva variedad presentó buen comportamiento agronómico y comparativamente con la variedad de referencia Soyica P-34, C. La Libertad 4 se destacó por su alto rendimiento de grano. En la figura 4, se observa que en pruebas experimentales realizadas en la finca Tierra prometida (Puerto López), C.I. La Libertad (Villavicencio), El Edén (sabanas de Granada) y Costa Rica (Puerto López), el rendimiento de grano de CORPOICA La Libertad 4 fue superior entre 6.3% y el 28%, a la variedad tradicional más sembrada en la Orinoquia, Soyica P-34.El buen comportamiento agronómico y rendimientos económicos de corpoica la libertad 4, hacen de este genotipo una excelente alternativa de producción y rotación para los sistemas de producción que involucran el cultivo de la soya en suelos de la Altillanura colombiana. En las vegas del Piedemonte su rendimiento de grano es similar a Variedad Soyica P-34 (promedio 2.942 Kg/ha), con secamiento uniforme del tallo y 3-5 días más precoz. (Valencia Rubén, 2005) 4.2.3. Beneficios de la soya

En las mujeres postmenopáusicas, mediante investigaciones recientes se ha demostrado que el contenido de Fito estrógenos o isoflavonas presentes en la soya, tienen beneficios en este grupo de edad, ya que disminuyen y mejoran los síntomas propios de la menopausia, llamados “síntomas vasomotores” (las sudoraciones, los sofocos y nerviosismo). Por otra parte contrarresta los efectos de la endometriosis, como son los dolores premenstruales, la metrorrea (menstruaciones prolongadas), entre otras. (Gutiérrez, M. et al., 2006.). 11

4.3.

Cacao

Familia: Especie:

Theobroma

cacao

Esterculiáceas. L.

Origen: Trópicos húmedos de América, noroeste de América del Sur, zona amazónica. Planta: Árbol de tamaño mediano (5-8 m) aunque puede alcanzar alturas de hasta 20 m cuando crece libremente bajo sombra intensa. Su corona es densa, redondeada y con un diámetro de 7 a 9 m. Tronco recto que se puede desarrollar en formas muy variadas, según las condiciones ambientales. Sistema radicular: Raíz principal pivotante y tiene muchas secundarias, la mayoría de las cuales se encuentran en los primeros 30 cm de suelo. Hojas: Simples, enteras y de color verde bastante variable (color café claro, morado o rojizo, verde pálido) y de pecíolo corto. Flores: Son pequeñas y se producen, al igual que los frutos, en racimos pequeños sobre el tejido maduro mayor de un año del tronco y de las ramas, alrededor en los sitios donde antes hubo hojas. Las flores son pequeñas, se abren durante las tardes y pueden ser fecundadas durante todo el día siguiente. El cáliz es de color rosa con segmentos puntiagudos; la corola es de color blancuzco, amarillo o rosa. Los pétalos son largos. La polinización es entomófila destacando una mosquita del género Forcipomya. Fruto: De tamaño, color y formas variables, pero generalmente tienen forma de baya, de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro, siendo lisos o acostillados, de forma elíptica y de color rojo, amarillo, morado o café. La pared del fruto es gruesa, dura o suave y de consistencia como de cuero. Los frutos se dividen interiormente en cinco celdas. La pulpa es blanca, rosada o café, de sabor ácido a dulce y aromática. El contenido de semillas por baya es de 20 a 40 y son planas o redondeadas, de color blanco, café o morado, de sabor dulce o amargo. (Info Agro 2015).

Figura No 5. Planta de cacao Fuente: Info agro 2015

4.3.1. Producción de cacao en Colombia

Las proyecciones indican que la producción de cacao en América Latina aumentará de 397 000 toneladas durante el período, base a 520 000 toneladas en 2010, lo que supone una tasa de crecimiento anual de 2,5 por ciento. En Brasil, el mayor país productor de granos de cacao de la región, y en Colombia, el tercer productor mayor, las producciones deberían descender, pero el aumento de la producción en otros países productores de cacao de la región compensa con creces la merma. Según las proyecciones, la producción del Brasil aumentará en 2,2 por ciento anual hasta alcanzar las 180 000 toneladas en 2010. (FAO, 2014). A continuación se presenta en la figura 6 el crecimiento de cosecha de cacao durante los años 2009 y 2013. 160.000

100.000

140.000

Área (Hectareas)

100.000

60.000

80.000 40.000

60.000 40.000

Producción (Toneladas)

80.000 120.000

20.000

Área

2013

2012

2011

2010

2009

20.000 0

Producción

Figura 6. Cosecha y producción de cacao Fuente: Agronet - Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2013)

El mercado mundial para el cacao colombiano se está abriendo gracias a que la ICCO (International Cocoa Organización) catalogó al país como productor de cacao fino y de aroma en 95% de su producción. A esto se suma que en los últimos 10 años, el consumo mundial de cacao ha venido creciendo a un promedio anual de 10%, mientras su producción apenas en un 2,2%,según programa transformación productiva (PTP), , Colombia ha logrado pasar de 4.321 toneladas en 2012 a 8 mil en tan sólo dos años (Fedecacao 2013). A continuación se presenta tabla 3 la información nutricional del cacao donde se resalta su alto valor energético, alto contenido de grasa y azucares importantes para el cuerpo humano Contenidos en el cacao.

Tabla 3. Información nutricional del cacao

Valores medidos por cada 100 g de producto valores energéticos Proteínas Hidratos de carbono Azúcares simples Grasas Saturadas Grasas Mono insaturadas Grasas Poliinsaturadas Fibra alimentaria Sodio

536 kcal 10 g 21 g 15 g 29 g 15 g 1,6 g 15 g 0,006g

Fuente: Open Food Facts (2013)

4.4. Cereal de maíz El maíz (Zea Mays) es un cereal con altos niveles de nutrientes con propiedades muy interesantes para las personas que no puede ingerir gluten. Procede de las Américas y fue introducido en Europa en el siglo XVI. Es un alimento fundamental en la dieta de muchos países americanos, tanto por su valor nutricional como por sus propiedades nutricionales. Es un cereal que aporta grandes beneficios a nuestro organismo, a pesar de su alto nivel en grasa, su nivel de fibra es uno de los más elevados comparado con el resto de cereales. (The global fitnnes community, 2011). A continuación se presenta tabla 4, se muestra el aporte nutricional de los cereales, donde se resalta su gran importancia en cuanto al contenido de carbohidratos y fibra Tabla 4. Información nutricional de los cereales

Valores medidos por cada 100 g de producto valores energéticos Proteínas Carbohidrato total Azúcares Grasas Saturadas Grasas Mono insaturadas Grasas Poliinsaturadas Fibra alimentaria Hierro

400 kcal 11,3 g 67,0 g 4,3 g 0,58 g 3,17 g 3,23 g 13g 7,7mg

Fuente: Alimentec corferias (2012)

4.5. Secado es un proceso de gran importancia en la cadena de producción de alimentos, ya que el contenido de humedad es, sin duda, la característica más importante para determinar si el grano corre el riesgo de deteriorarse durante el almacenamiento. El secado se realiza para inhibir la germinación de las semillas, reducir el contenido de humedad de los granos hasta un nivel que impida el crecimiento 14

de los hongos, y evitar las reacciones de deterioración. Una definición clara y completa de lo que es el secado puede ser la siguiente: "es el método universal de acondicionar los granos por medio de la eliminación del agua hasta un nivel que permita su equilibrio con el aire ambiente, de tal forma que preserve su aspecto, sus características de alimentos, su calidad nutritiva y la viabilidad de la semilla". (FAO, 2015). Métodos de secado 4.5.1. Secado por aire caliente. El método de secado por aire caliente, consiste en dejar pasar aire caliente a través del alimento húmedo, su superficie se calienta y el calor transmitido se utiliza como calor latente de evaporación, con lo que el agua que contiene pasa a estado de vapor. El vapor de agua, que atraviesa por difusión la capa de aire en contacto con el alimento, es arrastrado por el aire en movimiento, generándose una zona de baja presión y creándose entre el aire y el alimento un gradiente de presión de vapor. Este gradiente proporciona la fuerza que permite eliminar el agua. (Barbosa, 2000) La deshidratación mejora la estabilidad de los alimentos, dado que reduce considerablemente el agua y la actividad microbiológica del material, y minimiza los cambios físicos y químicos del alimento durante el periodo de almacenamiento, reduce el volumen del producto a almacenar, incrementa la vida útil en anaquel y le proporciona un valor agregado al alimento sin necesidad del uso de agentes químicos (Hatamipour, et al., 2007) 4.5.2 Secado por microondas. Las microondas son parte del espectro electromagnético y en consecuencia, se componen de campos magnéticos y eléctricos. En el calentamiento de alimentos por microondas, los campos eléctricos interaccionan con las moléculas de agua e iones en el alimento, generando calor en forma volumétrica en el interior del mismo. La estructura de la molécula está constituida por un átomo de oxígeno, cargado negativamente y dos átomos de hidrógeno, cargados positivamente. La molécula de agua es un dipolo eléctrico que, cuando se lo somete a un campo eléctrico oscilante de elevada frecuencia, los dipolos se reorientan con cada cambio de polaridad. Así se produce la fricción dentro del alimento que hace posible que el mismo se caliente. La diferencia principal entre las microondas y la radiación infrarroja es que las microondas inducen una fricción entre las moléculas de agua, que provoca calor; en cambio, la energía infrarroja es simplemente absorbida y convertida en calor. (Alibas I, 2007). El calor generado por las microondas no es uniforme. En el interior de los alimentos, se producen gradientes de temperatura que ocasionan la difusión del agua y provocan cambios en las propiedades de éstos que a su vez tienen efecto sobre la generación de calor. En síntesis, podemos decir que las ondas electromagnéticas son responsables de la generación de calor, la Transferencia de humedad y de los cambios bioquímicos y transformaciones físicas que se producen en el alimento. (Alibas I, 2007).

En el secado por microondas, las ondas electromagnéticas interactúan directamente con las partículas iónicas y moléculas dipolar, causando la excitación y la fricción entre ellos, generando calor y la elevación de la temperatura rápidamente (Buffer, 1993). De acuerdo a. (Muñoz B, L. y Rodríguez R. 2004) la reducción del secado por microondas presenta un aumento en la eficiencia de la operación y reducción del factor costo. El tiempo de secado puede ser reducido como mínimo en un 50% al igual se tiene una uniformidad en el secado y mejoramiento de las propiedades del producto en algunos casos, se tiene también un menor espacio requerido y reducción en la manipulación del producto. Un secado por microondas de la fruta a una temperatura constante generalmente sigue una curva de secado típico. En la etapa de secado intermedia, la humedad se elimina rápidamente, se pierde gran cantidad de aroma, y la carbonización ocurre a menudo (Li et al., 2009, 2010b). Generalmente en esta etapa, causa daño a la calidad y cambios indeseables en la textura de los alimentos (Zhang et al. 2006). 4.5.3. Factores que influyen en la velocidad de deshidratación. La reducción del peso de la fruta sumergida en la solución o jarabe concentrado durante un tiempo determinado, puede ser tomada como indicador de la velocidad de deshidratación. La velocidad de pérdida de peso de una determinada fruta sucede inicialmente de manera más acelerada con un progresivo retardo a medida que avanza el tiempo de contacto con el jarabe. Las investigaciones adelantadas han determinado que existen varios factores que influyen en la velocidad de deshidratación. Estos factores están estrechamente relacionados con las características propias de la fruta y del jarabe, y de las condiciones en que se pongan en contacto estos componentes de la mezcla. Los factores que dependen de la fruta son: la permeabilidad y características estructurales de las paredes o membranas celulares: la cantidad de superficie que se ponga en contacto con el jarabe y la composición de los jugos interiores de la pulpa (Multiequip. 2008).

4.5.4. Análisis de artículos sobre procesos de secado A continuación en la tabla 5, se muestran los resultados de diferentes autores en relación al efecto de los procesos de secado en diferentes frutas y soja, a fin de poder establecer las condiciones apropiadas para el desarrollo del trabajo.

Tabla 5: algunos trabajos de secado de futas y granos Producto

Método de secado Aire caliente Y

piña osmodeshidrat acion

Piña

Condiciones de secado Cubos de piña se someten a tratamiento de inmersión en; agua caliente a 95°cc por 2 minutos en leche de cal o hidróxido de cal (2g/l a 50°c por 15 minutos. Lo cual permitirá mejorar el sabor final del producto a una temperatura de 60°c por 6 horas con una velocidad de flujo de aire de 2.0 +- 0.2m*s. al incrementar la temperatura del aire caliente de 55 a 70°cel tiempo de deshidratación disminuía de 35.5 a 24 horas, respectivamente(1)

Resultado obtenido

La masa tiende a disminuir experimentando la mayor pérdida de agua durante las primeras 4 horas del proceso

Referencia (Universidad agraria de la habana. Facultad de ciencias 2011)

Reducción de tiempo, este método es común, el uso de altas temperaturas, lo cual presenta su principal desventaja, obteniendo cambios de color sabor y textura,(2)

1.(Doymaz, 2007)

Tiempos de temperaturas elevadas de deshidratación también causan la formación de aromas indeseables y la reacción de Millard en tomates,

Caramelizarían de los productos, alteraciones organolépticas color, sabor, textura, aroma, y apariencia.

(Boudhrioua et al, 2003.)

Piña pelar, descarozar, rebanar a 6 mm o cubitos de 6 mm3 – 5 sumergir en ácido ascórbico: 1,5 a 2 gramos/litro de agua. (1,5 g equivale a una cucharilla de té). Ácido cítrico: 6 gramos/litro de agua. (6 g equivalen a una cuchara de sopa). la temperatura de deshidratado es de 57-60°c el tiempo es de 15.2 horas hr=37% velocidad aire es de 4.5m/s

Debe ser un producto masticable, seco Las frutas están deshidratadas cuando quedan flexibles y correosas, y no tienen bolsones de humedad Éstos no deberán presentar humedad visible y al apretarlos la humedad no deberá escurrir.

(Patricio Valdés Marín.2013)

2.(Sharma y prasad,2001)

Aire caliente

En la tabla 6, se indican diferentes estudios de snack desarrollados por investigadores preocupados por la alimentación y aprovechamiento de alimentos perecederos en los cuales emplean diferentes métodos de deshidratación

Frutas

Manzana

Microondas

Piña

Microondas

Piña

Microondas y osmodeshidratación

Café

Microondas

Papa

Microondas

*Coloca algunos pedazos de la fruta en un recipiente para microondas para permitir que el aire circule debajo y por encima de la fruta. Una bandeja acanalada para cocinar tocino puede servir muy bien. *Cocina la fruta en la opción de descongelar en intervalos de 5 a 10 minutos hasta que se deshidrate.

Retira la fruta del microondas y colócala en una rejilla durante algunas horas para que el proceso de deshidratación llegue a su fin. La fruta se volverá flexible y suave, pero no estará jugosa

Cortar las manzanas en trozos remojarlas en jugo de limón y agua para evitar que se oxide Enciende el horno a 90 ºC (200 ºF). Coloca las rodajas de manzana en una bandeja para hornear forrada con papel vegetal. Asegúrate de que no estén apiladas, sino se pegarán durante el proceso de deshidratado. Dejar por 1 hora

Podrás darte cuenta al palparlas. Las rodajas deben ser flexibles o sentirse como cuero y no deben ser quebradizas

BridgetConnoll y

Piñas cortada y tajadas en cubos 10x30mm y 0.5 mm de espesor con un peso promedio de 0.5g por muestra se utilizó un horno de microondas marca HACEBHM1.1 suministrando una potencia de 20 y 40 kw/kg durante 1 minuto Temperatura del aire de entrada de 70 ˚C se combina con la energía de microondas ( 5 W / s)

En cuanto al color se oscureció un poco se obtuvo más perdida de humedad con una potencia de y 40 kW/kg

(Leiva, D, 2012 )

Se encontró que era más eficaz en la primera hora de 1,5 h de procesamiento. Debe usarse 0,1 W / g (peso del producto inicial) en la etapa final de secado para evitar la carbonización de las piezas de fruta. Se tiene como resultado un café tostado con un color uniforme y una apariencia agradable

(G.E. Botha a, J.C. Oliveira b, L. Ahrné, 2011)

Microondas presenta la ventaja de una elevada velocidad de calentamiento sin provocar efectos negativos en la superficie del alimento (no se forman costras), con lo que puede suponerse que el secado del alimento es más uniforme que en el caso de secado con aire caliente. Por ello podría

(Patricia Della Rocca 2010)

Tostado de café se utilizó un horno microondas marca LG modelo ms- potencia700w y frecuencia 2450MHZ tiempo de tostado 1500 segundos Se trabajó en un microondas marca De Longhi, potencia máxima 1000W, capacidad 25 litros; frecuencia: 2450 MHz, Al inicio de la experiencia se colocó una masa de papa fresca de 270 g en el microondas. Las papas se distribuyeron de manera concéntrica y dejando un espacio en el centro (formando una especie de corona) sobre la bandeja. Se trabajó con

Solley Carranza, 2012

Yanely Cecilia Gómez islas 2008

Soja

Microondas

distintas potencias: 20%, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 % y 90 % respecto de la potencia máxima alcanzada por el equipo en las distintas experiencias de secado. Se pesó la masa de papa total a diferentes tiempos para obtener así las curvas de secado, masa en función de su variación con el tiempo de secado por microondas: Masa (g) vs t (min). El secado se continuó hasta obtener peso aproximadamente constante

esperarse que los modelos simplificados sean adecuadamente precisos.

Tabla 6.Estudio de elaboración de snack Titulo

Materia prima

Proceso

Desarrollo y elaboración de un snack extruido a partir de quinua y maíz

Se utilizaron tres variedades de quinua 1. Choclito de Ayaviri 2.Pasankalla 3.Chullpi cobertura dulce Aceite vegetal Almendra Azúcar Fruta deshidratada (durazno y/o manzana). Glucosa Miel de abeja. Porotos rojos Quinua

El proceso se desarrolla por medio de extrusión y se determinó la mezcla óptima para la obtención del snack con cobertura dulce Remojó la quinua por 10min. Cocción de la quinua Secado a 105ºC Remojo de poroto rojo en 2500 ml de solución acuosa al 0,7% Autoclave

Desarrollo de producto snack a base de poroto (phaseolusvul garis l.) y quinua (chenopodium quinoawilld)

Variables medidas Humedad Proteínas Grasa Cenizas Fibra cruda Carbohidratos

Definir las proporciones de ingredientes Textura .

Resultado La mejor variedad para el proceso de extrusión fue la chullpiy la mezcla óptima fue 70% de quinua y 30% de maíz. Este producto ofrece una alternativa nutritiva a los snack tradicionales Se desarrolló un producto en barra a base de quinua, poroto y miel de abeja con buenas propiedades nutricionales y funcionales. El producto representa una fórmula base con características organolépticas aceptables que pueden ser optimizadas sensorialmente.

Tipo de snack obtenido Snack, con cobertura dulce y espolvoreada, a base de quinua.

Producto alimenticio en barra de alto valor nutricional, adecuado aporte calórico con compuestos antioxidantes.

Referencia Redaly (2011).

Universidad de chile (2009). (Calisto Antonio, 2009)

Propuesta para la elaboración de un producto tipo snack, a partir de piña (ananás comusus), variedad Cayena lisa

Desarrollo de barras de cereal nutritivas y efecto del proceso en la calidad proteica

piñas variedad Cayena lisa

Cereales texturizados (arroz, maíz entero y sémola, germen de trigo, avena), ovoalbúmina y leche ambas deshidratadas, miel, clara de huevo, aceite de soja y sacarosa.

Contenido de humedad de la fruta antes y después de cada proceso , tanto de la deshidratación osmótica, como del secado por aire caliente a 70°C por tres horas

Humedad Actividad Acuosa Color, olor, Sabor, apariencia y palatabilidad

Secado con aire caliente a 70°C, alcanzando la humedad las características de un producto tipo snack

1 selección y clasificación cereales 2. secado 3.mezclado 4.adicion miel 5.formado bandejas 6 cortado con molde 6.secado 7.enfriamiento

Humedad Ceniza Grasa Proteínas Fibra dietaría Carbohidratos Valor energético

Los productos obtenidos presentaron buen aspecto con color dorado y aroma agradable. Es posible la formulación de BC de elevado contenido proteico y a pesar de la disminución significativa de la calidad proteica inherente al secado, una unidad de BC cubriría un porcentaje apreciable de los requerimientos proteicos de un escolar. En la aglutinación fue posible utilizar aceites vegetales con alto grado de instauración

El producto mas cercano a un snack, es el de 70 ºC dadas sus características

Universidad de la sabana (2000). (Giraldo Milena,200 0)

El producto obtenido, de acuerdo a resultados previos, obtuvo muy buena aceptación sensorial en escolares de distintos niveles socioeconómicos (15), lo cual permitiría su utilización en programas alimentarios para escuelas reemplazando a las actualmente utilizadas.

Revista chilena de nutrición (2013) (Olivera Margarita,2 012)

4.6. Colorimetría La colorimetría es una parte de la psicofísica, la disciplina que estudia las relaciones entre las magnitudes físicas y las respectivas magnitudes percibidas. La colorimetría se basa en el hecho de que personas distintas pueden estar de acuerdo en que radiaciones físicamente distintas parecen cromáticamente iguales. Es decir, están de acuerdo en la igualdad entre sensaciones de color. (Boscarol M., 2007). Actualmente se requiere el uso de un medidor de colorimetría (CR-400) portátil el cual a través de fórmulas estándares o personalizadas de la cadena de abastecimiento. Identifica precisamente características de color en objetos, determina diferencias de color entre objetos y brinda evaluaciones de aprobación/rechazo para determinar inmediatamente si la muestra cumple con los estándares definidos. Esto hace que el colorímetro CR-400 sea ideal para inspecciones de color de alimentos, materiales de construcción, plásticos y aplicaciones dermatológicas dentro de los campos de control de calidad, aseguramiento de calidad e investigación y desarrollo (Konica Minolta2006). 4.6.1. Color. De acuerdo con Contreras (2006) la mayoría de los alimentos vegetales, deben su color a sus correspondientes pigmentos, los principales responsables de la coloración son carotenoides, cuya color varia de amarillo a naranja y rojo; clorofilas pigmentos más abundantes en la naturaleza, las plantas deben su color verde a este, antocianinas, responsables de los colores rojo, naranja, azul y purpura; flavonoides, pigmentos generalmente amarillos; batalaninas, divididos en dos grandes clases betacianinas de coloración rojo y betaxantinas de color amarillo; y taninos, cuya coloración varia de amarillo-café a incoloro. Chuchuca et. al. (2012) Indica que cuando se someten a tratamientos térmicos, los alimentos desarrollan tonalidades que van desde un ligero amarillo hasta un café intenso, debido a las reacciones de caramelización y de Maillard, esto sucede con alimentos deshidratados como la piña, de acuerdo a su gran contenido de azúcar y fibra tiende a caramelizarse, de igual manera sucede con la soja teniendo en cuenta que este alimento rico en proteínas Chuchuca et. al. (2012) describe que la apariencia del color de un objeto percibido por el observador se basa en tres atributos: tono (Hue), croma (Chroma) y claridad (Valué) que permiten identificar un color específico. En la figura 5. Se aprecian estos atributos representados en el círculo cromático. El tono es el primer atributo que describe un observador y está asociado con la longitud de onda del color dominante, sea este espectral o no, y comprende matices como el rojo, amarillo, naranja, verde, azul y purpura. El croma o saturación se refiere a la pureza cromática de un color respectivo al gris, es decir, a medida que un color se satura, más puro es y menos gris posee. La claridad o valor es una magnitud que obedece al nivel de intensidad de la luz, primaria o secundaria, que percibe el observador. Las variaciones en la claridad de un 21

color, a medida que se añade blanco o negro a un tono, pueden alterar la apariencia de dicho color (figura 7) Figura 7.Círculo cromático: a) Tono, b) Saturación, c) Claridad.

Fuente: X-Rite, Inc, 2002. Chuchuca, Dick, Pelafiel

En 1976, la comisión internacional de iluminación (CIE) intento reducir las escalas que se usaban a dos. La CIE 1976 L*a*b*, conocida también como espacios de color (CIELAB) la coordenada L* describe luminosidad, y las coordenadas a*y b* describen tonos entre rojo-verde y amarillo- azul respectivamente. CIELAB también pueden ser expresadas en coordenadas cilíndricas, donde las variables son: L* c* el croma (saturación), h* el tono. Luminosidad (L*): depende de la cantidad de luz que es reflejada por el objeto. -Saturación (C): depende de la expresa que tan llamativos son - Diferencia de color (producto final obtenido, además de determinar la madurez y vida es un factor determinante para la aceptabilidad del consumidor (Acosta y Burgos, 2012). Las coordenadas de L*, a* y b* sirve para definir la ubicación de cualquier color en el espacio de color uniforme. Sin embargo en la mayoría de las aplicaciones industriales es usado para determinar en un objeto hasta qué punto el color diverge del estándar, tanto en términos colorimétricos como en la aceptación de coincidencia visual, para lo cual es posible determinar deltas de diferencia totales de color mediante la siguiente ecuación. El ΔE permite medir los cambio de matiz y densidad. El observador solo percibe diferencias superiores a 5 o 6. (Chuchuca et. al., 2012): ∆E^*=〖 [(∆L^*) ^2+ (∆a^*) ^2+〖 (∆b^*) 〗^2] 〗^ (1⁄2).

Ecuación 1

4.7. Evaluación sensorial hedónica Esta prueba permite que los métodos utilizados Se lleven a cabo con panelistas inexpertos y consumidores, no requieren entrenamiento previo o conocimiento en análisis sensorial, se consideran las pruebas más sencillas de realizar.

Esta es medida a través de escala hedónica que permite medir preferencias, (me gusta, no me gusta, me gusta mucho, ni me gusta ni me disgusta). Estados psicológicos del consumidor. El método utiliza la medida de la reacción humana como elemento indirecto para evaluar el producto. Es una de las técnicas más usadas para la medición de la posible aceptación de un producto en el mercado, se le pide al consumidor que mida el nivel de agrado o desagrado con respecto al producto a través de una escala verbal numérica que se encuentra explicada en el cuestionario suministrado. Universidad nacional abierta y a distancia (UNAD, Tópico 3, 2008) 4.8. Prueba de vida útil Para los estudios de vida útil, se debe seguir una frecuencia de muestreo y análisis fisicoquímicos, sensoriales y microbiológicos, que permitan identificar a lo largo de la observación, en qué momento se presenta un deterioro significativo y se convierte en inseguro o inaceptable para los consumidores (Sewald et al., 2012), los tiempos de vida útil están medidos en diferentes, cambios de temperatura y luminosidad. La European Food Información Comcel EUFIC (2013) define la vida útil de un alimento como el periodo en el que puede mantenerse en condiciones de almacenamiento especificadas sin que pierda su seguridad y calidad óptimas. La vida útil de un alimento empieza desde el momento en que se elabora y depende de muchos factores como el proceso de fabricación, el tipo de envasado, las condiciones de almacenamiento y los ingredientes. Para la estimación de la vida útil, se han desarrollado diferentes metodologías, las cuales se basan en la evaluación, Restrepo y Montoya (2010) explican que dentro de las metodologías utilizadas, se tiene: Metodologías para determinar la vida útil de los alimentos.  Modelos matemáticos y software para definir crecimiento microbiológico y algunas reacciones de deterioro.  Pruebas de tiempo real.  Pruebas aceleradas.  Correlación por paneles sensoriales. Para estimar la vida útil del producto se utilizó la metodología de Pruebas de tiempo Real. Este tipo de pruebas evalúa el efecto de la temperatura “normal” de conservación sobre las propiedades microbiológicas, físico-químicas y sensoriales de un alimento durante un periodo de tiempo, entendiéndose como temperatura normal aquella que será empleada durante la conservación comercial del producto. Para la determinación de la vida útil de un alimento Posada (2011), deberán considerarse las variables microbiológicas, físico-químicas y sensoriales que mayor influencia tendrán sobre la calidad del producto teniendo en cuenta el siguiente procedimiento:  

Identificar para el alimento específico cual puede ser la posible causa de deterioro. Conocer las composiciones de las materias primas, Aw, pH, entre otros. 23

     

Conocer los posibles daños relacionados con el proceso, empaque y almacenamiento. Crear un plan para establecer la vida útil Tiempo en que se realiza el estudio, ensayos y fechas de muestreo. Numero de réplicas y muestras. Condiciones del ambiente criticas( temperatura, humedad) Almacenamiento de las muestras a iguales condiciones de proceso desde la fabricación hasta el consumidor. A Continuación en la metodología se representa mediante las tablas 7, 8,9 y 10 respectivamente los procesos de obtención de piña y soja y los diferentes métodos de deshidratación empleados.

METODOLOGÍA

A continuación se presenta la metodología empleada durante el proceso de obtención y deshidratación de soja y piña, para la elaboración del snack 5.1. Equipos y materiales  Deshidratador aire caliente Los secadores de aire caliente totalmente aislados de motan cubren un rango de rendimiento de 7 a 90 Kg/h. Los secadores se pueden montar directamente en la entrada de la máquina transformadora o en un bastidor de soporte al lado de la máquina. (motan. 2015).  Microondas Funciona mediante la generación de ondas de radio de alta frecuencia. El agua, las grasas y otras sustancias presentes en los alimentos absorben la de laboratorio a compensación magnética Crystal puede determinar el peso en miligramos con una capacidad máxima de 110 hasta 1010 gramos (según el modelo) y una resolución de 0,1 hasta 1 mg.(equipos de control y medición 2015)  Colorímetro colorímetro también es un instrumento que permite medir la absorbancia de una solución en una específica frecuencia de luz determinada. Es por eso, que hacen posible descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorción.  Ph-metro instrumento de laboratorio químico utilizado para medir características de las sustancias que presentan gran interés en su carácter acido o básico. (Ramon jose, 2015).  Bureta son recipientes de forma alargada, tubulares y están graduados. Las buretas disponen de una llave de paso en su extremo inferior, esto sirve para regular el líquido que dejan salir. El uso de las buretas es en trabajos volumétricos, los cuales se realizan para valorar disoluciones de carácter ácido o básico. . (instrumentos de laboratorio, 2012).  Beaker 50,100 y 250 ml vaso de precipitado es un recipiente cilíndrico de vidrio borosilicado fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos. Son cilíndricos con un fondo plano; se les encuentra de varias capacidades, desde 1 ml hasta de varios litros. Normalmente son de vidrio, de metal o de un plástico en especial y son aquéllos cuyo objetivo es contener gases o líquidos. Tienen componentes de teflón u otros materiales resistentes a la corrosión.

 Agitador es un instrumento de laboratorio, el cual consiste en una varilla normalmente de vidrio, se usa en el laboratorio para mezclar o revolver algunas sustancias químicas.(instrumentos de laboratorio 5.2 Adquisición de la materia prima A continuación se presenta la manera en que se adquirió la materia prima empleada en el desarrollo del proyecto: piña (Ananas comosus) variedad perolera, soja (Glycine max), cereal natural, y cobertura de chocolate. La piña fue adquirida en el mercado local de la ciudad de Zipaquirá, seleccionando las muestras con grado de maduración No 4, de acuerdo con los criterios de maduración indicados en la revisión bibliográfica. En la imagen 1, se muestra las piñas seleccionadas para la investigación, las cuales cumplen con la madurez organoléptica requerida, aspecto fresco, consistencia firme, cascara libre de enfermedades y humedad.

Imagen1. Adquisición de la piña Fuente: autor

La soja, el cereal y la cobertura de chocolate se adquirieron en el mercado local, revisando que el empaque estuviera en óptimas condiciones y que la calidad del producto corresponda a las condiciones propias del mismo. 5.3. Fase 1. Alistamiento y obtención de piña deshidratación El proceso para la obtención de la piña deshidratada se describe en la tabla 7 y 8, respectivamente. Tabla 7. Alistamiento de piña Proceso

Imágenes

Características 

Selección

Se seleccionaron las piñas frescas, que no presentaran ningún tipo de maltrato y daño.

    Adecuación de la materia prima

 

Se retiró la corona y la cascara de la piña Se realizó un adecuado lavado con abundante agua. Se retiraron los ojos y el corazón Se cortó en tiras largas para el proceso de secado en microondas y cuadros de un tamaño de aproximadamente 1x1mm, para el secado por aire caliente Se dejó escurrir el jugo de la piña depositándolo en un recipiente. Se realizaron las pruebas de caracterización: acidez, ph, Brix y color.

Tabla 8. Métodos de Secado de piña por aire caliente y microondas. Proceso

Imágenes

Características

 

Secado método aire caliente



  Secado método microondas 

Se pesaron 6.967 gr de piña Se colocaron las muestras de piña en las bandejas dejando espacio para que se realice un proceso de deshidratación de manera homogénea y en menor tiempo. Se ubican las bandejas en el deshidratador para proceder al proceso de secado bajo las condiciones de: Temperatura 60°C por un tiempo de 5 horas La piña cortada en tiras delgadas, se coloca en una caja de Petri Las muestras son ubicadas en el centro del microondas, adicionalmente se coloca un beaker con agua para que el producto no se maltrate en el proceso de secado Se realiza el proceso de secado por un tiempo de 5 minutos con una potencia de 10w

5.4. Alistamiento y Obtención de soja deshidratada. A continuación se describe el proceso de alistamiento y deshidratación de soja por método microondas y aire caliente.

Tabla 9. Alistamiento de soja Proceso

Imágenes

Características 

Se seleccionaron y se clasifican los granos de soja sin daños o alteraciones como mohos, picados, que afecten el grano durante el proceso.

 

Se pesaron 500 g de soja Se colocan en un recipiente de plástico y se le adiciona 1 litro de agua Se deja en remojo durante 13 horas aproximadamente para que se inicie el proceso de re- hidratación. Después de las 13 horas se procede a descascarar la soja retirando impurezas (cascarilla) y se inspecciona que la soja no tenga daños Se lava con abundante agua para retirar restos de cascarilla.

Selección y clasificación

  Adecuación de la materia prima



Tabla 10 Métodos de Secado de soja por aire caliente y microondas. Proceso

Imágenes

Características  

Secado método aire caliente



Se dejaron los granos de la soja en un colador para que vaya eliminando agua. Se colocan las muestras de soja en las bandejas dejando espacio para que se realice un proceso de deshidratación de manera homogénea y en menor tiempo. Se ubican las bandejas en el deshidratador para proceder al proceso de secado bajo las condiciones de: Temperatura 60°C por un tiempo de 11 horas

 

Secado método microonda s



La soja se coloca en una caja de Petri Las muestras son ubicadas en el centro del microondas, adicionalmente se coloca un beaker con agua para que el producto no se maltrate en el proceso de secado Se realiza el proceso de secado por un tiempo de 45 minutos con una potencia de 10w

A las muestras de piña y soja se les realizó pruebas de caracterización y pruebas de calidad al finalizar el proceso de secado, evaluando la calidad final con las pruebas de pH, acidez y color. 5.5. Fase 2. Formulación del sanck A partir de las muestras de piña y soja obtenidas se procede a la elaboración de los snacks, empleando la formulación que se muestra en la Tabla 11, Tabla 11 formulación del snack Materia prima Cobertura de Chocolate Piña deshidratada Cereal natural Soja deshidratada Total por unidad de snack 5.6.

Cantidad (g)

6 6 3 5 20 gramos

30 30 15 25 100%

Proceso de elaboración de los snacks

1. El proceso de elaboración inicia con el pesaje de los ingredientes 2. se derrite la cobertura de chocolate mediante baño de maría a una temperatura de 80ºC por 20 minutos, 3. luego se mezclan los ingredientes secos para obtener una mezcla homogénea. 4. Se toman 20 gr de la mezcla y se coloca sobre un foil de aluminio formando una esfera uniforme. 5. . Se cierra el foil y se deja enfriar por una hora a temperatura ambiente. 6. se obtiene 4 tipos de muestras de snacks denominadas T1, T2, T3 y T4 (Imagen 2), a las cuales se les realizó evaluación sensorial y color, para definir las condiciones de proceso que mejor características ofrece en la obtención del snacks 5.7. Diseño experimental A continuación en la figura 8 se presenta el diseño experimental señalando diferentes metodologías para el proceso de secado, dichas metodologías están representadas por tratamientos (T1, T2, T3, T4.). Cada uno de estos permite hacer una combinación, 29

de esta manera permitirá evaluar el comportamiento de las materias primas.

Figura 8. Diseño experimental

A continuación se muestra en la imagen 2 los 4 tratamientos elaborados

Imagen 2. Snacks obtenidos de los 4 tratamientos Fuente. Autor

5.8. Fase 3. diseño experimental vida útil A la muestra seleccionada en la fase 3, se le realizó la prueba de estabilidad durante el almacenamiento a temperatura ambiente, para lo cual se procede a empacar el producto – Snacks, en dos tipos de empaques: empaque traslucido y empaque foil de aluminio. Se almacenaron 26 muestras en cada uno de los empaques a temperatura ambiente, y se realizó seguimiento de las características sensoriales, colorimétricas y microbiológicas, durante 40 días, evaluando la calidad cada 10 días. El diseño experimental se muestra en la figura 9. A partir del análisis de los resultados obtenidos se establece el efecto del tipo de empaque sobre la vida útil del producto.

Figura 9. Diseño experimental de la fase 3 - Evaluación de vida útil 5.9. Métodos analíticos A continuación se indican los métodos analíticos empleados para evaluar la calidad de los productos obtenidos en la investigación. 5.9.1. Análisis Fisicoquímico Valor de pH: el pH se midió tomando 10 gr de muestra y se diluyeron con 50 ml de agua, y en esta muestra se sumerge el electrodo del pH metro marca schott® modelo CG818, previamente calibrado con las soluciones buffer pH 4 y 7, y se determina el valor de pH. Grados Brix: Se tomó la muestra del jugo de piña y se colocó sobre el vidrio del refractómetro marca Master Refracto meter Milk®, referencia ATA-60, escala 0 a 32ºBrix, posteriormente, se observó a través del lente y se leyó el resultado de solidos solubles presentes en la muestra. Valor de % de Acidez: la acidez expresada en ácido cítrico se determinó por titulación, adicionando en un vaso de precipitado una alícuota de 10 ml de la muestra preparada para el pH, y 4 gotas de fenolftaleína y luego se adiciono gota a gota NaOH 0.1N, hasta que la muestra presentará un color rosa. La acidez se calculó mediante la siguiente ecuación Ecuación 2. % acidez

Donde VNaoH = volumen en ml gastados de NaOH N= Normalidad del NaOH Meq ácido = mili equivalente del ácido cítrico (0,0064) V= volumen de la muestra % de humedad Para el desarrollo de esta prueba se pesaron 50 gramos de cada una de las muestras de piña sin deshidratar, piña deshidratada, soja sin deshidratar y soja deshidratada y luego se colocaron en estufa a 60°c durante 24 horas se evidencia en las siguientes imágenes.

Imagen 3: Análisis de humedad Fuente: Autor Ecuación 3. Humedad

Donde % H = Pi = peso inicial de la muestra Pf = peso final de la muestra Multiplicado por 100

Colorimetría: El color fue medido a través del colorímetro Konica Minolta-Chroma Meter CR-400 (Imagen x), tomando una muestra de cada polvo, midiendo las coordenadas: L* (+ negro, - blanco), a* (+rojo, - verde), b* (+ amarillo, - azul), C* (croma) que representa la saturación del color el cual varia de opaco (bajo valor) a vivo (alto valor) y h* que define el tipo de color. A continuación se muestra imagen 4, colorímetro utilizado para los análisis de color de las diferentes muestras.

Imagen: 4. Medidor de colorimetría CR-400 Fuente: Autor

5.9.2. Análisis Sensorial Para la evaluación de análisis sensorial se realiza teniendo en cuenta la NTC 5328. Los panelistas son personas entre 25y 45 años, se realizó en el laboratorio de análisis sensorial de la planta de Alpina. Cada uno de los panelistas estaba ubicado en un cubículo y se les entrego esfero, agua, servilletas y el formato de evaluación correspondiente como se muestra en la imagen 5.

Imagen 5: Evaluación panel sensorial Fuente: Autor

Para la fase 1, donde se evalúo el efecto del proceso de secado sobre la calidad del Snack se empleó el formato de evaluación No 19 y para establecer la estabilidad del producto durante el almacenamiento se empleó el formato de evaluación No 2 (Anexo 2). 5.9.3. Análisis microbiológicos. Se realiza dilución en 10 lo que quiere decir que se pesa de 1 a 10 en gramos y se lleva a buffer de acuerdo a la cantidad de muestra.

A continuación en la tabla 12 se refleja el proceso de siembra del producto en los diferentes agares para conocer su comportamiento microbiológico durante el proceso. Tabla 12: Siembra microbiológica Medio de siembra

Procedimiento

De la mezcla se toman 5 ml de muestra se adicionan en una caja de YGC: Petri luego se adiciona el E. coli y Coliformes agar YGC se tapa se agita cuidadosamente y Se pesan 8 gramos de muestra se se coloca en incubadora a adicionan 80 ml de agua peptona temperatura 25°c durante da universal se coloca en el 5 días equipo de macerado durante 5 segundos, y se adiciona a los De la mezcla con una diferentes medios. pipeta se toman 5 ml se CHROMACOL : colocan en caja de Petri Hongos y levaduras se adiciona agra chromacol se deja en incubadora a temperatura 35°c durante 24 horas

5.10. Análisis estadísticos Se realizaron 2 repeticiones por tratamiento y los datos obtenidos se expresaron en términos de media ± desviación estándar. Los datos se analizaron mediante un análisis de varianza – ANOVA con un nivel de confianza del 95%, y una prueba de diferencia de medias Tukey’s empleando el software Excel. Anexos

6. RESULTADOS 6.1 . Caracterización de materia prima En las tablas 13 y 14, se presentan los resultados de la caracterización de las materias primas principales: piña y soja, respectivamente. El valor de °Brix obtenido para la piña es de 10.5, el cual se encuentra dentro del valor promedio para una fruta madura (10.4 – 14.6°Brix), asimismo el valor de la acidez se encuentra dentro del rango reportado por Reina, C., et al (1994). El valor del pH está por debajo de los valores promedio para este tipo de frutas, lo cual indica que la fruta puede tener un mayor nivel de ácidos orgánicos. Tabla 13. Resultados caracterización de la piña

Variable

Experimentales

Teóricos

°Brix

10,5

10.4 – 14.6

2,92

3.83 – 4.03

Acidez

0,6

0.46 – 0.71

Referencia

Reina, C., et al (1994)

Teniendo en cuenta los valores obtenidos, se puede corroborar que el grado de maduración de la fruta corresponde a 5, el cual está relacionado con un nivel de coloración amarillo-naranja mayor al 75%, Como se muestra en la tabla 10, el valor de pH de la soja empleada en el proceso es menor a los valores indicados en la Norma anteproyecto de norma boliviana (IBNORCA APNB 31.3021.) Esta variación puede estar relacionada con tiempo empleado para la hidratación del grano, el cual está entre 6 y 10 horas (Armijo, P., et al, 2008), tiempo que está por debajo del empleado en el estudio, el cual fue de 13 horas. Durante esta diferencia de tiempo se pudo presentar una mayor liberación de compuestos ácidos del grano de soja. Tabla 14. Resultados caracterización de la soja

Variable

Experimentales

Teóricos

Referencia

6,13

6,8 – 7,4

IBNORCA APNB 313021

Acidez

0,4

N.R

6.2. FASE 1. Proceso de deshidratación de piña y soja A continuación se presenta una descripción general del efecto de los dos procesos de secado en la calidad de la piña y la soja (Tabla 15) Tabla 15. Descripción de los cambios en la piña y soja después del proceso de secado Método

Método microondas

Método aire caliente

Piña

Soja

Las muestras de piña secadas por el proceso de microondas no es el óptimo ya que por la cantidad de fibra y humedad presente en la piña influyen en la pérdida del color de la fruta presentando coloraciones oscuras, las cuáles influyen directamente en el sabor y olor de la fruta.

La aplicación del proceso de secado por microondas, favorece la calidad de la soja, ya que se obtiene una tonalidad café claro muy agradable, además de un buen nivel de crocancia, lo cual favorece el producto que se quiere obtener

El proceso de secado por aire caliente permite la obtención de una deshidratación homogénea adquiriendo características favorables en relación a las variables de color, textura olor y sabor.

La soja deshidratada con el proceso de secado por aire caliente durante 11 horas, no permite reducir el nivel de humedad requerido para obtener un producto con un buen nivel de color y crujencia. Además se presenta un sabor afrijolado que no es agradable.

Resultados de las pruebas fisicoquímicas de la piña por efecto del secado A continuación se presentan los resultados de las variables de calidad medidas a la piña después del proceso de secado por aire caliente y microondas, las tablas estadísticas de las mediciones se encuentran en el anexo 5.

6.3.

Resultados analíticos deshidratación de piña

Valor de pH y % de acidez. En la figura 10 y 11, se muestra los valores del pH y acidez por efecto del proceso de secado, donde se evidencia que la aplicación del secado por microondas y aire caliente incrementa este valor, debido a la concentración de los ácidos de la fruta durante este tratamiento. Este incremento coincide con el incremento en los valores de porcentaje de acidez, presentándose una relación directamente proporcional. La acidez aumenta debido a la perdida de agua obteniendo cambios en las propiedades tisulares y consecuentemente cambios en la textura de las frutas facilitando la eliminación de agua (Moy y col., 1978)

Figura 10. Valor de pH de la piña por efecto del proceso de secado.

Figura 11. Valor de la acidez de la piña por efecto del proceso de secado

Luminosidad Los cambios en la luminosidad se observan en la figura 12, donde se evidencia una reducción en esta variable que se relaciona con un oscurecimiento de las muestras de piña, presentándose el menor cambio para el tratamiento con microondas (5.5%) frente al secado por aire caliente (11%) debido principalmente a la intensidad del tratamiento en relación a temperatura y tiempo, esta diferencia coincide con trabajos realizados por García-Paternina, M., et al (2015) en mango y Muñoz & Rodríguez (2004) en papaya, quienes reportaron una reducción promedio del 20% y 5% para microondas y secado por aire caliente respectivamente. Anexo 6.

Figura 12. Cambios en la luminosidad de la piña por efecto del proceso de secado.

En el mapa de color de la piña que relaciona las coordenadas a* y b* (Figura 13), se observa que las muestras tiene una pérdida de color presentando tonalidades naranjas principalmente en la muestra que fue secada por aire caliente, ya que se presenta un cambio en el cuadrante de tonos verdes hacia los rojos (valores positivos de a*) y se mantiene en el cuadrante de los tonos amarillos (valores positivos de b*). Estos cambios se pueden relacionar con un proceso de oxidación que provoca la pérdida en carotenoides y que es incrementada por el proceso de deshidratación y la temperatura (Zuluaga et al., 2010).

Figura 13. Mapa de color de la piña por efecto del proceso de secado.

6.4.

Resultados analíticos deshidratación de soja. 38

A continuación se presentan los resultados de las variables de calidad medidas a la soja después del proceso de secado por aire caliente y microondas Valor de pH y % de acidez. En la figura 14 y 15, se muestra los valores del pH y % de acidez obtenidos después de la aplicación de los tratamientos de secado. Los valores de pH se encuentran dentro del rango de 6,8 – 7,4, el reporta IBNORCA APNB 313021 como los valores en cuales esta este producto. En relación al % de acidez, este valor es menor a 0,6%, lo cual coincide con lo reporta por Cuenca & Quicazán (2004). Asimismo, se evidencia que no hay efecto significativo por el tipo de proceso de secado empleado.

Figura: 14. Valor de pH de la soja por efecto de proceso de secado

Figura: 15. Valor de la acidez de la soja por efecto del proceso de secado.

Luminosidad de la soja En la figura 16 se observa que la luminosidad de la soja disminuye, presentándose la mayor variación en la muestra tratada por secado por aire caliente, esto se debe a que en este tipo de tratamientos se emplea altas temperaturas y tiempos de exposición, lo cual conlleva a un oscurecimiento del producto (Muñoz & Rodríguez, 2004) 39

Figura 16. Cambios en la luminosidad de la soja por efecto del proceso de secado

La relación de las coordenadas a* y b* se muestran en el mapa de color (Figura 17), en este evidencia que los procesos de secado no afecta la tonalidad roja de la soja, mientras que para la coordenada a*, el tratamiento con microondas incrementa las tonalidades amarillas del producto, mientras el proceso de secado por aire caliente preserva el color amarillo (Boscarol M, 2007)

Figura 17. Mapa de color de la soja por efecto del proceso de secado. Con las muestras obtenidas se procedió a realizar los respectivos snacks de acuerdo con la formulación indicada, y a continuación se presentan los resultados obtenidos de la evaluación de los 4 tipos de snacks: T1 (Piña aire caliente – Soja aire caliente), T2 (Piña aire caliente – Soja microondas), T3 (Piña microondas – Soja aire caliente) y T4 (Piña microondas – Soja microondas),

6.4.1. Cambios en el color de los snacks planteados en los 4 tratamientos A continuación se presentan los cambios en las coordenadas de color para los 4 tipos de snacks que se obtuvieron. Los datos estadísticos de las mediciones se encuentran en el anexo 4. Luminosidad En la figura 18, se observan los valores de la luminosidad, donde se evidencia que el tratamiento T3, presenta la tonalidad más blanca (valores altos de luminosidad 62+ donde tiende hacia los amarillos), anexo 4. 70 60

Luminosidad

50 40 30 20 10 0 T1

Tratamientos

Figura 18. Luminosidad para los 4 tipos de snacks

Los tratamientos T2 y T3 presentan valores promedio de 38, los cuales coindicen con el valor del chocolate, el cual tiene un rango de 36 – 38 (Ruiz et al., 2012), indicando que la incorporación de piña secada con aire caliente no afecta la calidad del chocolate. De acuerdo con el comportamiento de las coordenadas a* y b* (figura 19 y 20), se evidencia que los tratamientos T2 y T3 son los que presentan una tonalidad café mas pronunciada (mayores valores de las coordenadas a* y b*), esto puede relacionarse con una mayor adherencia del chocolate en las muestras de piña y soja de estos tratamientos, permitiendo obtener un producto con una mejor calidad en relación al color.

coordenada a*

12 10 8 6

4 2 0 T1

Tratamientos

Figura 19. Coordenada a* para los 4 tipos de snacks

Asimismo, se evidencia que para los 4 tratamientos, se mantiene el tono de chocolate, el cual esta representado en valores promedio de 12 y 14 para las coordenadas a* y b* respectivamente (Ruiz, et al., 2012) 18

coordenada b*

16 14 12 10 8 6 4 2 0 T1

Tratamientos

Figura 20. Coordenada b* para los 4 tipos de snacks

6.5. Análisis sensorial En la figura 21 se observa el comportamiento de las variables del análisis sensorial, donde se evidencia que las características de color, aroma y apariencia general no presentan diferencia significativa por efecto del tipo de snacks obtenido, mientras las variables de sabor, crocancia y textura si varía de acuerdo con tipo de snacks. Siendo la muestra T1 (piña y soja deshidratada por aire caliente), la que menor calificación obtuvo y el snacks T2 (piña deshidratada por aire caliente y soja deshidratada por microondas), la que mayor calificación presenta, anexo 3. Teniendo en cuenta que el tipo de producto que se está obteniendo es un snacks y al estar compuesto de

productos secos y chocolate, las características de croncancia y de textura son un factor determinante a la hora de seleccionar la calidad del producto.

Figura 21. Análisis sensorial para los 4 tipos de snacks

De acuerdo con los resultados obtenidos, se determinó que el snack obtenido de la mezcla de piña deshidratada por aire caliente y la soja deshidratada por microondas, son las que permiten obtener un producto con unas características sensoriales agradables y un color apropiado para el tipo de producto que se quiere obtener. Por lo cual este tratamiento fue el empleado para la evaluación del efecto del tipo de empaque: foil de aluminio y translucido durante el almacenamiento. 6.6. Evaluación del efecto del empaque durante el almacenamiento. A continuación se presentan los resultados de la evaluación de color, sensorial y microbiológico de la muestra seleccionada y almacenada durante 40 días, en dos tipos empaques. Cambios en la evaluación sensorial En la figura 22, se muestran los resultados de la evaluación sensorial del snack empacado en el foil de aluminio, donde se evidencia que durante el almacenamiento no se presentan cambios significativos en el color, sabor, crocancia, textura y apariencia general, lo cual se debe a que el tipo de material del empaque no permite el paso de luz, evitando la pérdida del color del producto, anexo 8, también evita el paso de la humedad, lo cual incide en que no se pierda la característica de crujencia y de textura del producto. El aroma si se presenta mayor nivel de variabilidad, sin embargo, la calificación nunca está por debajo de 3, que es el nivel de pérdida de calidad del producto. Esto permite indicar que el producto en este material de empaque permite garantizar la conservación de la calidad sensorial del snack. 43

Figura 22. Cambios en las variables sensoriales del snacks empacado en el foil de aluminio durante el tiempo de almacenamiento

Los cambios sensoriales del snack en el empaque traslucido se muestra en la figura 23, donde se observa una mayor variabilidad en el comportamiento durante el tiempo de almacenamiento, principalmente en la variables de color, textura y apariencia general, lo cual se debe a que este tipo de material permite el paso de la luz, lo cual influye directamente en el deterioro del color, ya que el chocolate es muy sensible a la luz, asimismo, este material tienen una mayor permeabilidad a la humedad, permitiendo un mayor paso del agua, afectando la textura del producto. Sin embargo, cabe resaltar que todas las variables tuvieron valores por encima de 3, lo cual indica que no perdi贸 totalmente su calidad sensorial.

Figura 23. Cambios en las variables sensoriales del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento 44

Teniendo en cuenta los resultados para los dos tipos de materiales de empaque, el empaque tipo foil de aluminio, permite mantener por más tiempo la calidad sensorial del producto ya que hasta el día 40 de evaluación sus características de calidad aún se mantiene en valores similares al día 0. Cambios en el color A continuación en las siguientes figuras se permite evaluar el comportamiento de color, brillo en los productos que fueron almacenados en dos clases de material foil de aluminio y translucido. Como se observa en la figura 24 el producto empacado en los dos tipos de empaque presentan una pérdida de brillo, principalmente en la muestra empacada en material translucido, debido a que las materias primas empleadas son sensibles a la luz lo que indica que el paso de la misma acelera el proceso de oxidación del producto. 45

Foil Aluminio Translucido

Luminosidad

43 42 41 40 39 38 0

Tiempo (dìas) Figura 24. Cambios en la luminosidad del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento

En relación a la coordenada a*, esta presenta una variación incremental durante el tiempo de almacenamiento para los dos tipos de empaque, sin embargo esta diferencia no es estadísticamente significativamente.

16 Foil Aluminio

Translucido

Coordenada a*

12 10 8 6 4 2 0 0

Tiempo (d矛as) Figura 25. Cambios en la coordenada a* del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento

En la coordenada b* representada en la figura 26, se observa que el comportamiento del empaque translucido acelera la variaci贸n del color en el componente amarillo en comparaci贸n con el foil de aluminio. 25 Foil Aluminio

Translucido

Coordenada b*

0 0

Tiempo (d矛as) Figura 26. Cambios en la coordenada b* del snacks en el empaque translucido durante el tiempo de almacenamiento 46

7. Análisis microbiológicos Los resultados del análisis microbiológico muestran la ausencia de microorganismos patógenos que pueden afectar la calidad del producto durante los 40 días de almacenamiento en los dos tipos de empaque (Tabla 16). Este comportamiento se debe a que el producto obtenidos – snack, tiene un alto contenido de sólidos y bajo contenido de humedad, ya que sus componentes sus materias primas son productos de baja humedad, favoreciendo la estabilidad microbiana del producto durante el almacenamiento. Tabla 16. Resultados microbiológicos Recuento de microorganismo (UFC/gr) Tiempo Coliformes E. Coli Hongos y Levaduras (días) Foil Foil Foil Translucido Translucido Translucido aluminio aluminio aluminio 0

8. Conclusiones 

El efecto de secado por aire caliente en la piña es el más eficiente ya que este permite conservar sus características sensoriales y no afecta la calidad del producto, mientas que la piña deshidratada por microondas tuvo un comportamiento negativo, esto es debido a la incidencia de las ondas sobre la fibras haciendo que estas se quemaran con rapidez sin tener resultados de perdida de humedad favorables y con pérdida de calidad el producto.



La pérdida de humedad en la soja a través de la deshidratación por aire caliente tiene un comportamiento favorable, pero sensorialmente no arroja un resultado muy positivo ya que los panelistas afirmaron que en el snack elaborado con este producto contenía un sabor residual a frijol crudo, además en la aplicación de este método de deshidratación la soja se demoró 10 horas deshidratando.



El secado de la piña por aire caliente y la soja por microondas permiten obtener un snacks con una características de calidad homogénea al momento de realizar la mezcla el chocolate se adhiere positivamente a el producto.



De acuerdo a los análisis sensoriales realizados, indican que el tratamiento que cumplió con un mayor índice de aceptabilidad por parte de los panelistas fue el T2, donde la piña fue deshidratada por aire caliente durante 5 horas a 60°c, la piña deshidratada por microondas durante 45 minutos con una potencia de 10 watt ya que este tiene una caracterización en cuanto a su nivel de sabor textura y crocancia, permitiendo conservar la calidad de las materias primas empleadas para dicho método.



La estabilidad del snack a temperatura ambiente (14°c) durante su vida útil en el empaque translucido permite resaltar la incidencia negativa que tiene la luz en el producto, esto es debido a la sensibilidad de la piña y el chocolate al contacto con la misma, por ello de acuerdo a los resultados obtenidos durante el experimento cabe resaltar que el mejor material empelado para el almacenamiento del producto fue el foil de aluminio ya que este permitió conservar sus características organolépticas obteniendo un producto agradable para el consumidor.



Con base en la información adquirida atreves de la investigación se puede afirmar que la vida útil del snack se puede prolongar. Ya que durante el comportamiento que tomo durante los 40 días fue muy estable permitiendo que el producto conserve sus características sensoriales y microbiológicas.

9. Recomendaciones



. Es importante estandarizar la potencia del microondas para que no afecte el proceso de secado de las materias primas



Se recomienda para la piña, evaluar la alternativa de combinar los procesos de secado por aire caliente y microondas para reducir los tiempos de secado.



Hacer un estudio de estabilidad del producto por un mayor tiempo, a fin de establecer el tiempo real de vida útil del snacks.

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10.1 Anexos En el anexo a se encuentra el formato utilizado para el análisis de los tratamientos de esta manera y de acuerdo a los resultados obtenidos se realiza la selección del mejor tratamiento Anexo 1

PRUEBA DE ACEPTABILIDAD DE LA CALIDAD EMPLEANDO UNA ESCALA HEDONICA DE 7 PUNTOS

Evaluación de un snack recubierto con chocolate ESTUDIANTE: Faiman Alexander Galindo Diaz

CODIGO: 1025109

PROGRAMA: Ing. De Alimentos

DIRECTORA: Nidia Casas Forero

A continuación encontrara 4 muestras de producto codificadas, por favor evaluar cada una de las caracteristicas enunciadas, marcando la casilla con el número de la escala de evaluación correspondiente de 1 a 7 según la sensación percibida

ESCALA HEDONICA DE EVALUACIÓN VALOR CONCEPTO

ni me gusta Me disgusta Me disgusta no me gusta ni me me gusta muchisimo mucho disgusta

me gusta mucho

me gusta muchisimo

EVALUACIÓN DE LAS MUESTRAS Muestras

Color

Aroma

Sabor

Nivel de crocancia

Textura dureza

Apariencia general

Observaciones

2122 3255 3355 4463

De las 4 muestras cual prefiere: ___________________

Si encontrara este producto en el mercado, usted lo compraria: SI ______ NO _____

Anexo 2

PRUEBA DE ACEPTABILIDAD DE LA CALIDAD EMPLEANDO UNA ESCALA HEDONICA DE 7 PUNTOS

Evaluación de un snack recubierto con chocolate ESTUDIANTE: Faiman Alexander Galindo Diaz

CODIGO: 1025109

PROGRAMA: Ing. De Alimentos

DIRECTORA: Nidia Casas Forero

ESCALA HEDONICA DE EVALUACIÓN VALOR CONCEPTO

Me disgusta Me disgusta no me gusta muchisimo mucho

ni me gusta ni me me gusta disgusta

me gusta mucho

me gusta muchisimo

EVALUACIÓN DE LAS MUESTRAS Muestras

Color

Aroma

Sabor

Nivel de crocancia

Textura dureza

Apariencia general

Observaciones

2122 3255 De las 4 muestras cual prefiere: ___________________

Si encontrara este producto en el mercado, usted lo compraria: SI ______ NO _____

Resultados estadísticos Anexo 3 Evaluación y selección del mejor tratamiento A continuación se evidencian datos recopilados durante el análisis sensorial a los 4 tratamientos. tratamientos

T1 T2 T3 T4

Color

Aroma

Sabor

Nivel de crocancia

Textura dureza

Apariencia general

Total

477

110

590

540

101

561

Anexo 4 Análisis colorimétrico de los 4 tratamientos A continuación se muestran tablas estadísticas obtenidas de la medición por triplicado de los tratamientos Luminosidad T1 T2 T3 T4

1 39,49 43,41 65,01 46,1

2 3 Media Desviación 38,41 40,35 39 0,97207681 30,99 35,52 37 6,28529236 66,4 51,98 61 7,95455216 44,26 43 44 1,55901678

Coordenada a* T1 T2 T3 T4

1 10,66 11,48 11,39 8,9

2 3 Media Desviación 9,8 9,73 10 0,51791248 11 10,9 11 0,31005376 12,64 12,45 12 0,67357256 6,98 9,7 9 1,39790319

Coordenada b* T1 T2 T3 T4

1 14,97 23,78 15,54 13,47

2 12,96 9,09 14,14 11,97

3 media Desviación 14,94 14 1,15191145 13,47 15 7,54184549 14,56 15 0,7184242 11,65 12 0,97166524

Coordenada c* T1 T2 T3 T4

1 18,38 26,4 19,3 16,14

2 16,25 14,27 18,97 14,39

3 media Desviación 17,83 17 1,10572751 17,33 19 6,30826706 19,16 19 0,16563011 15,16 15 0,87709749

Anexo 5. Resultados analíticos A continuación se representan resultados analíticos realizados a la piña y soja Acidez piña Fresca Microondas Aire caliente

1 0,064 0,075 0,095

2 media 0,063 0,0635 0,076 0,0755 0,096 0,0955

Desviación 0,00070711 0,00070711 0,00070711

PH piña Fresca Microondas Aire caliente

1 2,92 3,05 3,75

2 media Desviación 2,95 2,935 0,0212132 3,04 3,045 0,00707107 3,73 3,74 0,01414214

Brix piña Fresca Microondas Aire caliente

1 10,5 9 7,1

2 media Desviación 10,5 10,5 0 9 9 0 7,1 7,1 0

Acidez soja Fresca Microondas Aire caliente

1 0,41 0,39 0,35

2 media Desviación 0,42 0,415 0,00707107 0,38 0,385 0,00707107 0,36 0,355 0,00707107

Ph soja Fresca Microondas Aire caliente

1 5,58 6,85 6,68

2 media Desviación 5,6 5,59 0,01414214 6,84 6,845 0,00707107 6,67 6,675 0,00707107

Colorimetría Anexo 6. Análisis de luminosidad A continuación se evidencian datos de luminosidad realizados a la soja y a la piña deshidratada por los diferentes métodos aire caliente y microondas respectivamente Luminosidad soja Fresca Microondas Aire caliente

1 72,74 47,01 59,02

2 70,78 53,61 6,74

3 media Desviación 67,92 70,48 2,423964 64,71 55,11 8,944831 62,16 42,64 31,12993

Coordenada a* soja Fresca Microondas Aire caliente

1 -0,32 13,47 3,36

2 1,03 11,67 2,79

3 media Desviación 0,15 0,286667 0,685298 8,31 11,15 2,619007 3,03 3,06 0,286182

Coordenada b*soja Fresca Microondas Aire caliente

1 23,4 22,56 23,45

2 28,24 26,59 22,85

3 media Desviación 29,09 26,91 3,069316 28,65 25,93333 3,09765 22,75 23,01667 0,378594

Coordenada c*soja Fresca Microondas Aire caliente

1 23,4 26,27 23,68

2 28,26 28,13 23,02

3 media Desviación 29,04 26,9 3,056076 29,83 28,07667 1,780599 22,95 23,21667 0,402782

Luminosidad piña Fresca Microondas Aire caliente

1 62,13 47,01 65,01

2 58,09 53,61 66,4

3 media Desviación 54,85 58,35667 3,647319 64,71 55,11 8,944831 51,98 61,13 7,954552

Coordenada a* piña Fresca Microondas Aire caliente

1 4,25 -0,37 2,64

2 -4,1 -0,65 2,59

3 media Desviación -4,53 -1,46 4,949677 0,56 -0,15333 0,63343 4,73 3,32 1,221352

Coordenada b*piña Fresca Microondas Aire caliente

1 30,34 20,03 35,94

2 28,08 24,07 37,58

3 26,28 18,34 28,2

media Desviación 28,23333 2,034339 20,81333 2,94422 33,90667 5,009684

Análisis colorimétrico a snack Anexo 7. Mediciones colorimétricas A continuación en las siguientes tablas de representan las mediciones colorimétricas realizadas al snack seleccionado, previamente almacenado en estas mediciones se realizaron durante 40 días en intervalos de diez días, en dos clase de material translucido y metalizado. Colorímetro Tratamiento seleccionado día 0 L 46,1 44,26 43 A 8,9 6,98 9,7 B 13,47 11,97 11,65 C 16,14 14,39 15,16 H 56,54 56,24 51,02 Colorímetro Empaque foil día 10 L 45,49 A 6,85 B 11,11 C 13,05 H 58,32 Colorímetro Empaque foil día 20 L 40,97 A 9,39 B 8,14 C 12,43 H 40,94 Colorímetro Empaque foil día 30 L 40,35 A 11,99 B 12,66 C 17,44 H 46,58

42,67 42,24 8,65 8,26 10,52 6,48 13,62 10,5 50,57 38,1

Colorímetro Empaque traslucido día 10 L 40,39 41,27 A 13,24 10,25 B 13,94 9,75 C 19,22 14,15 H 46,47 43,54

38,44 9,37 9,48 13,59 44,24

42,41 42,95 7,39 9,33 5,71 10,03 9,34 13,7 37,69 47,16

Colorímetro Empaque traslucido día 20 L 42,17 41,75 A 10,65 8,67 B 7,12 8,79 C 12,81 12,35 H 33,75 45,32

40,26 9,03 5,91 10,79 33,18

39,31 10,8 13,16 17,03 50,62

Colorímetro Empaque traslucido día 30 L 40,85 39,04 A 11,6 10,13 B 17,48 14,39 C 20,98 17,93 H 56,44 55,59

42,19 11,17 18,3 21,44 58,62

43,36 12,02 16,18 20,15 53,39

Colorímetro Empaque foil día 40 L 39,42 A 8,96 B 11,49 C 14,57 H 52,06

40,66 9,59 12,01 15,37 51,38

40,39 9,02 14,37 14,07 53,39

Colorímetro Empaque traslucido día 40 L 36,89 42,62 A 9,92 10,59 B 11,31 17,17 C 15,05 20,17 H 48,77 58,33

37,69 10,99 13,66 17,53 51,16

Anexo 8. Estudio de vida útil A continuación se evidencian datos que fueron tomados para evaluar el mejor empaque, foil de aluminio y metalizado. M1Foil de aluminio M2 empaque translucido Semana

1 2 3 4

Tratamientos

Color

Aroma

Sabor

Nivel de crocancia

Textura dureza

Apariencia general

Total

120

118

126

102

108

106

680

100

104

106

101

607

112

110

116

112

106

112

558

551

118

109

102

100

116

108

653

100

541

89 80

99 77

116 82

102 76

88 82

106 88

600

485