Tesis / 0324 / I.A. by MAOSABO

ELABORACIÓN Y CONSERVACIÓN DE BARRAS DE QUINUA (CHENOPODIUM QUINUA WILLDENOW) ADICIONADAS CON MORA Y PROBIÓTICOS.

NURY MILENA NAVARRETE JIMÉNEZ

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ 2015 1

ELABORACIÓN Y CONSERVACIÓN DE BARRAS DE QUINUA (CHENOPODIUM QUINUA WILLDENOW) ADICIONADAS CON MORA Y PROBIÓTICOS.

NURY MILENA NAVARRETE JIMÉNEZ

Trabajo de grado para optar el título de ingeniero(a) de alimentos

Director Ingeniero Jesús Antonio Galvis Vanegas PhD.

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ 2015 2

Nota de Aceptaci贸n:

______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________

________________________________ Presidente del jurado

________________________________ Firma jurado

_______________________________ Presidente del jurado

Bogot谩, 15 de octubre de 2015

DEDICATORIA

En primer lugar quiero agradecer a Dios quien en su infinito amor durante este proceso me enseño y otorgo sabiduría para culminar este sueño. Dedico este trabajo a mi papá y agradezco por cada palabra de fortaleza, ánimo y cada consejo brindado durante este trayecto, por ser un padre digno de admirar y por todos los esfuerzos que realizó junto con mi mamá para poder hacer este logro realidad. A mi mamá por todos los sacrificios que ha tenido que realizar para que mi hermano y yo podamos cumplir nuestros sueños y nunca darse por vencida ante las adversidades, gracias por ser ejemplo a seguir, por las palabras y consejos brindados durante toda la carrera. A mi hermano que ha estado presente en cada etapa de mi vida brindándome apoyo, amor, compañía y por haberme regalado un hermoso ángel como sobrino. “Mira que te mando que te esfuerces y seas valiente; no temas ni desmayes, porque Jehová tu Dios estará contigo en dondequiera que vayas”. Josué 1:9.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco infinitamente a Dios por permitirme culminar este proceso académico como ingeniera de alimentos. A la fundación universitaria agraria de Colombia por brindar sus instalaciones al desarrollo de proyectos de investigación con aulas, laboratorios y equipos necesarios para la formación profesional junto con la orientación de personal adecuado para lograr este objetivo. Agradezco profundamente al ingeniero Jesús Antonio Galvis Vanegas por aportar sus conocimientos durante la formación y culminación de la carrera, por sus enseñanzas a nivel profesional y dirección de este trabajo de grado. A la ingeniera Diana Moncayo por sus aportes y acompañamiento durante la culminación del presente trabajo. A las ingenieras Gloria González y Nidia Casas por sus enseñanzas intelectuales y morales durante el transcurso de la carrera. Finalmente a todas aquellas personas que aportaron directa o indirectamente en el desarrollo del trabajo de grado.

CONTENIDO

RESUMEN .......................................................................................................................... 13 ABSTRACT ......................................................................................................................... 14 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 15 PROBLEMA A SOLUCIONAR ......................................................................................... 16 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN .................................................................................. 16 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................ 16 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 18 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................18 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 18 1.1 Barras De Cereal ............................................................................................................. 19 1.2 Quinua (Chenopodium Quinua Willdenow)................................................................... 20 1.2.1. Origen, biodiversidad y distribución...........................................................................20 1.2.2. Quinua perlada ............................................................................................................22 1.2.2.1 Escarificado o desaponificado por vía seca .............................................................. 22 1.2.2.2

Expandidos......................................................................................................23

1.2.3.

Producción colombiana de quinua ..................................................................23

1.2.4. Principales usos de la quinua (Chenopodium Quinua Willdenow) ............................. 23 1.2.5. Exportación de quinua (Chenopodium Quinua Willdenow) .......................................24 1.2.5.1. Tendencias mundiales de consumo ..........................................................................25 1.2.5.2.

Condiciones de acceso de la quinua en los mercados internacionales ............25

1.2.5.3. Principales exportadores de quinua ........................................................................26 1.2.5.4

Principales importadores de quinua ................................................................ 26

1.3 Mora (Rubusglaucus) ......................................................................................................27 1.3.1. Producción .................................................................................................................. 27 1.3.2. Variedades de Mora ....................................................................................................27 1.3.3 Estado de madurez .......................................................................................................28

1.3.4. Propiedades y uso .......................................................................................................29 1.4 Probióticos ...................................................................................................................... 29 1.5 Elección de las materias primas ...................................................................................... 30 1.6 Deshidratación ................................................................................................................ 31 1.6.1 Secado por microondas ................................................................................................ 31 1.6.2 Secado Por Aire Caliente ............................................................................................. 33 1.7 Empaques destinados para alimentos.............................................................................. 33 1.7.1 Polietileno: ................................................................................................................... 34 1.7.2 Polipropileno:............................................................................................................... 35 1.7.2.1 El polipropileno biorientado (BOPP)........................................................................35 1.8. Color .............................................................................................................................. 36 1.8.1 Generalización tricromatica ......................................................................................... 36 1.8.2 Definición de las coordenadas colorimétricas ............................................................. 36 1.9. Firmeza .......................................................................................................................... 37 2. METODOLOGÍA ............................................................................................................ 39 2.1 Insumos y materias primas.............................................................................................. 39 2.2 Proceso deshidratación de la mora ................................................................................. 39 2.3 Proceso elaboración de la barra ...................................................................................... 39 2.4 Formulaciones y Temperaturas ....................................................................................... 43 2.5 Proceso deshidratación de barras por método de aire caliente .......................................44 2.5.1 Adición de chocolate y probióticos.............................................................................. 45 2.6 Etapa 1 evaluación sensorial elección de barra.............................................................. 45 2.7 Estimación vida útil ....................................................................................................... 46 2.7.1 Selección del empaque y almacenamiento ..................................................................46 2.7.2 Evaluación sensorial ....................................................................................................47 2.7.3 Evaluación Sensorial, fisicoquímica y microbiológica ................................................ 47 2.7.3.1 Color 48 2.7.3.2. Densidad .................................................................................................................. 48 2.7.3.3 Firmeza ..................................................................................................................... 49 2.7.3.4 Humedad ................................................................................................................... 49 2.7.4. Evaluación Microbiológica ......................................................................................... 50 2.7.5. Evaluación Probióticos ............................................................................................... 50 2.8 Diseño experimental y análisis estadístico .................................................................... 50 3. RESULTADOS Y ANÁLISIS ........................................................................................ 51

3.1 Proceso deshidratación mora .......................................................................................... 51 3.2 Deshidratacion por aire caliente de barras de quinua ..................................................... 52 3.3 Evaluacion sensorial elección de mejor barra .................................................................53 3.4 Análisis sensorial, estimación vida útil –determinación mejor empaque ...................... 56 3.5 Prueba de firmeza ...........................................................................................................64 3.5.1 Evaluación de firmeza en el empaque metalizado ....................................................... 64 3.5.2 Evaluación de firmeza en el empaque polipropileno ................................................... 66 3.6 Prueba de color ............................................................................................................... 67 3.6.1 Evaluación de color Del empaque metalizado ............................................................ 67 3.6.2 Evaluación de color “CIELAB” en el empaque de polipropileno ............................... 72 3.7 Humedad ......................................................................................................................... 77 3.8 Densidad ......................................................................................................................... 78 3.9 Análisis microbiológicos ................................................................................................ 78 4 ANÁLISIS DE PROBIÓTICOS ....................................................................................... 79 5 CONCLUSIONES ............................................................................................................ 81 6 RECOMENDACIONES ................................................................................................... 82 7. REFERENCIAS ............................................................................................................... 83

ANEXOS ANEXO A Formato Análisis Sensorial elección de mejor muestra. ............................................................ 89 ANEXO B Formato Análisis Sensorial elección de mejor empaque ............................................................ 90 ANEXO C Formato Análisis Sensorial elección de mejor empaque ............................................................ 91 ANEXO D reporte análisis microbiológicos día 0, 15,30 y 45. .................................................................... 95 ANEXO E reporte análisis microbiológicos en los día 0, y 45. .................................................................... 99 ANEXO F Anova formulaciones ............................................................................................................... 102 ANEXO G Análisis sensorial elección de barra promedios ....................................................................... 102 ANEXO H. Anova estudio de vida útil....................................................................................................... 103 ANEXO I Evaluación color empaque de polipropileno ............................................................................. 104 ANEXO J Anova Proceso deshidratación mora ......................................................................................... 106 ANEXO K Anova evaluación de fracturabilidad en empaque metalizado ................................................ 106

LISTA DE TABLAS Tabla 1: Análisis proximal de la quinua (g/100 g), en base seca. ................................................................. 21 Tabla 2: Ácidos grasos insaturados de la quinua (g/100 g de aceite) ........................................................... 21 Tabla 3: Vitaminas de la quinua (mg/100 g) base seca ................................................................................. 22 Tabla 4: Exportaciones Colombianas de Quinua .......................................................................................... 25 Tabla 5: Principales exportadores de quinua a nivel mundial ....................................................................... 26 Tabla 6: Principales Importadores de quinua a nivel mundial ...................................................................... 26 Tabla 7: Características de algunos probióticos usados en alimentos sólidos. ............................................. 30 Tabla 8: atributos perceptibles relacionados con la textura en alimentos. .................................................... 38 Tabla 9. Formulaciones desarrolladas en la elaboración de barras de quinua adicionadas con mora y Probióticos. ................................................................................................................................................... 43 Tabla 10 Formulación de Probióticos ........................................................................................................... 43 Tabla 11 . Temperaturas y tiempos de secado de las barras. ........................................................................ 44 Tabla 12 Análisis realizados durante el estudio. ........................................................................................... 47 Tabla 13 Características iniciales de la fruta fresca ...................................................................................... 51 Tabla 14 Porcentaje de humedad final de la mora variedad Castilla utilizada en el proceso de secado por microondas. ................................................................................................................................................... 51 Tabla 15 Codificación de muestras para las formulaciones. ......................................................................... 54 Tabla 16 Humedad contenida en las muestras de empaque metalizado y empaque de polipropileno .......... 77 Tabla 17 Densidad obtenida por desplazamiento de un cuerpo. ................................................................... 78 Tabla 18 Recuento de microorganismos en la evaluación de vida útil. ........................................................ 78

LISTA DE FIGURAS Figura 1: Representación grano extruido de quinua ..................................................................... 21 Figura 2: Industrialización de la quinua........................................................................................ 24 Figura 3: Producciones de quinua en Colombia ........................................................................... 23 Figura4: Mora Variedad castilla ................................................................................................... 28 Figura5: Parámetros de madurez .................................................................................................. 28 Figura 6: Probióticos. a. Bifidobacterium Lactis b. Lactobacillus acidophilus ........................... 29 Figura 7: Calentamiento de un sólido por microondas ................................................................. 32 Figura 8: Coordenadas Espacio De Color Tridimensional .......................................................... 37 Figura 9: Proceso de Elaboración de barra de cereal. ................................................................... 42 Figura 10. Variables temperatura y tiempo de secado .................................................................. 44 Figura 11: Deshidratación de barras en horno de convección ...................................................... 45 Figura 12: Adición de cobertura de chocolate y probióticos a la barra. ....................................... 45 Figura 13 Empaque metalizado y polietileno-polipropileno. ....................................................... 46 Figura 14 Colorimetro Konicaminolta .......................................................................................... 48 Figura 15 Texturometro Brookfield .............................................................................................. 49 Figura 16 Estufa de secado LabTech ............................................................................................ 49

LISTA DE GRAFICAS Gráfica 1 Humedad de la barra para las tres formulaciones propuestas frente a la temperatura de secado. ........................................................................................................................................... 52 Gráfica 2 Evaluación sensorial elección de mejor formulación ................................................... 54 Gráfica 3 Elección de mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 0” ....................... 57 Gráfica 4 Elección de mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 15” ...................... 58 Gráfica 5 Selección del mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 30” .................. 59 Gráfica 6 Selección del mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 45” .................. 60 Gráfica 7 Grado de aceptabilidad de los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial-color....... 61 Gráfica 8 Grado de aceptabilidad de los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial- sabor. .... 62 Gráfica 9 Grado de aceptabilidad de los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial- olor. ...... 63 Gráfica 10 Grado de aceptabilidad de los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial-Firmeza.63 Gráfica 11 Fracturabilidad de la barra de quinua en empaque metalizado ................................... 64 Gráfica 12 Fracturabilidad de la barra de quinua en empaque de polipropileno .......................... 66 Gráfica 13 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque metalizado muestra con cobertura de chocolate .................................................................................................................................. 67 Gráfica 14 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque metalizado muestra sin cobertura de chocolate ....................................................................................................................................... 69 Gráfica 15 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque metalizado muestra con cobertura de chocolate. ...................................................................................................................................... 70 Gráfica 16 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque metalizado muestra sin cobertura de chocolate ....................................................................................................................................... 71 Gráfica 17 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque polipropileno en muestra con cobertura de chocolate .................................................................................................................. 72 Gráfica 18 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque polipropileno en muestra sin cobertura de chocolate .................................................................................................................. 74 Gráfica 19 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque polipropileno muestra con cobertura de chocolate .................................................................................................................................. 75 Gráfica 20 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque polipropileno muestra sin cobertura de chocolate .................................................................................................................................. 76

RESUMEN

El uso de quinua variedad piartal posee un alto valor nutricional por su contenido de proteínas, aminoácidos y minerales, que le dan potencial como materia prima para el desarrollo de diversos productos, aunque su uso en la elaboración de barras de cereales es reducido. El objetivo de esta investigación fue desarrollar barras de quinua adicionada con mora y probiótico (Lactobacillus acidophilus) como una alternativa para aumentar el consumo de quinua en Colombia para lo cual se evaluaron 3 formulaciones: 70% quinua-30% mora, 80% quinua-20% mora y 90% quinua – 10% mora. Cada formulación fue sometida a 3 temperaturas y tiempos de secado así; 70 °C por 30 minutos, 60 °C por 40 minutos y 50 °C por 60 minutos para un total de 9 tratamientos. El mejor tratamiento fue elegido a través de análisis sensorial, posteriormente al mejor tratamiento se le adiciono el probiótico y se realizó un estudio de vita útil a temperatura ambiente (18 °C), para ello fueron utilizados 2 tipos de empaques; polipropileno-polietileno y polipropileno metalizado. El tiempo de estudio de vida útil fue de 45 días. Durante el almacenamiento se realizaron análisis fisicoquímicos (color, firmeza), sensoriales (color, olor, sabor, textura) y análisis microbiológicos (mesofilos aerobios, coliformes fecales, mohos, levaduras y contenido de probióticos). Se pudo concluir con este proyecto que la barra de quinua propuesta, presento un alto grado de aceptabilidad por los consumidores logrando que este sea un producto promisorio para impulsar el consumo de quinua. Se pudo determinar que el mejor tratamiento fue el de 70% quinua- 30% mora a una temperatura de 60 °C durante 40 minutos, al cual se adiciono el probiótico y fue almacenado en los dos tipos de empaque, logrando que el de polipropileno metalizado obtuviera mayor conservación de la barra y subsistencia de probióticos obteniendo un recuento igual a 8 x 106 UFC/g. lo indicado anteriormente puede ofrecer al consumidor un producto que genera beneficios a su salud.

Palabras claves: Quinua, Barras de cereal, Probióticos, Mora y deshidratación.

ABSTRACT The use of quinoa Piartal variety has a high nutritional value for protein, amino acids and minerals, which give potential as raw material for the development of various products, although its use in developing cereal bars is reduced. The objective of this research was to develop quinoa bars and overdue added probiotic (Lactobacillus acidophilus) as an alternative to increase the consumption of quinoa in Colombia for which three formulations were evaluated: quinoa 70% - blackberry 30%, quinoa 80%- blackberry 20% and quinoa 90% - blackberry 10%. Each formulation was subjected to 3 temperatures and drying times as well; 70 ° C for 30 minutes, 60 ° C for 40 minutes and 50 ° C for 60 minutes for a total of 9 treatments. The best treatment was chosen through sensory analysis, then the best treatment was added probiotic and useful vita study was performed at room temperature (18 ° C), were used for this 2 types of packaging; polypropylene-polyethylene and metallized polypropylene. The study time of life was 45 days. During storage physicochemical analysis (color, firmness), sensory (color, smell, taste, texture) and microbiological analysis (aerobic mesophilic, fecal coliforms, molds, yeasts and probiotic content) they were performed. It was concluded that this project proposal quinoa bar, I present a high degree of acceptability by consumers making this a promising product to boost consumption of quinoa. It was determined that the best treatment was quinoa 70% - blackberry 30%, at a temperature of 60 ° C for 40 minutes, to which the probiotic was added and was stored in the two types of packing, making the metallized polypropylene obtain greater conservation and survival of probiotic bar obtaining a count equal to 8 x 106 CFU / g. indicated above can offer the consumer a product that generates health benefits.

Keywords: quinoa, cereal bars, probiotics, blackberry and drying.

INTRODUCCIÓN

En Colombia se producen gran variedad de alimentos, algunos de estos tienden a pasar como inadvertidos desconociendo sus propiedades nutritivas, un ejemplo de esto es la quinua, ya que es un pseudocereal que contiene gran proporción de proteínas, vitaminas y minerales;(Cerón et al., 2002), La calidad nutricional del grano es importante por su contenido y calidad proteínica, siendo rico en los aminoácidos lisina y azufrados, mientras que, las proteínas de los cereales son deficientes en estos aminoácidos. Delgado et al., (2009) indican que la quinua es una nueva especie para incorporar a la producción en la región andina que pretende competir en calidad, cantidad, precios y tecnología con el propósito fundamental de conseguir y sostener los mercados nacional e internacional que buscan esta fuente de sana y equilibrada alimentación. El cultivo de quinua en Colombia fue abundante en el pasado; sin embargo, está casi abandonado en las sabanas colombianas. En la actualidad se cultiva principalmente en los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Cauca y Nariño, (Montoya et al. 2005).se busca brindar nuevas alternativas de consumo de cereal a través de un producto de fácil consumo y con alto valor nutricional como una barra de cereal. Dado que el consumo de cereales se ha expandido de la mesa del desayuno a cualquier hora del día, estos productos se han convertido en un excelente vehículo para la inclusión de ingredientes funcionales en la dieta de los consumidores. Los cereales juegan un papel cada vez más importante en el estilo de vida moderno gracias a sus variados usos incluyendo productos listos para el consumo, productos instantáneos, barras de cereal y barras de energía (Freitas et al. 2006). Promoviendo así el consumo masivo de este pseudocereal y otros componentes como lo es la mora y los probióticos. También se utiliza un proceso de deshidratación por aire caliente, la barra de cereal será utilizada como matriz sólida para la adhesión de probióticos determinando los efectos a nivel sensorial y nutricional contenidos en el producto final.

PROBLEMA A SOLUCIONAR La quinua es un pseudocereal que posee un alto valor nutricional, pero la industrialización en Colombia es muy baja lo que restringe su consumo.

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

Tomando en consideración las tendencias actuales del consumidor por productos listos para consumir, que sean nutritivos y por lo tanto beneficien la salud se plantea la siguiente pregunta de investigación. ¿Qué efectos a nivel sensorial y nutricional tiene una barra de cereal elaborada con quinua y adicionada con mora y probióticos?

JUSTIFICACIÓN A pesar de ser la quinua un alimento de alto valor nutritivo su consumo en Colombia es muy bajo debido, en buena parte a la falta de elaboración de productos que la hagan más atractiva para el consumidor; también por la ausencia de conocimiento de los nutrientes como lo es la parte calórica y proteica que esta aporta. Como se ha evidenciado la quinua es un pseudocereal de alto valor nutritivo. Es una fuente natural de proteína vegetal que contiene aminoácidos esenciales, que le confieren un alto valor biológico por encima del trigo, el arroz y el maíz; es comparable solo con la leche, la carne y el huevo. Fácil de digerir y combinada con otros alimentos, forma una dieta completa y balanceada que puede sustituir alimentos de origen animal Rojas et al., (2010); Ayala et al. (2004). Ha sido una fuente útil de consumo, ya que no posee gluten. Las barras de cereal son una fuente alimenticia de alto valor nutritivo, de fácil acceso, de tamaño asequible, con propiedades físicas que facilitan su manejo y conservación. Otras características son la viabilidad de su consumo ya que esta se puede utilizar como snack o formando parte del desayuno. Para enriquecer la dieta del consumidor una alternativa es elaborar productos que contengan diferentes fuentes de nutrientes ofreciendo productos saludables. A partir de las ventajas nutricionales que posee la quinua, se pretende elaborar una barra a base de este cereal, a la cual se le adicionará fruta y probióticos. La fruta a adicionar es mora que proporciona minerales y vitaminas C y E, necesarias en el metabolismo del ser humano; también posee antioxidantes que retrasan la acumulación de grasa en las arterias. La barra que se pretende elaborar además de quinua y mora será adicionada con probióticos estos son bacterias que ayudan a mantener el equilibrio de la flora intestinal y tienen una acción directamente sobre el sistema inmunológico. La cepa a utilizar es: 16

Lactobacillus acidophilus, la cual posee ventajas que la hacen útil para el uso industrial como la tolerancia a ambientes ácidos y a temperaturas entre (41º- 43º C) superiores a las de los demás probióticos. Estas cepas se caracterizan por sus beneficios en el sistema digestivo modulando la microflora intestinal y disminuyendo el paso de las bacterias y sus productos a través de la mucosa gastrointestinal, en personas con resección de la totalidad o de una parte del colon, sugiriendo que estas cepas contribuyen a estabilizar la función intestinal de barrera, reduciendo el tiempo de tránsito colónico, sin afectar la masa bacteriana fecal ni los ácidos biliares. El efecto sobre el tiempo de tránsito intestinal ha sido confirmado en ensayos clínicos (Cáceres et al. 2010). Este investigador confirmó que el consumo de las cepas (Lactobaciluscasei CRL 431, Lactobacillus acidophilus Lactis 5, Bifidobacterium lactis 420, Bifidobacterium animalis spp. Lactis DN-173 010, Lactobacillus rhamnosus HN001, Lactobacillus johnsoniiNCC 533, Lactobacillus acidophilus NCFM, Bifidobacterium animalis spp. lactisBM2, Lactobacillus rhamnosusGG, Lactobacillus paracaseiNCC2461 (ST11), Bifidobacterium longumBB536,) mejoró significativamente la distensión abdominal y el índice de "Calidad de vida relacionada con la salud". Por otra parte varios estudios indican que esta cepa previene el desarrollo de lesiones que alteran los tejidos en modelos animales de tumor colónico y disminuye actividades enzimáticas de la microfloracolónica. Además, disminuye la proliferación de la línea celular tumoral intestinal humana y aumenta su diferenciación, dos parámetros celulares fuertemente asociados al proceso de tumorización. Estos estudios sugieren que el consumo de los probióticos anteriormente mencionados puede ser un factor protector frente al desarrollo de cáncer colo-rectal en el ser humano (Cáceres et al. 2010). La barra que se pretende desarrollar en este proyecto con base a la quinua adicionada con mora y probióticos podría promover el consumo de alimentos nutritivos, generando así un plus en la barra de cereal, y posiblemente asegurando una mayor vida útil gracias a las características de empaque y almacenamiento utilizadas. Se espera que el desarrollo de este proyecto permita ofrecer un producto de alta calidad nutricional, con características sensoriales atractivas y de larga duración, facilitando de esta forma el aumento de consumo de la quinua.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL  Desarrollar barras de quinua adicionada con mora y probióticos (Lactobacillus acidophilus y Bifidobacteriumspp. Lactis) para aumentar el consumo de quinua en Colombia.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS    

Determinar la mejor formulación de barras de quinua adicionadas con mora y probióticos. Establecer las condiciones apropiadas de temperatura y tiempo de deshidratación por aire caliente para la obtención de barras de quinua. Evaluar la aceptabilidad de las barras mediante análisis fisicoquímico y sensorial para seleccionar la mejor formulación. Estimar la vida útil de la mejor barra elaborada utilizando dos tipos de empaque y una temperatura de almacenamiento de 18 °C mediante la evaluación de sus características físicas, químicas, microbiológicas y sensoriales.

1. MARCO TEÓRICO

1.1 Barras De Cereal Las barras de cereales han sido introducidas en el mercado como alimentos "saludable" en la confitería alternativa. Al mismo tiempo, los alimentos como la soya, rica en vitaminas y minerales con propiedades antioxidantes han estado recibiendo gran aplicación en los productos funcionales, ya que pueden prevenir contra las enfermedades degenerativas y cardiovasculares crónicas (Olivera et al., 2012) Como se evidencia en el mercado este producto está listo para el consumo, dando uso de snack o comida ligera, la barra está compuesta de varios ingredientes como cereales, leguminosos, frutas, hortalizas, miel entre otros. Cumpliendo con los parámetros establecidos en la norma en cuanto a presentación del producto, guardando los parámetros de la adición de conservantes, estabilizantes y demás aditivos utilizados en el proceso con la cantidad permitida. Vasques et al., (2012) en su estudio elaboraron barras de quinua con diferentes componentes, con el fin de investigar los efectos de este pseudocereal en el perfil bioquímico, antropométrico y la presión arterial en personas entre 18 y 45 años. Los resultados indicaron que la quinua tiene efectos benéficos sobre la población estudiada, ya que los niveles de colesterol total, triglicéridos, y LDLc mostraron reducción. Concluyeron que el uso de la quinua en la dieta puede ser benéfico en la prevención y tratamiento de factores de riesgo relacionados con las enfermedades cardiovasculares, las cuales se encuentran entre las principales causas de muerte en el mundo globalizado de hoy. El uso de microorganismos probióticos es una de las opciones más atractivas para el consumo humano, debido a sus excelentes propiedades funcionales. Almeida et al.(2014) desarrollaron una investigación sobre la aceptabilidad de la barra de cereal adicionada con probióticos con el objetivo de encontrar la aceptabilidad de las levadura Saccharomycesboulardii y la bacteria Lactobacillus acidophilus en consumidores de edades entre 20 y 40 años. Los investigadores encontraron que estos microorganismosno afectan la calidad sensorial y estructural del producto.

Freitas et al., (2006), elaboraron barras con proteína de soya texturizada. La proteína texturizada mostró altos niveles de rafinosa y estaquiosa (1,92 g / 100 g y 4,66 g / 100 g respectivamente), de isoflavonas totales y oligosacáridos (283,49 mg / 100 g), en comparación con la harina integral y el grano aislado de proteína, Concluyendo que la mejor formulación de la barra de cereales fue la que contenía 15,31% de proteína y altos niveles de vitamina E (118,0 mg / 100 g), y minerales como fósforo, hierro y manganeso. Los productos a base de cereales se han convertido en un excelente vehículo para el consumo de ingredientes funcionales con demanda en el mercado. Una nueva tendencia son productos formulados con proteína de soya, por sus beneficios para la salud. Debido al alto potencial de estos productos ha sido considerado de interés determinar la estabilidad de barras de cereales. Freitas et al., (2006), realizaron un estudio de estabilidad de barras a base de proteína de soya, germen de trigo y avena enriquecidas con vitamina C (ácido ascórbico) y vitamina E, empacadas en películas de PET / LDPE; PETmet / LDPE y PET / LDPE / AL / LDPE. Las barras fueron almacenadas a 19

temperatura de 25 ± 2 °C y humedad relativa del 56% por un período de 180 días. La estabilidad de la vitamina C, la vitamina E, y la actividad de las enzimas lipasa y peróxidasa fueron verificadas. Durante el estudio se encontró que la retención de la vitamina C fue menor al 50%. Sin embargo, la película estructurada con papel de aluminio presentó menor velocidad de reacción durante todo el período de almacenamiento, con un una cinética de degradación (k) de la vitamina de 0,00473 µg/día), y la vida media más larga (146 días).La vitamina E en las barras de cereales mostraron pequeñas variaciones durante el almacenamiento. Hubo una disminución significativa (p<0,05) en la actividad peróxidasa a los 90 días de almacenamiento en los paquetes de prueba, mientras que la actividad de la lipasa no mostró aumento significativo durante el período de estudio. El empleo de subproductos de frutas también ha sido utilizado en la elaboración de barras, con el fin de aprovechar el valor nutritivo de estos. Siqueira et al., (2011), elaboraron barras de cereal con adición de mermelada a partir de cáscaras de piña en un porcentaje de 13,5% de la formulación de una barra de cereal. La barra fue evaluada en sus características sensoriales, obteniendo un valor promedio de 8,3 en una escala hedónica de nueve puntos. El porcentaje de aceptación fue de 91% y la intención de compra fue de 67%. Estos investigadores concluyeron que la adición de mermelada elaborada a partir de cascaras de piña incorporada a la barra de cereales es factible, generando aceptación del producto, con las ventajas de ser un producto rico en fibra, proteínas y minerales, lo cual puede ser una alternativa a los barras tradicionales de cereales. 1.2 Quinua (Chenopodium Quinua Willdenow)

1.2.1. Origen, biodiversidad y distribución

La quinua es una semilla considerada pseudocereal o pseudograno. Grano andino antiguo básico, importante para los incas y que sigue siendo importante para las culturas quechua y aymara. Es originario de los andes, llamado “El grano madre” por los incas. Cultivo mayor de las culturas pre colombinas en Latinoamérica. Ha sido declarado un buen candidato para la seguridad alimentaria. La quinua (Chenopodium Quinua Willdenow), es nativa de las laderas de las andes, los indígenas de ecuador, Perú, y Bolivia, sur de Colombia, Chile y norte de Argentina la han utilizado desde tiempos ancestrales, particularmente en regiones dominadas por los incas para diversos platos pues la consideran “el alimento de los dioses”. La proteína de la quinua es rica en histidina y lisina, aminoácidos limitantes en granos como los cereales y se aproxima al patrón dado por la FAO para los requerimientos nutricionales de humanos; lo anterior le confiere un alto valor nutritivo, aspecto que actualmente es atractivo para los mercados nacionales e internacionales (Romo et al., 2006).

Figura 1: Grano extruido de quinua Fuente: FAO (2013). Los granos de quinua, variedad piartal de color blanco, cultivada en el municipio de Tenjo no poseen saponina ya que esta presenta un contenido de toxicidad alto en los seres humanos y sabor amargo, para lo cual antes de consumir se debe realizar un lavado con agua retirando este contenido (Romo et al., 2006). En la Tabla 1 se muestra el análisis proximal de la quinua comparada con otros alimentos seleccionados, por cada 100 g de peso en seco en la cual se puede observar que la quinua posee un porcentaje de proteína mayor que otros cereales como el maíz, el arroz y el trigo. Tabla 1: Análisis proximal de la quinua (g/100 g), en base seca. MACRONUTRIENTES QUINUA

FRIJOL

MAÍZ

ARROZ

TRIGO

Energía (Kcal/100 g)

399

367

408

372

392

Proteína (g/100 g)

16,5

28.0

10,2

7,6

14,3

Grasa (g/100 g)

6,3

1,1

4,7

2,2

2,3

Total Carbohidratos

61,2

81,1

80,4

78,4

Fuente: Rojas W. (2015) En la tabla 2 se encuentra la comparación que hacen diferentes autores en cuanto a la proporción de diferentes ácidos grasos insaturados que componen la quinua. Tabla 2: Ácidos grasos insaturados de la quinua (g/100 g de aceite) REFERENCIA

ÁCIDO GRASO Oleico

Linoleico

Linolénico

Koziol

23,3

53,1

6,2

Repo-Carrasco et al.

50,2

4,8

Ruales y Nair

24,8

52,3

3,9

Fuente: Rojas (2015)

En la Tabla 3 se encuentran valores de vitaminas que posee la quinua en una comparación sobre la investigación de diferentes autores, en la cual se puede observar que el ácido ascórbico tiene bastante diferencia y la tiamina no tiene diferencia significativa entre las investigaciones. Tabla 3: Vitaminas de la quinua (mg/100 g) base seca REFERENCIAS VITAMINAS

koziol

Repo-Carrasco et al.

Ácido Ascórbico

16,4

Alfa Tocoferol

5,37

2,6

Tiamina B1

0,38

0,4

Riboflavina B2

0,39

Niacina B2

1,06

Fuente: Rojas (2015) 1.2.2. Quinua perlada Se denomina al grano de quinua seleccionado y desaponificado por medios fisicoquímicos y mecánicos, siendo esta apta para el consumo de humano y aceptado por la población, es decir libre de impurezas y sustancias anti-nutricionales, como es la saponina. Para obtener la quinua perlada los granos de quinua deben de pasar por un proceso de desaponificado, denominado también escarificado, el cual puede efectuarse de diferentes maneras existiendo escarificado mecánico o vía seca y escarificado combinado. 1.2.2.1 Escarificado o desaponificado por vía seca

Para dicho proceso, se utiliza maquinas pulidoras de cereales, la cual elimina la saponina presente en el grano de quinua en forma superficial, este método es más económico y práctico, porque no requiere de mayor tratamiento previo, sin embargo, su desventaja es que no se logra eliminar completamente toda la saponina del grano; si se pule más al grano, esta operación puede desprender el embrión y hacer que se pierda la proteína que está concentrada en el embrión y la grasa de la capa superior del grano, los cuales se podrían eliminar juntamente que el polvillo que contiene la saponina, el primer equipo fue diseñado por Torres y Minaya en 1980, quienes lograron eliminar las saponinas del grano de quinua en forma satisfactoria.

1.2.2.2 Expandidos Se define a los expandidos de quinua como la quinua perlada que ha pasado por un proceso de expansión, es decir cambios bruscos de temperatura y presión que hacen que produzca este fenómeno de expansión. El fundamento de este proceso es la vaporización explosiva del agua al interior del material alimenticio, combinado convenientemente con los efectos físicos de presión-temperatura de dicho alimento. La expansión por explosión es el proceso por el cual, añadiendo calor a alta presión a la humedad residual que contiene el producto, estas se calientan por encima de su punto de ebullición atmosférica, convirtiéndose en agua sobrecalentada. Durante este mismo instante, comienza a ocurrir una “plastización” de dicho producto, obteniendo el expandido o quinua pop (Mujica et al., 2006). 1.2.3. Producción colombiana de quinua Según datos del ministerio de agricultura, en 2007 había 104 hectáreas cosechadas en todo el país y la producción de quinua era de 140 toneladas al año. Para el 2013, los datos que reporta la gobernación del cauca, solo en ese departamento, Existen 760 hectáreas sembradas y 1.400 toneladas producidas al año. Boyacá, Nariño y Cundinamarca son los otros departamentos en donde se cultiva este producto. Esto implica el desarrollo de otros sectores vinculados al grano como el agroindustrial y el comercial, gracias a los cuales hoy en día es posible consumir productos como pan, barras y pasabocas hechos a base de este alimento en la Figura 3 se puede evidenciar los datos de producción de quinua en Colombia frente a hectáreas o toneladas producidas. Producción

143.58 ton.

Área sembrada

104.85 ha

Rendimientos

1.37 ton/ha

Figura 2: Producciones de quinua en Colombia Fuente: Revista Dinero (2015) 1.2.4. Principales usos de la quinua (Chenopodium Quinua Willdenow) La quinua se utiliza en alimentos y bebidas por el componente de vitaminas y proteínas, el órgano de la planta utilizado son las semillas y hojas. La quinua es utilizada para la obtención de alimentos extruidos, elaborados mediante una técnica industrial de alta temperatura en corto tiempo “High Temperature-Short Time” (H.T.S.T), que combina humedad, presión y temperatura. La Figura 2 muestra una relación de las alternativas de la industrialización de la quinua tomando como parte importante el grano perlado y la saponina. 23

Figura 3: Industrialización de la quinua. Fuente: Montoya et al. (2005) La grasa de quinua tiene una consistencia que cambia, según las variedades empleadas, desde la mantequilla de leche de vaca hasta la similar al aceite de oliva. Con este aceite de quinua se pueden elaborar jabones sódicos de consistencia semidura, los cuales producen abundante y fina espuma. De la grasa presente en el grano de quinua es posible obtener ácido oleico y ácido linoleico (Montoya et al., 2005). Al grano de quinua, se le atribuyen algunos usos potenciales como; almidón, proteína, fibra y grasa de los cuales se puede extraer ácido oleico y ácido Linolénico, asimismo sirve como espesante, extensor, en productos farmacológicos, crema dental, labial, talcos y otros usos como nutrición animal y productos dietéticos. (Montoya et al. 2005). 1.2.5. Exportación de quinua (Chenopodium Quinua Willdenow) Las exportaciones de quinua, como todo producto de origen vegetal, están sujetas a un estricto control fitosanitario por parte de las autoridades nacionales competentes. Por esta razón, las medidas no arancelarias constituyen el factor crítico para el acceso de la producción regional a los principales mercados del mundo (Procolombia., 2015).

La quinua en grano es considerado un producto de riesgo bajo. Los productos derivados de la quinua enfrentan requisitos menos exigentes que la quinua en grano, debido a que el riesgo fitosanitario, en términos generales decrece con el grado de procesamiento del producto. (Procolombia., 2015). 1.2.5.1. Tendencias mundiales de consumo En resumen los aspectos nutricionales más destacables de la quinua y que en cierto modo explican su creciente demanda en los mercados internacionales de acuerdo a Procolombia (2015):  Ausencia de colesterol  Alto contenido de fibras y fácil digestibilidad  No formación de grasas en el organismo  Alto contenido proteico y presencia de los aminoácidos esenciales en un buen balance de carbohidratos de alta digestibilidad. 1.2.5.2. Condiciones de acceso de la quinua en los mercados internacionales Entre los mercados de destino, se observa que estados unidos, el principal importador mundial de quinua, tiene un arancel NFM (Nación Más Favorecida) de 1.1%. La Unión Europea grava este producto con un arancel específico de 37 euros por tonelada, lo que representa una protección que equivale aproximadamente a un arancel de 1,6%. Canadá, Japón, Australia e Israel, tienen totalmente desgravadas las importaciones de quinua. Colombia tiene preferencias arancelarias (0%) por sus acuerdos comerciales con: Estados Unidos, Canadá y la Unión Europea. En la Tabla 4 se puede evidenciar los costos de exportación de harinas de cereales y de quinua del año 2013 y 2014. Tabla 4: Exportaciones Colombianas de Quinua

Fuente: Procolombia (2015).

1.2.5.3. Principales exportadores de quinua La quinua cuenta con diversos exportadores, el mayor porcentaje de participación lo tiene Bolivia (55%), Perú (29%) y Estados Unidos (7%) incluyendo a Holanda (3%) entre los más importantes, como se muestra en la Tabla 5. Tabla 5: Principales exportadores de quinua a nivel mundial

Fuente: Procolombia (2015). 1.2.5.4 Principales importadores de quinua La quinua cuenta con una buena cantidad de importadores, el mayor porcentaje de participación lo tiene en el 2013, Estados Unidos con una participación del (46%), Canadá (16%) y Francia (9%) como se puede evidenciar en la Tabla 6. Tabla 6: Principales Importadores de quinua a nivel mundial

Fuente: Procolombia (2015). 26

1.3 Mora (Rubusglaucus)

En Colombia, la mora se cultiva desde los 1200 hasta los 3500 msnm; sin embargo, el rango óptimo para este cultivo está entre los 1.800 y 2.000 msnm, en clima frío moderado, con temperaturas que varían entre 12 y 18 °C; humedad relativa entre el 80 al 90%; alto brillo solar y precipitaciones entre 1.500 y 2.500 mm al año, bien distribuidas. La mora es susceptible a las heladas por ello se debe conocer muy bien el microclima de la zona donde se desee establecer el cultivo. Su ciclo vegetativo dura entre 1 y 3 años y la producción se inicia entre 7 a 12 meses después del trasplante (ICA., 2011). El cultivo se ha incrementado considerablemente en los últimos años en el país, debido al aumento de la demanda de la fruta, tanto para la exportación como para la elaboración de productos procesados, como mermeladas y jugos con destino al consumo nacional, constituyendo una atractiva y rentable alternativa de producción para los pequeños y grandes productores. (ICA., 2011). 1.3.1. Producción Según cifras del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, la producción de mora en Colombia ha mostrado un destacado desempeño durante los últimos 14 años, evidenciando un crecimiento anual promedio de 8,79% entre 1993 y el año 2006, periodo en el que la producción pasó de 25.878 a 91.036 toneladas, respondiendo a un incremento en la demanda de la agroindustria, del consumo de los hogares, del sector institucional, representado por restaurantes, hoteles, colegios, hospitales, etc. y por las exportaciones de pulpa de mora congelada a Costa Rica entre 2000 y 2002 (Ruiz et al., 2009). La producción se encuentra concentrada en los departamentos de Cundinamarca y Santander, quienes en conjunto aportaron los 52% de la producción total del país en el año 2008, seguidos por Antioquia, Huila y Valle del Cauca. En Cundinamarca la producción creció a una tasa anual promedio de 9,3% entre 1993 y 2008, paralelo con un incremento anual promedio del área cosechada de 9,1% en el mismo período y manteniendo rendimientos promedio por hectárea entre 10 y 12,6 toneladas, los cuales variaron poco en el período de estudio, aunque presenta valores muy superiores al promedio nacional que se sitúa entre 7,5 y 9 toneladas por hectárea (Ruiz et al., 2009). 1.3.2. Variedades de Mora La variedad conocida como mora de Castilla (Rubusglaucus), es la que más se cultiva en el país y la que presenta mayor consumo interno y externo. Los frutos son de forma larga y cónica, con un color morado brillante. Se le conoce también como Mora andina o Zarzamora otras variedades conocidas en el país, se presentan a continuación (Manual de postcosecha del Sena- U.N. 2001):  Rubus Bogotensis HBk: Se encuentra sembrada en Antioquia, Valle, Santander y Cundinamarca, dentro de los rangos de altitud de 1700 a 3200 m.s.n.m. Los frutos son racimos muy apretados y con poco jugo. 27

 Rubus giganteus o Macrocarp Benth: Esta variedad se encuentra principalmente en el departamento de Cundinamarca sembrada en altitudes entre los 2600 a 3400 m.s.n.m. Se caracteriza porque el receptáculo interno del fruto es hueco y los frutos son grandes con aproximadamente 7 cm de largo.  Rubus Glaucus: Se encuentra distribuida en el país desde el Putumayo hasta el Magdalena, sembrado entre los 2000-3200 m.s.n.m. Los frutos son grandes y esta es la variedad más comercial.  Megalococus: Esta variedad se encuentra principalmente en Cundinamarca sembrada entre los 2300 y los 2700 m.s.n.m. Es una planta rústica cuyos frutos se caracterizan por ser pequeños.  Rubus nubigenus: Este tipo de mora se encuentra sembrada principalmente en los departamentos de Caldas, Cundinamarca y Cauca a alturas comprendidas entre los 2600 y 3100 m.s.n.m., se caracteriza por obtener frutos grandes.

Figura 4: Mora Variedad castilla Fuente: Ministerio De Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca, Ecuador (2013). 1.3.3 Estado de madurez Según la tabla de requisitos de madurez. La madurez de la mora se aprecia visualmente por su color externo físico, químico y fisiológico, según la Figura 5 se indica los parámetros de madurez con los cuales cuenta la mora según la NTC 4106.

Figura 5: Parámetros de madurez Fuente: Servicio ecuatoriano de normalización “INEN” (2010). 28

1.3.4. Propiedades y uso La mora es extremadamente rica en vitamina E, esto la convierte en una fruta muy útil para el tratamiento y la prevención de problemas circulatorios. Puede consumirse directamente como fruta fresca madura, en jugos y sorbetes, se utiliza en repostería con compota, postres mermeladas, confiterías, vinos y salsas (Bejarano A, 2003). Es buena fuente de vitamina C, lo que junto a la vitamina E, las convierte en una fruta con poderosas propiedades antioxidantes también es una fruta buena para el corazón, la circulación y problemas de la piel. Es rica en pectina, una fibra soluble que ayuda a reducir los niveles de colesterol en la sangre. Además se puede consumir como infusión de sus hojas ya que ha sido tradicionalmente utilizada para los dolores de garganta (Bejarano A, 2003). 1.4 Probióticos Según la FAO, son microorganismos vivos que cuando son administrados a un huésped en cantidades adecuadas, le confieren beneficios a la salud. También incluye una definición de género, especie y cepa, tanto como estudios de seguridad y eficacia en humanos. Según la Asociación Científica Internacional para Probióticos y Prebióticos (ISAPP), son aplicables dentro de las comunidades científicas, industriales y reguladoras pero deja lugar a malas interpretaciones (como por ejemplo usar el término para componentes bacterianos, bacterias muertas, o bacterias con efectos no caracterizados para la salud). En la Figura 6 se puede evidenciar la forma de los probióticos Bifidobacterium Lactis b. Lactobacillus acidophilus a nivel microscópico.

Figura 6: Probióticos. a. Bifidobacterium Lactis b. Lactobacillus acidophilus Fuente: a.alibaba, b. datuopinion La Asociación Científica Internacional para Probióticos y Prebióticos (ISAPP) ha propuesto nuevas especificaciones para clarificar la definición de probióticos y deben cumplir con unos parámetros que son: El alimento probiótico debe estar vivo cuando es administrado, debe haber sido sometido a una evaluación controlada que permita documentar los beneficios en la salud del huésped al que estará dirigido, debe ser un microbio definido taxonómicamente o una combinación de ellos (género, especie y cepa de cada microbio y la cantidad) y por último debe ser seguro para el uso especificado.

Con relación a los beneficios y componentes de los probióticos entre los más documentados se encuentra la capacidad de regular la flora intestinal (incrementando bacterias consideradas benéficas como (lactobacilos y Bifidobacterium) y la estimulación del sistema inmunológico “de defensas” estas dos propiedades están relacionadas ya que cambios en la flora intestinal afectan directamente al sistema inmunológico. La Tabla 7 presenta algunos usos y resultados aplicados en otros alimentos relacionados con los microorganismos probióticos a utilizar en el proyecto. Tabla 7: Características de algunos probióticos usados en alimentos sólidos. Microorganismo probiótico

Bifidobacterium Lactis

Uso

efectos observados

referencia

Durante la elaboración y no produjo un cambio Corrales A, almacenamiento significativo en el et al.(2007) de un helado sabor del helado batido

Lactobacillus acidophilus

Durante la elaboración y almacenamiento de un helado batido

Weissella confusa

Durante la elaboración y almacenamiento de una barra de cereal

Presentó un cambio en los costos variables Corrales A, del producto, con un et al.(2007) aumento del 28%.

Puede emplearse como modelo sólido para el Sema L, et desarrollo de al.(2015) formulaciones probióticos.

Fuente: La Autora 1.5 Elección de las materias primas

Se realiza la elección de las materias primas para garantizar que el producto a realizar contenga todas las características de calidad. En el desarrollo de formulaciones es necesario considerar que el proceso de elaboración comprende una etapa de mezclado de los ingredientes secos, aglutinación con grasas/azúcares, y posterior secado. Según lo indicado por los autores (Olivera et al., 2012) para generar barras de cereal más saludables se debe aglutinar con grasas y azucares como la miel, otra característica es que es un producto natural que presenta una carga microbiana muy baja. (Gallez et al., 2009). Además, la miel tiene un excelente poder aglutinante. 30

La goma xantan es un aditivo cárnico que participa en la construcción de la textura, estabilidad y la emulsificación debido a la capacidad de ligar el agua y formar geles en carnes procesadas bajas en grasa. Además provee una excelente suspensión para sólidos insolubles y aceites, por esta razón es muy utilizada para estabilizar sistemas con alto contenido de grasa indicando también que la goma xantan puede ser un sustituto de la grasa, otro elemento utilizado es la goma guar esta no tiene la capacidad de gelificar, pero reacciona de forma sinérgica con la goma xantan dando lugar a un aumento de la viscosidad. Esta máxima viscosidad es atribuida a la sinergia intermolecular que ayuda a desarrollar una red más fuerte que cuando es utilizada individualmente (Tapasco et al., 2011). Gracias a todos los atributos de textura, estabilidad y emulsificación que brinda la goma xantan se utiliza en la barra de cereal, utilizada para dar un aumento en la viscosidad del producto. 1.6 Deshidratación El secado es un proceso en el que el agua se elimina para detener o reducir el crecimiento de microorganismos perjudiciales, así como de ciertas reacciones químicas. La eliminación de agua de los alimentos se consigue mayoritariamente utilizando aire caliente (excepto para algunas operaciones tales como liofilización y deshidratación osmótica) que elimina el agua de la superficie del producto y la lleva hacia fuera. El proceso de secado de alimentos no sólo afecta al contenido en agua del alimento, sino también a otras de sus características físicas y químicas (Keqinget al., 2004). 1.6.1 Secado por microondas El proceso por radiación es una alternativa tecnológica reconocida por la FAO / OMS y el Codex Alimentarius, es la comisión conveniente para desinfectar alimentos y lograr la seguridad de los consumidores ante el aumento de enfermedades transmitidas por los mismos alimentos en el mundo (Zaragoza C., 2011). 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 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. 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. 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 35 cambios en las propiedades de éstos que a su vez tienen efecto sobre la generación de calor (Della et al., 2010). para proceder a realizar el cálculo de la humedad final en el fruto se utilizó la Ecuación 1.

Ecuación 1: Calculo de humedad final. Fuente: Castro K, (2006)

En la Figura 7 se puede apreciar la salida de agua y vapor del alimento y por su parte entra el calor que produce el microondas.

Figura 7: Calentamiento de un sólido por microondas Fuente: Della, et al. (2010). 1.6.1.2 Ventajas y desventajas en el uso de microondas en el secado Entre las principales ventajas se pueden citar (Della et al., 2010):  Una mayor eficiencia en la difusión de calor y materia  Desarrollo de gradientes internos de humedad que aumentan la velocidad de secado  Posibilidad de trabajar a menores temperaturas superficiales  Mejora en la calidad de producto obtenido y entre las desventajas: Desventajas:  Calentamiento no uniforme del producto  Costos de instalación altos  Eficiencia energética baja No obstante el secado con microondas se considera viable para alimentos que requieren tiempos de secado cortos y una producción significativa. Es decir aquellos alimentos a los cuáles debe eliminarse una baja cantidad de agua. Asimismo, se puede utilizar el secado con microondas en aquellos productos que tienen riesgo de formación de costra en su superficie. Por otra parte, el costo 32

del secado combinado puede reducirse cuando se usa el secado por microondas junto con otro método de menor costo (Della et al., 2010). 1.6.2 Secado Por Aire Caliente

La deshidratación es una técnica ampliamente utilizada en la industria de los alimentos debido a sus grandes beneficios, entre los que se encuentran la pérdida de peso y la reducción en el contenido de humedad. Debido a lo anterior, se facilita el transporte de la matriz sometida a la deshidratación, al igual que se prolonga su vida útil por la reducción de la actividad de agua a un punto en el cual el crecimiento microbiológico. También las reacciones enzimáticas se reducen a un mínimo. Existen diferentes métodos para secar los alimentos, pero el secado por aire caliente es el usado comúnmente debido a su sencillez y bajo costo de operación, siendo excelente para deshidratar alimentos como frutas, hierbas, granos y hortalizas (Vargas et al., 2010).

La utilización del secado por aire caliente como tratamiento térmico único, en todas sus variantes, permite procesar cualquier producto alimenticio para la obtención de un producto final estable. Alteraciones en la forma y la textura del producto; composición y estructura no uniforme, cambios de sabor y aroma, modificación del color, degradación de componentes nutricionales, mala capacidad de rehidratación, etc. (Della et al., 2010).

La temperatura de aire de secado constituye un parámetro básico en el proceso de deshidratación con aire caliente. El incremento de la temperatura aumenta la difusividad del agua dentro del producto, acelerando de esta forma el proceso. Un incremento de la temperatura de secado, puede provocar deterioro en la calidad del producto, debido a que se pueden presentar reacciones de pardeamiento, formación de costra superficial y perdida de compuestos volátiles. El contenido de humedad de una muestra puede ser determinado con la ecuación 1:

Ecuación 2. Humedad libre Dónde: W es el peso del sólido húmedo (kg totales de agua más sólido seco), Ws es el peso del sólido seco (kg sólido seco), y Xt es la humedad del producto a un tiempo t. (kg de agua/kg de sólido seco). 1.7 Empaques destinados para alimentos 33

Se Puede definir a un plástico como aquel material que se fabrica a partir de un polímero (obtenido del petróleo), por lo general haciéndose fluir bajo presión. Los plásticos son típicamente ligeros y químicamente inertes y pueden ser fabricados para ser rígidos, flexible e impermeables. Como resultado de estas características, los plásticos han reemplazado al papel, vidrio y metal en muchas aplicaciones, además, estos tienen una larga vida y son resistentes a la degradación en ambientes naturales (Rutiaga O, 2002) El empaque de un alimento tiene como función principal preservar y proteger al producto que contiene, para así poder extender su vida útil. El creciente interés en los alimentos procesados de alta calidad y menor impacto ambiental ha llevado a la industria de alimentos a buscar diversas alternativas para satisfacer las demandas del consumidor. (Rubio M et al., 2012) Más allá de las definiciones que se puedan encontrar sobre envases y embalajes, lo más importante es determinar en las funciones que se requiere tanto los envases como los embalajes son una suma de funciones técnicas, sociales y económicas que se pueden enmarcar en dos grandes razones: Práctica y Comunicativa (Instituto Nacional de Tecnología Industrial, 2012). Se utilizó para el proyecto dos tipos los cuales son polietileno-polipropileno y polietileno metalizado, a continuación se describen las características más relevantes de estos. 1.7.1 Polietileno: El polietileno (PE) es el polímero de mayor uso en la industria del empaque, es miembro de la familia de poliolefinas (alquenos), nombre que se le asigna al etileno. El termino poliolefina se aplica estrictamente a polímeros hechos de alquenos, sean homopolímeros o copolímeros, esto incluye a la familia del polietileno y a la del polipropileno (Quintana J, 2007) Expone mediana permeabilidad a gases y vapor de agua. Su resistencia a temperatura de uso está limitada máximo a 80 °C, permite buena transparencia en película delgada. Su uso principal está dirigido a bolsas de pequeño y gran contenido, envolturas para pan y bizcochos, recipientes para margarinas y para productos congelados, bolsas para comercio (tiendas, almacenes). -Características: Presenta excelente resistencia a la tracción, buena transparencia, resiste muy bien las temperaturas bajas, los aceites y las grasas. Su propiedad predominante es la excelente barrera que presenta a los gases y al vapor de agua. Su costo es elevado. Se puede obtener como películas, en botellas para bebidas carbonatadas (gaseosas) o leche, burbujas, zunchos o flejes para atar, enduído para cartones. Tiene como densidad 1.2 g/cm³, permite 90 ºC como temperatura máxima de uso, arde difícilmente y se apaga y no presenta absorción de agua.

1.7.2 Polipropileno: Presenta buena resistencia mecánica, es rígido y resiste la abrasión. Posee resistencia a bajas temperaturas pero mucha a las altas temperaturas de uso (130ºC). Tiene buena resistencia a los ácidos y álcalis, también es relativamente buena barrera para los gases y el vapor de agua. Solamente en formas de película da buena transparencia. Su principal empleo está en la elaboración de tapones, tapas, películas bi y mono orientadas, bandejas, tejidos (sacos, costales), cartón ondulado, frascos y botellas (para gases, aceites, jugos de frutas), cajas y estuches, hilos, manilas y zunchos. Su densidad corresponde a 0.90 g/cm3 Cuando se copolimeriza con el Polietileno (PPE) se gana buena resistencia a bajas temperaturas y se utiliza básicamente en forma de botellas. 1.7.2.1 El polipropileno biorientado (BOPP) Se comenzó a producir película de polipropileno, la que mostraba tener buenas propiedades ópticas y baja permeabilidad al vapor de agua. A comienzos de los 70s, Montecatini en Italia desarrolló el proceso para convertir este polímero en una película biorientada. Con la biorientación se logró mejorar notablemente las propiedades ópticas, mecánicas y de barrera al vapor de agua de la película. El BOPP comenzó entonces a convertirse en el film más versátil en la industria del envase flexible, llegando a desplazar totalmente al film de celofán en 20 años. Por su excelente barrera al vapor de agua se convirtió en materia prima base para los envases de galletas, snacks y todos los alimentos que no deben perder ni ganar humedad. Algunas de sus propiedades incluyen: alta trasparencia y brillo, buena maquineabilidad en las líneas de envasado, excelente permeabilidad al vapor de agua, Metalizado barrera estándar biorientación, Metalizado alta barrera. Entre las aplicaciones más frecuentes de este tipo de empaque se encuentran: -Snacks: la estructura típica para este tipo de productos son laminaciones de BOPP/BOPP metalizado, dando una muy buena protección a la humedad y a la luz. -Caramelos y golosinas: laminaciones de BOPP/BOPP y BOPP/PE son las estructuras más usadas para este tipo de productos. Por el contenido de azúcar, estos productos se deben proteger de la humedad (QuimiNet, 2008). Teniendo en cuenta las recomendaciones del proveedor:   

Se recomienda almacenar el material a temperaturas entre 10 – 25° C, con una humedad relativa entre 30 – 60 %. Debe estar protegido de la lluvia y la humedad. No debe estar puesto directamente en el piso, debe estar retirado de productos químicos, evitar la contaminación por roedores y polvo.

1.8. Color El color es una respuesta mental al estímulo producido en la retina por una radiación luminosa visible, pero la medida de este estímulo depende de las condiciones que lo rodean. Para lograr unificar dichas medidas se han definido unas condiciones estándar que permite obtener resultados comparables, como son: el observador, el iluminante, la geometría de iluminación-observación y el intervalo de medida. (González et al., 2010). En la industria alimentaria el color es una característica de gran importancia en la valoración física y de la calidad. Desde el momento en que la conservación y elaboración de los alimentos comenzó a desplazarse desde los hogares a las fábricas, existió el deseo de mantener el color de los alimentos procesados y conservados lo más parecido al de la materia prima de origen. En el caso de las frutas y vegetales el color depende de la presencia de cuatro tipos fundamentales de pigmentos, carotenoides, antocianinas, clorofilas y compuestos fenólicos, los cuales pueden cambiar durante el procesado y almacenamiento. Según lo expresado por el autor (Contreras et al., 2006). 1.8.1 Generalización tricromatica Las leyes que rigen la igualación del color son conocidas como “generalización tricromatica”, las cuales se pueden expresar considerando un espacio vectorial o espacio tridimensional “espacio triestímulo”, lo cual da inicio a un sistema colorimétrico propuesto por el organismo encargado de recoger y unificar los términos, teorías y sistemas de color, la Comisión Internacional de Iluminación (CIE – “Commission Internationale de l´Eclairage”). Esta organización propone diversos sistemas que permiten definir el color, siendo el más reciente el espacio CIELAB, que se representa en coordenadas rectangulares como claridad o luminosidad, L*, y cromaticidad, a* y b*, como se observa en la figura 7. Los componentes de cromaticidad presentan valores desde (–a*) a (+a) y (–b*) a (+b*), donde a* va de verde a rojo y b* de azul a amarillo (González et al., 2010).

1.8.2 Definición de las coordenadas colorimétricas Este espacio es un sistema coordenado cartesiano definido por tres condenadas colorimétricas L*, a*, b*, magnitudes que derivan matemáticamente de los valores de las coordenadas triestímulo. L*: recibe el nombre de “luminosidad”, atributo según el cual una superficie parece emitir más o menos luz. Para superficies reflectoras o transmisoras se reserva el término de “claridad”, por la que un cuerpo parece reflejar (o transmitir) por difusión una fracción mayor o menor de la luz incidente. Puede tomar valores entre 0 (negro absoluto) y 100 (blanco absoluto). a*: define la desviación del punto acromático correspondiente a la claridad, hacia el rojo si a* > 0, hacia el verde si a* < 0. b*: define la desviación del punto acromático correspondiente a la claridad, hacia el amarillo si b* > 0, hacia el azul si b*< 0. C*ab: identificado como “saturación” o “croma”, es el atributo que permite estimar la proporción de color cromático puro contenido en la sensación total. Este concepto representa, por lo tanto, la

pureza o intensidad relativa de un color. Numéricamente corresponde, en el plano cromático a*-b*, a la distancia desde el centro de la esfera de color al punto en cuestión. h* ab: corresponde al “tono”, atributo que ha suscitado nombres como azul, verde, amarillo, rojo, etc. Numéricamente, también en el plano cromático a*-b*, es una medida angular y corresponde al ángulo de matiz definido desde el eje positivo de la coordenada a*, que varía entre 0 y 360º. (Contreras et al., 2006). En la figura 8 se puede observar las coordenadas en espacio de color tridimensional.

Figura 8: Coordenadas Espacio De Color Tridimensional Fuente: gusgsm (2015) 1.9. Firmeza Es la consistencia de los frutos, determinada tradicionalmente como la fuerza necesaria para deformar la superficie de un fruto con el pulgar. La firmeza es un atributo textural en frutas y hortalizas que se utiliza en relación al establecimiento del momento óptimo de la recolección a la evaluación de la calidad durante el almacenamiento, a la comercialización en fresco o al procesado inicial de los productos. La firmeza puede determinarse a través de distintas magnitudes, como la resistencia a rotura, el módulo de elasticidad, la deformabilidad o cualquiera otra magnitud proporcional a las anteriores, aunque el método normalizado de determinación de la firmeza es a través de una medida de resistencia (Barreiro et al., 1996). La textura se define como “todos los atributos mecánicos, geométricos y superficiales de un producto perceptibles por medio de receptores mecánicos, táctiles y, si es apropiado, visuales y auditivos” (Contreras et al., 2006). Es también un índice de calidad, ya que este factor puede variar en los alimentos al ser almacenados, por diferentes razones. Si las frutas y hortalizas pierden agua durante el almacenamiento, pueden perder su turgencia y la manzana crujiente volverse inaceptable y correosa en el exterior. La evaluación de la textura incluye la medida de la respuesta de un alimento cuando se somete a una fuerza, como corte, masticación, compresión o estiramiento (Vaclavik V, 2002). En la Tabla 8 se evidencia un ejemplo de los atributos perceptibles relacionados con la textura en alimentos.

Tabla 8: atributos perceptibles relacionados con la textura en alimentos.

Fuente: Zuluaga et al., (2012).

2. METODOLOGÍA Este capítulo contiene la explicación a fondo de los materiales e insumos que fueron utilizados en el proyecto, también los procesos y transformación que sufrió la materia prima y el tratamiento específico de la elaboración del producto barra de cereal, las temperaturas y formulaciones utilizadas durante el desarrollo del producto. 2.1 Insumos y materias primas La quinua se adquirió en el municipio de Tenjo Cundinamarca en la presentación pop o extruida. La variedad empleada fue piartal de color blanca. Se le realizó una inspección visual con el fin de clasificarla mediante la eliminación de piedras o tierra. La mora fue adquirida en un supermercado en la ciudad de Bogotá, la variedad utilizada es castilla siendo producida en el municipio de Cundinamarca, presenta un índice de madurez de 3° según la NTC 4106. Los probióticos fueron adquiridos en el Centro Agro lechero en la ciudad de Bogotá, marca Sacco y su respectiva referencia es Lyofast. La miel, la cual fue adquirida en un supermercado local. La goma xantan adquirida en la empresa CIMPA s.a. en la ciudad de Bogotá y finalmente el chocolate empleado fue una cobertura de chocolate de leche de la Nacional de Chocolates. 2.2 Proceso deshidratación de la mora Luego de seleccionar una fruta de buena calidad se pesó el fruto y se realizó el respectivo lavado y desinfección, con el compuesto activo 40% de n- alquildimetilbencil amonio (timsen) y un 60% de urea estabilizada durante 3 minutos en una mezcla 200 ppm. Posteriormente se realiza el lavado del fruto y se cortó en rodajas retirando el pedículo. El proceso de deshidratación de la mora en trozos se realizó en un microondas marca Haceb AS HM-1.1 PGRILLINOX con una potencia de cocción de 1000 Watts durante un tiempo de 12 minutos, hasta una humedad final de 18,70 en promedio. 2.3 Proceso elaboración de la barra

Fase 1: Se muestra en la Figura 9, el proceso de elaboración de la barra desde la recepción de materia prima hasta su almacenamiento respectivo. Como se puede evidenciar en la figura el primer paso de la elaboración de la barra es realizar la recepción de las materias primas de; la quinua retirando impurezas como piedras o algunas ramas pequeñas y de la mora revisando que el fruto no tenga magulladuras, olores extraños y el tamaño y madurez del producto fuera de 3° (ver Figura 5) la cual cuenta con las mejores características sensoriales como mejor color y sabor. La elección de estas se 39

realiza buscando la inocuidad en el producto, dado que se debe pasar por un análisis visual y físico evitando así impurezas que puedan generar factores de peligro en el alimento. Continuando con el proceso se realiza un respectivo lavado de la mora ya que es la única materia prima que lo requiere, utilizando una mezcla de timsen y urea estabilizada, la mora se sumerge durante 3 minutos a 200 ppm realizando la desinfección de estos. Luego de obtener este proceso se realiza el corte de la mora en rodajas y se procede a deshidratar en microondas durante 12 minutos en cajas de Petri para evitar contaminación con la bandeja del mismo, realizando 4 repeticiones. Posteriormente se realiza el pesaje de las materias primas que harán parte de la mezcla principal, que está compuesta de quinua, mora, miel, mantequilla, y goma xantan. Se procede a mezclar adicionando primero la miel, luego la mantequilla alcanzando una temperatura de 30 °C durante 1 minuto para luego adicionar la goma xantan la cual se debe mezclar constantemente posteriormente se adiciona la quinua y la mora se mezcla durante 3 minutos hasta alcanzar una temperatura de 45 °C, se debe tener en cuenta que se generan pesos distintos en cada mezcla ya que las formulaciones varían de 70% hasta 90% quinua, luego se adapta la mezcla en los moldes de acero inoxidable y se realiza la deshidratación por aire caliente. Esta deshidratación se realiza a 3 temperaturas y tiempos diferentes de 70 °C durante 30 minutos, 60 °C durante 40 minutos y 50 °C durante 60 minutos, después de pasado el tiempo requerido se retiran los moldes del deshidratador realizando su respectivo pesaje, toma de muestras y análisis sensorial del cual se eligió el mejor tratamiento. Fase 2: El tratamiento que fue seleccionado como el mejor se le añadió probióticos, este proceso se realiza mediante uso de chocolate de leche el cual es sometido a fundición por método de baño de maría teniendo en cuenta una temperatura constante de 20 °C luego se deja bajar la temperatura hasta 15 °C para proceder a agregar los probióticos los cuales se mezclan con el chocolate y se agregan a la barra de cereal en la superficie por medio de una espátula, concluyendo el proceso de la barra se almacena en dos tipos de empaque uno de polietileno-polipropileno y otro de polipropileno con lámina metalizada, sellando el producto con una selladora de plástico manual, luego fue sometido a estudio de vida útil durante 45 días en el cual se realizara análisis fisicoquímicos, sensorial y microbiológicos.

FASE 1 Caracterización de la mora acidez

°Brix

Deshidratacion de la mora Horno marca Haceb potencia de 1W7g,

secado por microondas

por 12 minutos, se realizan 4 repeticiones.

Elaboración barra Seleccion M.P.

Pesaje

Formulación

F1:70% quinua-30% mora

F3:90% quinua - 10 % mora

F2: 80% quinua - 20 % mora

Mezcla M.P. Quinua,miel, mantequilla, goma xanta y mora.

llevar hasta 45°C durante 3 minutos se pone en molde

Deshidratación por aire caliente Barras de quinua adicionada con mora.

Temperatura 70 °C durante 30 minutos, 60 °C durante 40 minutos y 50 °C durante 60 minutos.

Análisis sensorial ELECCIÓN MEJOR BARRA

panelistas evaluan los atributos sensoriales

FASE 2 Mejor barra Adición de probióticos Fundicion. a baño maria a 20°C, se deja enfriar se mezcla el probiotico con el chocolate y se pone hasta 15°C en la capa superior de la barra.

Almacenamiento Dos tipos de empaque:

estimacion de vida util; 45 dias .

polietileno y metalizado

en los dias 0,15,30 y 45

Analisis sensorial 20 panelistas en la muestra de empaque de polietileno y metalizado.

Analisis de color

evaluando 2 muestras para el empaque de polietileno y 2

en los días 0,15,30 y 45, mediante colorímetro para el empaque metalizado, realizando a cada uno muestreo por la superficie con chocolate y a la cara inferior evaluando las coordenadas L, a*,b* y c, h sin cobertura de chocolate .

Firmeza datos por duplicado, se toma textura por cara superior con dias 0,15,30 y 45, texturometro , velocidad 0.2 chocolate y por cara inferior sin chocolate , para la muestra (mm/s) y distancia 30 ( mm) de empaque de polietileno y la de metalizado.

Densidad Metodo indirecto, con probeta y balanza analitica para la barra envasada en el empaque de en el dia 0 y 45 polietileno y en el metalizado

Humedad realizando prueba por duplicado para muestra en Estufa de secado marca labtech voltaje 110v-60Hz empaque polietileno y metaizado en los dias 0 y a 70°C durante 2 horas 45. Figura 9: Proceso de Elaboración de barra de cereal. Fuente: La Autora 42

2.4 Formulaciones y Temperaturas Se realiza la elaboración de tres formulaciones de barras constituidas por diferentes porcentajes de quinua, mora, miel, probióticos, goma xantan, en diferentes tiempos de secado. Las formulaciones propuestas se presentan en la Tabla 9. Tabla 9. Formulaciones desarrolladas en la elaboración de barras de quinua adicionadas con mora y Probióticos.

Formulación 1 (F1)

Formulación 2 (F2)

Formulación 3 (F3) (90% quinua10%mora)

(70% quinua-30%mora)(80% quinua-20%mora) ingrediente

(g)

ingrediente

(g)

ingrediente

(g)

Chocolate Miel Goma Xantan Mora Deshidratad a Quinua en Pop Mantequilla

2,5 11

Chocolate Miel

2,5 11

Chocolate Miel

2,5 11

Goma Xantan

1,2

Goma Xantan

1,4

2 4,8 7

Mora Deshidratad a Quinua en Pop Mantequilla

1,35 5,4 7

Mora Deshidratad a Quinua en Pop Mantequilla

0,66 6 7

Fuente: La Autora En la tabla 10 se muestra la formulación desarrollada de Probiótico lactobacillus acidophilus que fue adicionado a el mejor tratamiento la cual es mezclada con la cantidad de chocolate que se muestra en la tabla 9. Tabla 10 Formulación de Probióticos

Mejor Tratamiento ingrediente

(g)

Probiótico (lactobacillus acidophilus)

Fuente: La Autora 43

Las variables criterios estarán constituidas por la quinua Pop, la pulpa de mora y el aglutinante (goma xantan), las temperaturas y tiempos de secado aplicados en todas las formulaciones se muestran en la Figura 10.

F1-70% Quinua-30% Mora. Formulación

50 °C a 60 min.

Temperatura y Tiempo

F2-80% Quinua-20% Mora.

60 °C a 40 min.

70 °C a 30 min.

F3-90% Quinua-10% Mora.

Figura 10. Variables temperatura y tiempo de secado Fuente: La Autora Tabla 11 . Temperaturas y tiempos de secado de las barras. 1

Temperatura Tiempo 50 °C

60 min

Temperatura

Tiempo

Temperatura

Tiempo

60 °C

40 minutos

70 °C

30 minutos

Fuente: La Autora

2.5 Proceso deshidratación de barras por método de aire caliente Al obtener las barras de cereal elaboradas, se organizó en 12 moldes en acero inoxidable de 9 cm de largo x 3 cm de ancho y 2 cm de altura y un peso de 47 g, como se muestra en la Figura N 11 los cuales proporcionan mayor estabilidad en la firmeza de las barras. El secado se realizó en un horno de convección, marca UNOX de referencia XBC615G al bifásico de 5 bandejas.

Figura 11: Deshidratación de barras en horno de convección Fuente: La Autora 2.5.1 Adición de chocolate y probióticos La adición de probióticos a la barra se realizó usando como medio de transporte chocolate. El chocolate se fundió a baño maría, manteniendo una temperatura menor a 20° C, luego de tener el chocolate fundido se procedió a enfriar hasta llegar a temperatura de 15 °C, adicionando a la barra la cual fue cubierta únicamente por la parte superior con la mezcla con ayuda de una espátula. Para esta etapa se emplearon las cantidades de la Tabla 9. En la figura se puede evidenciar la barra con chocolate adicionado.

Figura 12: Adición de cobertura de chocolate y probióticos a la barra. Fuente: La Autora

2.6 Etapa 1 evaluación sensorial elección de barra Se realizó un análisis a 100 panelistas no entrenados en un rango de edad de 17 a 60 años, asignando 9 muestras de barra de cereal a evaluar con diferentes formulaciones y su respectivo código, calificando sus características frente a; olor, color, sabor y firmeza, (ver anexo “A”) en el cual se encuentra el formato aplicado a los panelistas. La escala de evaluación empleada fue de 1 a 5, siendo 1 la menor y 5 la mejor calificación para todos los parámetros definidos como importantes en el 45

producto. Esta evaluación permitió la elección de la mejor formulación de barra que se evaluó en diferentes empaques. A partir de estos resultados se realizó la selección del mejor proceso que incluye formulaciones y condiciones de secado. 2.7 Estimación vida útil En el desarrollo de un nuevo producto alimentario la calidad y la duración de un producto según las condiciones en que sea almacenado, por tal motivo en el proyecto se eligió dos tipos de empaques diferentes para realizar la evaluación de la vida útil de la barra por un periodo de tiempo de 45 días, evaluando en estos la parte sensorial, fisicoquímica, de textura, el color y aspectos microbiológicos de la barra. 2.7.1 Selección del empaque y almacenamiento Se realizó la elección de la mejor muestra la cual fue replicada 4 veces para obtener dos muestras para cada tipo de empaque y para cada día de evaluación 0,15, 30 y 45, los distintos empaques a evaluar fueron seleccionados: el Polipropileno metalizado y polipropileno-polietileno las películas fueron adquiridas en la empresa Alico. Con una referencia BOLSA FLEX UP METALIZADA 7 X 16 y Stock-Bolsa Plana Flexible Sin Impresión Transparente 7x16 Cm 70 Micras respectivamente. 

Los productos fueron empacados y almacenados a temperatura ambiente hasta realizar su posterior análisis y completar los 45 días de vida útil. (Ver anexo “C”) Ficha técnica En la Figura 13 se puede apreciar los diferentes tipos de empaque utilizados para el almacenamiento de barras de quinua.

Figura 13: Empaque metalizado y polietileno-polipropileno. Fuente: La Autora

2.7.2 Evaluación sensorial La evaluación de vida útil se realizó durante los días 0, 15, 30 y 45. Para este análisis se emplearon 20 panelistas no entrenados en un rango de edad de 12 a 50 años asignando dos muestras de barra de cereal contenidas en diferente empaque a evaluar con su respectivo código, calificando sus características frente a; olor, color, sabor y firmeza, se presenta el formato aplicado en la prueba (ver anexo “B”). La escala de evaluación empleada fue de 1 a 5, siendo 1 la menor y 5 la mayor calificación para todos los parámetros definidos como importantes en el producto. Esta evaluación permitió la elección del mejor tipo de empaque para la barra de cereal. 2.7.3 Evaluación Sensorial, fisicoquímica y microbiológica En la Tabla 12 se indica el método empleado de los análisis realizados en cada fase de la investigación. Tabla 12 Análisis realizados durante el estudio. ETAPA Elaboración barras

Secado por microondas

ANÁLISIS Sensorial

MÉTODO Prueba pareada

EQUIPO panelistas semientrenados

Perdida de humedad

Diferencia de peso

Estufa de secado labtech

Perdida de humedad

Diferencia de peso

Haceb AS HM-1.1 PGRILLINOX

Sensorial

Prueba pareada

Panelistas semientrenados

Color

coordenadas L* a* b*

Colorimetro Konicaminolta

Densidad

Método indirecto

probeta

Firmeza

Medición de fracturabilidad

Texturometro Brookfield

Microbiologico

Recuento en placa, Numero mas probable

Tubos de ensayo, cajas de petri

Probioticos

Recuento en placa

Tubos de ensayo, cajas de petri

Estudio vida útil

Fuente: La Autora 47

2.7.3.1 Color

Figura 14 Colorimetro Konicaminolta Para desarrollar la prueba del color a los días 0, 15, 30 y 45 utilizando la escala de CIELAB c, h y L, a, b se realizó dos repeticiones por cada día a evaluar, tomando la muestra por el lado de la barra que tenía chocolate y la segunda se realizó por el lado que no tenía cobertura de chocolate, esto se realizó en 4 muestras diferentes para cada día ya que se generó 2 barras en empaque metalizado (polipropileno metalizado) y 2 en empaque plástico (polipropileno polietileno) evaluando también la factibilidad de los empaques y si sufría algún cambio. Por este motivo se evaluó en el colorímetro Konicaminolta..

2.7.3.2. Densidad Se realizó como prueba de rigor, tomar la densidad del sólido (barra de cereal) por el método indirecto utilizando una probeta y la balanza analítica, esta prueba fue realizada en el día 0 y 45 tomando el gramaje de la masa y el volumen de agua calculando el volumen desplazado al adicionar la barra. . Los datos se analizaron mediante la ecuación 4

Ecuación 4. Fuente: Ciencia, investigación y tecnología (2011) Experimentos de física

2.7.3.3 Firmeza

Figura 15 Texturómetro Brookfield Se realizó en el laboratorio auxiliar de UNIAGRARIA con un texturómetro marca Brookfield (Texturepro), durante el tratamiento teniendo en cuenta una velocidad de 0.2 (mm/s) y una distancia de 3.0 (mm) utilizando la probeta para corte TA-WSP. La toma de datos se realizó por duplicado tomando la textura por el lado superior de la barra y el lado inferior el cual no contenía cobertura de chocolate. 2.7.3.4 Humedad

Figura 16 Estufa de secado LabTech Fuente: Arkesar. Esta prueba se realizó en el laboratorio de calidad de UNIAGRARIA con una estufa de secado marca LabTech modelo LDO-100E con un voltaje de 110V-60Hz y watts 2.0KW/18ª,se realizó el proceso de secado a 70 °C durante dos horas realizando la prueba por duplicado para la muestra en 49

empaque de polietileno y para la muestra de empaque metalizado en los días 0 y 45 como indica UNAM (2008) Para generar una evidencia del porcentaje de humedad con el que cuenta la barra se realizó una prueba de secado en estufa al finalizar el análisis en el día 45, observando las diferencias de humedad contenida en los empaques utilizados realizando análisis por duplicado. 2.7.4. Evaluación Microbiológica En los días 0,15,30 y 45 días se realizó las pruebas de mohos y levaduras por el método de análisis recuento en placa, para el recuento de coliformes, se empleó el método número más probable y el recuento de mesófilos aerobios por el método recuento de placa en un laboratorio certificado. Los análisis se realizaron bajo los parámetros especificados por el INVIMA para producto de consumo directo. La práctica de estos análisis se adjunta en el documento (ver anexo “D”) 2.7.5. Evaluación Probióticos Se realizó estudio de actividad microbiana a los días 0 y 45 del tratamiento en el cual se realizó el recuento Lactobacillus acidophilus spp por el método recuento en placa en el laboratorio certificado Nulab Ltda. Para el caso del Bifidobacterium los laboratorios que prestaban este servicio cuando se cumplió la fecha para el análisis los suspendieron o no contaban con los recursos adecuados, por tal motivo no fue posible realizar el recuento de este Probiótico. La práctica de estos análisis se adjunta en el documento como (ver anexo “E”). 2.8 Diseño experimental y análisis estadístico El diseño experimental para las tres formulaciones de barras se realizó completamente al azar. Teniendo en cuenta las medias de las características fisicoquímicas y sensoriales de los tratamientos se les realizó un análisis de variable “ANOVA” para determinar si existen diferencias altamente significativas entre tratamientos. Realizando dos repeticiones por tratamiento. El diseño experimental fue completamente al azar con estructura de diseño 2 por 1 (2 tipos de empaque por 1 temperatura), el tamaño de la muestra es de dos barras y se realizaran dos repeticiones en los días, 0, 15, 30 y 45 de almacenamiento. En las dos fases se aplicó la prueba de comparación de tukey para establecer si existen diferencias significativas entre las variables medidas en cada tratamiento. Estableciendo concretamente si existen diferencias significativas entre las propiedades de las muestras medidas. Se adjunta a el documento las tablas con los resultados de la prueba (ver anexo “F”).

3. RESULTADOS Y ANÁLISIS

En este capítulo se presenta la relación y análisis de resultados de todos los proceso realizados durante la elaboración del proyecto, como lo es análisis sensorial, procesos de deshidratación de la barra de cereal, análisis de formulaciones y temperaturas, estimación de vida útil y su respectivo análisis sensorial y fisicoquímico.

3.1 Proceso deshidratación mora En la tabla 13 se presentan las características de la mora en su presentación fresca en la cual la acidez se encuentra en un grado de madurez 4, realizando la comparación con los límites permitidos de la NTC 4106. Tabla 13 Características iniciales de la fruta fresca

Prueba

Mora Fresca

NTC 4106

% ACIDEZ

0,71 6,6 2,495

2,8 Máx. 7,2 – 7,9 2,5 – 2,8

° BRIX pH

Para la determinación del contenido de humedad de la mora fueron llevadas a cabo 4 repeticiones las cuales se muestran en la Tabla 14 Tabla 14 Porcentaje de humedad final de la mora variedad Castilla utilizada en el proceso de secado por microondas. Tiempo REPETICIÓN (minutos)

Potencia (w)

Humedad mora final (H1 )

1000

20,8333

1000

17,4698

1000

19,5238

1000

17,0731

Promedio

18,7250

Desviación

1,5319

Fuente: La Autora

La mora en su naturaleza tiene un alto contenido de agua, el valor inicial de la muestra corresponde a 18.72% humedad lo que ocasiona que sea altamente susceptible a la contaminación por microorganismos, también se puede evidenciar que el tamaño de la muestra influye, indicando que entre más grande sea la muestra menos cantidad de peso va a perder por lo tanto requerirá de más tiempo para realizar la deshidratación, en cuanto a los resultados del ensayo se obtuvo una humedad final teniendo en cuenta las 4 repeticiones, un promedio de 18,725 +1,5319 H1, Un producto con esta humedad tiene una vida útil superior a un año como lo indica en el proceso de limón deshidratado en secador de bandejas donde se deshidrato durante 8 horas a 65 °C (Chacón S, 2006). Márquez C, et al., (2002) afirma que cuando se somete a procesos de deshidratación, teniendo en cuenta el tamaño de partícula y diferentes temperaturas de secado. Los resultados de la investigación muestran que para un mismo tamaño de partícula, al aumentar la temperatura de secado se logra un contenido de humedad de equilibrio en menor tiempo, debido a que la capacidad de deshidratación del sistema está en función de la temperatura utilizada. 3.2 Deshidratacion por aire caliente de barras de quinua Para la elección de la mejor formulación en cuanto a tiempo y temperatura de deshidratación de las barras, se estudiaron 3 temperaturas y tiempos de secado diferentes los cuales fueron empleadas en tres formulaciones, las cuales se presentan en la Tabla (9), de las cuales se evidencia en la Gráfica 1 el porcentaje de humedad con relación al tiempo y la temperatura. Gráfica 1 Humedad de la barra para las tres formulaciones propuestas frente a la temperatura de secado. 9 8

% Humedad

Formulacion "1" 70% quinua

Formulacion "2" 80% quinua

Formulacion "3" 90% quinua

6 5 4 3 2 1 0 50

A 60’

A 40’

A 30’

Temperatura (°C)

Fuente: La Autora

En la Grafica 1. Se evidencia que las formulaciones F1 compuesta por un 70% de quinua, F2 compuesta por un 80% de quinua y F3 compuesta por un 90% de quinua presentaron una mayor pérdida de humedad a 50 °C durante un tiempo de 60 min, alcanzando una humedad final de la barra para la formulación 1 de 2,1030, para la formulación 2 de 2,3624. Para la formulación 3 de1,0912 respectivamente. Respecto a las muestras tratadas a 60 °C y a 70 °C que no presentaron un valor alto en la perdida de humedad, indicando así que a 50 °C el porcentaje de humedad no está influenciado por la formulación ya que los valores encontrados en la perdida de humedad a esta temperatura son para F1, F2 y F3 contiguos, es buena una deshidratación equilibrada, se puede tener una gran pérdida de humedad pero a temperaturas muy altas va a generar bastante perdidas en el producto como evitar la pérdida tan alta de vitaminas ya que no es recomendable deshidratar a temperaturas mayores de 55 ºC como lo indica García C,(2012),ya que el gradiente hace que el líquido del interior de la barra se mueva a la superficie modificando la humedad interna de la barra y controlado la tasa de secado. Las pruebas arrojan un resultado estadístico promedio de humedad de la barra final de 4,0285+1,5099. Este valor es inferior al promedio óptimo reportado por Escobar et al.,(2000),en la investigación indica que el rango de humedad ideal para barras de cereal realizadas a base de cotiledón de algarro con un (6%) , maní (M) o nuez (N) con (18%) es de 7,411,2% y para solucionar la perdida de % de humedad en la deshidratación en la barra se puede proponer el uso de temperaturas más bajas durante el mismo periodo de tiempo indicando una ventaja en la conservación del alimento ya que no se genera una pérdida de vitaminas proporcional. También se puede indicar que hay un efecto en el contenido de quinua a diferentes temperaturas como se refleja en la Gráfica 1. Para F3 de 90% quinua y para F1 constituida por 70% quinua se presenta una mayor pérdida de humedad que a temperaturas de 70 y 50°C a diferencia de F2 80% quinua que presentó mayor pérdida de humedad en la deshidratación a temperatura de 70°C, observando que según el tamaño de la muestra, cuando es más grande se debe aumentar la temperatura de secado y el tiempo para lograr un contenido de humedad entre el rango óptimo y que no se presente perdida de nutrientes. También se puede evidenciar que cuando hay una diferencia alta entre los porcentajes de quinua y mora se presenta una mayor deshidratación ya que la barra tiene menor aw ya que la fruta está en menor cantidad. En ANOVA no muestra diferencia altamente significativa entre las tres formulaciones tratadas a diferentes temperaturas y tiempos de secado de acuerdo al porcentaje de humedad. Ya que para la F1-70% de quinua el valor P es (0,960> 0,05). Para la F2 80% de quinua equivale a (0,957 > 0,05) y para F3 90% de quinua (0,960 > 0,05) ya que ninguno de los tres datos es menor a P< 0.05. 3.3 Evaluacion sensorial elección de mejor barra La Tabla 14 presenta el código otorgado para cada formulación en la prueba de sensorial realizado y en la Gráfica 2 se representa el perfil sensorial de la prueba realizada a 100 panelistas no entrenados para elegir la mejor barra en cuanto a características como; olor, color, sabor y firmeza para realizar un posterior análisis de vida útil de la mejor formulación. ( ver anexo “G”). Para evidenciar los resultados del análisis sensorial. 53

Tabla 15 Codificación de muestras para las formulaciones.

CODIFICACIÓN DE MUESTRA CÓDIGO FORMULACIÓN 1720 80%-20% a 70 °C (30 min) 1598 90%-10% a 70 °C (30 min) 2402 70%-30% a 60 °C (40 min) 5372 80%-20% a 60 °C (40 min) 7154 70%-30% a 70 °C (30 min) 4728 90%-10% a 60 °C (40 min) 7743 70%-30% a 50 °C (60 min) 1562 80%-20% a 70 °C (30 min) 3129 90%-10% a 50 °C (60 min) Fuente: La Autora Gráfica 2 Evaluación sensorial elección de mejor formulación color 3,8 3,6

1720 1598

3,4

2402 3,2 firmeza

5372 olor

7154 4728 7743 1562 3129

sabor

Fuente: La Autora En la Gráfica 2 Se evidencia una clara variación y diferencia entre los juicios de cada panelista para cada uno de los atributos. Con relación al color la muestra que más genero impacto en los panelistas fue la “5372” indicando una calificación de 3,61, que equivale a la formulación “2” 80% quinua a 54

temperatura de 60 ºC durante 40 min. Esta fue la que tuvo un promedio de calificación más cercana al “5” designada como la mejor calificación, al realizar esta prueba 17 de los panelistas indicaron que era la mejor “5” y 3 panelistas indicaron que era la peor “1” de este atributo se puede indicar que genera una variación en las muestras ya que la quinua presenta diferentes tonos de color entre pajizo en un 26% , crema suave un 20.2%, café claro un 14.3% y otros con el 39.3% en las variedades en general (Castillo et al., 2013), también se puede indicar que la mora en cuanto a la intensidad de color tiene mayor saturación que el color de la quinua al ser más oscuro (Carpenter et al., 2002) y esto genera en la barra una mayor atracción ya que en el porcentaje de 80% quinua la mora, está en mayor parte del producto y en las observaciones realizadas por los panelistas se encontró el gusto el efecto que le da la mora a la barra, ya que resalta frente a el color crema de la quinua y hace más llamativo el producto al consumidor. En el análisis de ANOVA no se encontró diferencias altamente significativas para el color de acuerdo a las 9 muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de (0,393> 0,05). En cuanto a el olor se refiere la muestra que más genero impacto en los panelistas fue la “2402” obteniendo una calificación de 3,58 que equivale a la formulación “1” 70% quinua a temperatura de 60 ºC durante 40 min. En esta muestra se evidencia una calificación de 22 de los panelistas eligiendo la muestra como la mejor “5” y 4 panelistas señalándola como la peor “1” muestra. La percepción de este atributo en la barra de cereal se puede ver afectado, ya que en el lugar que se realizó la muestra no está completamente adecuado para hacer un panel sensorial y se puede confundir con otro tipo de olores, sin embargo antes de realizar la prueba se limpió y desinfecto el lugar debidamente, utilizando panelistas semi-entrenados indicando que en algunas muestras se percibía olor a grasa. El ANOVA no muestra diferencias altamente significativas para el olor de acuerdo a las 9 muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de (0,111> 0,05) generando una aceptación del producto entre todas las muestras evaluadas, aunque se percibió un inconformismo por el olor a grasa que presentaban algunas de la muestra. Respecto al sabor la muestra que más generó impacto en los panelistas fue la “2402” con una calificación de 3,59, que equivale a la formulación ”1” 70% quinua a temperatura de 60 ºC durante 40 min. Esta fue calificada por 29 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y 1 panelista como la peor “1” muestra. Algunos de los panelistas indican en unas de las muestras que se presenta sabor a rancio, esto se puede presentar porque La quinua tiene un contenido de grasa de 6,3g/100 g e peso en seco (FAO, 2013) y los ácidos grasos se oxidan y deterioran al tener contacto con el aire y hace que cambie sus propiedades en el sabor ya que este es producido por los hidroxiácidos. (Rojano B, 1997) El ANOVA no mostró diferencias altamente significativas para el atributo sabor de acuerdo a las 9 muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de (0,241 > 0,05) ya que aunque algunas muestras generaban olor a rancio no, fue un punto evaluado por varios de los panelistas para tener una representación significativa. 55

En cuanto a la firmeza se refiere la muestra que más genero impacto en los panelistas fue la “4728” con una calificación de 3,65que equivale a la formulación“3” 90% quinua a temperatura de 60 ºC durante 40 min. Esta fue calificada por 34 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y 4 panelistas como la peor “1” muestra. El prototipo es más grande y la muestra que se presentó en la prueba es más pequeña esto genero un cambio en su forma y en la percepción que encuentran los panelistas en la barra de cereal, ya que los panelistas indican que algunas de las barras presentan poca firmeza o tienden a desarmarse, ya que al realizar el corte pueden tener poca cohesividad o el aglutinante no realizo el efecto esperado de solidificar la barra. En el análisis de ANOVA no se encontró diferencias altamente significativa para el atributo firmeza de acuerdo a las 9 muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,005<0,05, Según este resultado se practica la prueba de tukey indicando diferencias estadísticamente significativas con un nivel del 95,0% de confianza, encontrando estas en la muestra 1598 y 4728 respecto a la muestra 7743. En el anexo “G”. se observa la tabla de muestras con sus respectivos promedios indicando a la muestra 2402 (70%-30% a 60 °C durante 40 min) como la mejor ya que los panelistas la asignaron con la mejor calificación de los atributos sensoriales en mayor porcentaje el sabor y color, los otros atributos también obtuvieron una buena calificación por lo tanto es la muestra que más agrado presento a nivel sensorial por los panelistas, esta muestra varia en el contenido de quinua frente a las otras muestras, y en cantidad de aglutinante adicionado, esto hace que se genere mayor cohesividad en la barra dando más brillo en el alimento, generando un mejor resultado al pasar la muestra por deshidratación ya que no presenta en su apariencia un cambio perceptible por la pérdida de aw. 3.4 Análisis sensorial, estimación vida útil –determinación mejor empaque Se realizó evaluación sensorial para el análisis de vida útil de la barra seleccionada de quinua en dos tipos de empaques, siendo uno de polipropileno laminado con multicapa de polietileno y otro compuesto de una película de polipropileno biorientado BOOPP/PEBO metalizado, almacenando a temperatura ambiente 18-21°C. La prueba fue realizada en los días 0, 15, 30 y 45, evaluando; color, olor, sabor y firmeza. En el Anexo “H” se encuentran los resultados de estas pruebas

Gráfica 3 Elección de mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 0” color 5 4 3 2 1 firmeza

olor

Polipropileno Metalizado

sabor

Fuente: La Autora puede observar en el día “0” que para el atributo de color la muestra que presentó mayor agrado en los panelistas fue la “5641” esta corresponde a el empaque metalizado, que fue calificada por 15 panelistas eligiéndola como la mejor “5”, esto es consecuencia de que este empaque ofrece una mayor protección a la luz. La calificación promedio para este empaque fue de 4 y de 3,88 para el empaque de polipropileno- polietileno. El atributo sabor, en el día “0” fue calificado por 14 panelistas eligiendo como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1” la muestra 5641 equivalente al empaque metalizado calificando la muestra con un promedio de 3,84 seguido del empaque plástico con un promedio de 3,56. En la evaluación realizada en el día “0” para el parámetro olor, se realizó la calificación por 10 panelistas eligiendo la muestra 5641 correspondiente a el empaque metalizado como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1”. Generando una calificación promedio de 3,92 seguida del empaque de polipropileno- polietileno con una calificación de 3,48. En la firmeza, evaluada en el día “0” resulto la elección de la muestra 5641 equivalente al empaque metalizado, con una calificación promedio de 4,12 evaluada por 12 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y 1 panelista como la peor “1”, seguida de la calificación promedio de 3,64 en el empaque de polipropileno- polietileno. Las muestras no presentan mayor cambio ya que están sometidos a poca manipulación ni cambios de temperatura por o que los dos empaques tienen aceptabilidad por los panelistas.

Gráfica 4 Elección de mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 15”

color 5 4 3 2 1 firmeza

olor

Polipropileno metalizado

sabor

Fuente: La Autora En el atributo color, evaluado en el día “15” resulto la elección de la muestra 5641, equivalente a el empaque metalizado, con una calificación promedio de 3,84 evaluada por 25 panelistas 7 de ellos la eligieron como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1”, seguida de la calificación promedio de 3,72 en el empaque de polipropileno- polietileno. Para el atributo sabor, 6 de los panelistas eligieron la muestra 5641 correspondiente al empaque metalizado como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1”. Generando una calificación promedio de 3.84 seguida del empaque de polipropileno- polietileno con una calificación de 3,68. El atributo olor, en el día “15” 4 de los panelistas semi-entrenados la eligieron como la mejor “5” y 1 panelista como la peor “1” la muestra 5641 equivalente al empaque metalizado calificando la muestra con un promedio de 4.44 seguido del empaque plástico con un promedio de 3,36. Se puede observar en el día “15” que para el atributo de firmeza la muestra que presento mayor agrado en los panelistas fue la de empaque metalizado “5641”, 4 de los panelistas la calificaron como la mejor “5” y Ningún panelista como la peor “1”, con una puntuación promedio de 3,64 seguida de 3,48 por el empaque de polipropileno- polietileno. Se determina para el día 15 que los atributos son aceptados en los dos tipos de empaque, el único que cambia es el olor en la muestra de empaque metalizado el cual es sobresaliente ya que esta cuenta con una barrera mayor a los aromas, a él oxígeno y a la humedad.

Gráfica 5 Selección del mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 30” color 5 4 3 2 1 firmeza

olor

Polipropileno Metalizado

sabor

Fuente: La Autora El atributo color, en el día “30” fue calificado por 3 panelistas eligiendo como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1” la muestra “5641” correspondiente al empaque metalizado calificando la muestra con un promedio de 3.76 seguido del empaque plástico con un promedio de 3,6. En la evaluación realizada en el día “30” para el sabor, se realizó la calificación por panelistas semi-entrenados de los cuales 1 eligió la muestra “5641” correspondiente al empaque metalizado como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1”. Generando una calificación promedio de 3,68 seguida del empaque de polipropileno- polietileno con una calificación de 3,36. Frente a el atributo olor, evaluado en el día “30” resulto la elección de la muestra “5641” que corresponde al empaque metalizado, con una calificación promedio de 3,44 evaluada por 3 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y 1 panelista como la peor “1”, seguida de la calificación promedio de 3,24 en el empaque de polipropileno- polietileno. Se puede observar en el día “30” que para el atributo de firmeza la muestra que presento mayor agrado en los panelistas fue la “5641” esta corresponde a el empaque metalizado, que fue calificada por 2 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1” muestra, con una calificación promedio de 3.88 seguida de 3.44 por el empaque de polipropileno- polietileno. L barra de cereal empacada en el empaque metalizado tiene mayor aceptabilidad por los panelistas ya que al contar con una barrera de protección específica frente a la humedad y los gases hace que la muestra pierda en un menor porcentaje la firmeza y pueda tener más resistencia durante el estudio.

Gráfica 6 Selección del mejor empaque según atributos sensoriales en el “Día 45” color 5 4 3 2 1 firmeza

olor

Polipropileno Metalizado

sabor

Fuente: La Autora En la evaluación realizada en el día “45” para el color, se realizó la calificación por 7 panelistas eligiendo la muestra correspondiente a el empaque metalizado como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1”. Generando una calificación promedio de 4,52 seguida del empaque de polipropileno- polietileno con una calificación de 3,88. Se puede observar en el día “45” que para el atributo de sabor la muestra que presentó mayor agrado en los panelistas fue la del empaque metalizado, que fue calificada por 4 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1” muestra, con una calificación promedio de 4,16 seguida de 3,56 por el empaque de polipropileno- polietileno. En el olor , evaluado en el día “45” resulto la elección de la muestra “5641” equivalente a el empaque metalizado, con una calificación promedio de 4,08 evaluada por 4 panelistas eligiéndola como la mejor “5” y 1 panelista como la peor “1”, seguida de la calificación promedio de 3,48 en el empaque de polipropileno- polietileno. El atributo sabor, en el día “45” fue calificado por 4 panelistas eligiendo como la mejor “5” y ningún panelista como la peor “1” la muestra equivalente al empaque metalizado calificando la muestra con un promedio de 3,88 seguido del empaque plástico con un promedio de 3,64 .Los materiales de envase utilizados, polipropileno-polietileno y metalizado permiten mantener las barras de cereales en buenas condiciones de humedad, actividad de agua, aceptabilidad sensorial durante 45 días resaltando que el empaque metalizado tiene mayores atributos de barrera a aromas, gases y humedad adicional a esto el empaque con su capa coextruida aporta mayor barrera al oxigeno ya que este influye en la oxidación de grasas y destrucción de vitaminas y aminoácidos esenciales.

3.4. Aceptabilidad de los atributos sensoriales evaluados en el día 0, 15, 30 y 45. Gráfica 7 Grado de aceptabilidad de las barras almacenadas en los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial color.

Grado aceptabilidad de empaues

5 4,5 4 3,5 3 2,5

Polipropileno

metalizado

1,5 1 0,5 0 0

Tíempo (dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 7 se puede observar la comparación en el análisis sensorial realizado para la vida útil en el atributo de color a los días 0, 15, 30 y 45, la elección del mejor empaque en este aspecto, como se puede evidenciar es el empaque metalizado ya que tiene mayor aceptabilidad ante los panelistas gracias a la barrera protectora de luz, esto genera mayor conservación en el alimento frente a las coordenadas colorimétricas. En la calificación se observa que entre los días 0,15 y 30 la aceptabilidad de los dos empaques va disminuyendo de acuerdo a la influencia que tiene el tiempo en el declive que tienen las muestras, sin embargo en el día 45 se observa que obtuvieron mayor puntuación los dos empaques aunque el empaque metalizado es el de mayor aceptabilidad por los panelistas durante todo el estudio ya que gracias a la permeabilidad del mismo protege la barra de humedad y temperaturas no deseadas para el producto. El ANOVA presenta diferencia altamente significativa para el color de acuerdo a las muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,290> 0,05.

Gráfica 8 Grado de aceptabilidad de las barras almacenadas en los 2 tipos de empaques en el atributo sensorial sabor.

Grado aceptabilidad de empaques

5 4 3 Polipropileno

metalizado

1 0 0

Tiempo( dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 8 se puede observar la relación entre el grado de aceptabilidad de los panelistas y la evaluación de días en la vida útil respecto a el sabor, realizando la comparación en los dos tipos de empaques relacionados en el proyecto como lo es polipropileno-polietileno y metalizado, eligiendo la muestra que equivale a el empaque metalizado como la más aceptable, ya que los panelistas indicaron que se sentía notas de sabor rancio en la muestra de empaque de polipropileno-polietileno esto debido a que el empaque no ofrece barrera al oxígeno. En los días 0,30 y 45 hubo una relación en los empaques ya que o era más aceptable el empaque metalizado, por el contrario en el día 15 tuvo mayor aceptabilidad el empaque de polipropileno. El ANOVA no muestra diferencia altamente significativa para el atributo sabor de acuerdo a las muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,660> 0,05.

Gráfica 9 Grado de aceptabilidad de las barras almacenadas en los 2 tipos de empaques en el atributo

Grado aceptabilidad de empaques

sensorial olor.

5 4 3 2

Polipropileno

metalizado

0 0

Tíempo (dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 9 se evidencia la relación de estudio de vida útil para dos tipos de empaque en el respectivo análisis sensorial para el atributo de olor generando una mayor aceptabilidad por la muestra de empaque metalizado, los panelistas indicaron que se presentaba en los dos empaques olor a grasa pero en el que menos se presentaba era en el empaque metalizado el cual en el día 15 tuvo mayor aceptabilidad de los 4 días evaluados debido a que este empaque tiene una barrera de aromas y esto hace que se conserve con mayor facilidad los alimentos evitando la retención de olores no deseados. El ANOVA no muestra diferencias altamente significativas para el atributo olor de acuerdo a las muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,686 > 0,05. Gráfica 10 Grado de aceptabilidad de las barras almacenadas en los 2 tipos de empaques en el

Grado aceptabilidad de empaques

atributo sensorial firmeza. 4,2 4 3,8 3,6

Polipropileno

3,4

metalizado

3,2 3 0

Tiempo (dias)

Fuente: La Autora 63

En la gráfica 10 se puede observar el grado de aceptabilidad en el análisis sensorial en la vida útil para el atributo de firmeza y la elección del mejor empaque en este aspecto, como se puede evidenciar el empaque metalizado tiene mayor aceptabilidad ante los panelistas ya que al tener una capa laminada de mayor calibre, es un material más resistente llamado BOOPP/PEBO y genera mayor protección en el alimento frente a la presión a la que pueda ser sometido por mala manipulación del producto. Se evidencia una gran diferencia en el proceso de la investigación ya que entre el día 0 y 45 aunque el mejor empaque siempre fue el metalizado, y en cuanto a la muestra de polipropileno bajo la calificación los días 15 y 30 en un gran porcentaje ya que este tipo de empaque no tiene la suficiente barrera y resistencia. El ANOVA no muestra diferencias altamente significativa para el atributo firmeza de acuerdo a las muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,652> 0,05. 3.5 Prueba de firmeza La firmeza en la barra se evidencia por la fuerza necesaria para penetrar la muestra durante los días 0, 15, 30 y 45 de estudio de vida útil para los diferentes empaques metalizado y plástico, en los cuales se realizó réplica de la toma de datos y evaluando diferente sector de la barra los cuales no se encontraban con la cohesividad esperada para realizar la muestra. (Figura 12) “ver anexo j” 3.5.1 Evaluación de firmeza en el empaque metalizado

(gf) gramos fuerza

Gráfica 11 Fracturabilidad de la barra de quinua en empaque metalizado 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Cobertura de Chocolate sin Cobertura de Chocolate

15 30 Ttiempo (dias)

Fuente: La Autora

En la Grafica 11 se puede observar que en los dias 0,15,30 y 45 la fracturabilidad de la barra de quinua, almacenada en empaque metalizado a temperatura 18 °C seleccionada para la investigacion , indicando su valor en gramos fuerza (gf) para las dos muestras que corresponden a una que contiene cobertura de chocolate y la que no tiene cobertura de chocolate, ya que se realizaron dos replicas por cada tratamiento indicando en el análisis que la cobertura de chocolate tiene mas resistencia para el corte de la barra, ya que el chocolate mediante el procedimiento de templado recupera los cristales perdidos y se agrupan, manteniendo resistencia al calor y hace que tenga una textura mas consistente y produzaca mayor aceptabilidad, aunque con perdida de humedad en mayor cantidad 1493,425+29,3780 que la muestra sin cobertura de chocolate, no obstante en este tipo de barra se genera una disminución en la cobertura obteniendo una fracturabilidad en la barra con un promedio de 390,85+90,3640. Evaluando para la superficie de la barra cubierta con chocolate el día “0” permitiendo mayor descenso de fracturabilidad en la barra, con un valor de gf1290,4+47,9 , en la muestra que no contenía cobertura de chocolate se generó en el día “45” un valor de 390,85+ 1,45. Se puede observar que la muestra que contiene cobertura de chocolate a medida que transcurren los días de la investigación aumenta su fuerza, y por el contrario la muestra que no contiene cobertura de chocolate del día “0 al 45” disminuyo notablemente en su fuerza obteniendo como resultado una fracturabilidad más ligera en la cual es más fácil acceder a el corte, esto puede demostrar que el contenido de chocolate hace que la barra tenga una menor conservación. El análisis de ANOVA se evidencia diferencias altamente significativas para el atributo firmeza de acuerdo a las muestras evaluadas por los panelistas su Valor-P es de 0,0008< 0,05, Según este resultado se practica la prueba de TUKEY indicando diferencias significativas con un nivel del 95,0% de confianza, encontrando una diferencia de 904,05 y un límite (+/-) 353,493 en muestras de cobertura de chocolate y la que no contiene la cobertura.

3.5.2 Evaluación de firmeza en el empaque polipropileno

Gráfica 12 Fracturabilidad de la barra de quinua en empaque de polipropileno 1600

(gf) gramos fuerza

1400 1200 1000 800

Cobertura de Chocolate

600

sin Cobertura de Chocolate

400 200 0 0

15 30 Tiempo (dias)

Fuente: La Autora En la Grafica 12 se evidencia para los tiempos 0,15,30 y 45 que la fracturabilidad de la barra de quinua, para el almacenamiento a temperatura ambiente 18-21 °C en empaque polipropilenopolietileno, presentando su valor en gramos fuerza (gf) para la barra con cobertura con chocolate y sin cobertura de chocolate, indica que para este empaque tiene mas resistencia la cobertura de chocolate mostrando un valor promedio de fracturabilidad de 1268,0+2,9720 ante la muestra sin cobertura de chocolate que obtuvo un resultado promedio de 448,9+20,7852. Algunas variables que se puedan presentar en la fuerza de penetración de la probeta en la barra se debe a que la barra contiene mora en diferentes puntos y puede generar variables ya que la mora contiene una dureza mayor a la de la barra en general y esto produce una fuerza adicional de corte por el texturometro Indicando para la superficie de la barra cubierta con chocolate el día “0” permitiendo mayor descenso de fracturabilidad en la barra, con un valor de gf1170,9 +56,4 y en la superficie que no contenía cobertura de chocolate se generó en el día “45” un valor de 266,5+ 54,5. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la fracturabilidad de la barra de acuerdo a los 2 tratamientos evaluadas de cobertura de chocolate y el que no contenía cobertura de chocolate el Valor-P es de 0,6297 > 0,05.

3.6 Prueba de color Se realizó esta prueba en los días 0, 15, 30 y 45 analizando el cambio de color que presenta la barra de quinua adicionada con cobertura de chocolate. La prueba se desarrolló en dos repeticiones tanto para la superficie de la barra que contenía chocolate como para que no tenía cubierta de chocolate, en los diferentes tipos de empaque metalizado y plástico, calculando las coordenadas rectangulares como claridad o luminosidad, L*, y cromaticidad, a* y b*, donde a* va de verde a rojo y b* de azul a amarillo. 3.6.1 Evaluación de color Del empaque metalizado Gráfica 13 Evaluación de coordenadas l, a*, b* de la barra almacenada en el empaque metalizado muestra con cobertura de chocolate 50 45

Cordenadas colorimetricas

40 35 30 25

10 5 0 0

15 30 Tiempo (dias)

Fuente: La Autora Los promedios de las coordenadas colorimétricas para todas las pruebas de color realizadas en la barra de quinua (ver anexo “I”), en la Gráfica 13 se puede observar el tiempo, la luminosidad, y cromaticidad a* y b* para la muestra que contiene la cobertura de chocolate, para la coordenada L se presenta un aumento entre los días 0 y 45 evaluados generado una tendencia hacia el tono negro ya que entre más cerca del valor 100 se encuentre la muestra se dirige a esta tonalidad y en cuanto más descienda el valor a 0 la tonalidad se localizara en el color blanco. La coordenada L comienza en el día 0 con un valor de 42,045, finalizando con un valor 46,66 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra, posiblemente al enfriar el chocolate se genera mayor cristalización de la barra y ocasiona que por su color pardo natural se incline a esa tonalidad. También se puede observar que en los días 30 y 45 hay una gran reducción estando en un color amarillo a pasar a una tonalidad roja.

Para la evaluación de la coordenada a* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 11,355, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 9,845 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad azul. Para la evaluación de la coordenada b* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 39,65, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 10,91 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad azul. El ANOVA evidencia una diferencia estadísticamente significativa para el color en escala CIELAB de acuerdo a el empaque metalizado frente a la muestra que contiene cobertura de chocolate su Valor-P es de 0,005 < 0,05, Según este resultado se realiza el test de TUKEY indicando diferencias estadísticamente significativas con un nivel del 95,0% de confianza, encontrando una diferencia en la muestra cubierta con chocolate de 33,5737 y un límite (+/-)19,0731en la coordenada l relacionada con la a* y una diferencia de 22,4613 y un límite (+/-)19,0731 en las coordenadas l y b*. Ubicación de las coordenadas a* y b* en la escala CIE L*a*b*.para la evaluación del empaque metalizado, en la muestra que contiene cobertura de chocolate. Dia "0" Dia "45"

Fuente: La Autora

Gráfica 14 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque metalizado muestra sin cobertura de chocolate 70

Coordenadas colorimetricas

40 L A

0 0

Tiempo (dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 14, Se muestra la comparación del tiempo y la luminosidad, cromaticidad a* y b* para la muestra que no presenta cobertura de chocolate, encontrando las coordenadas L, a*y b* de las cuales para la coordenada L inicia en el día 0 con un valor de 53,645, finalizando con un valor 46,76 en el día 45 indicando que la cobertura que no contiene chocolate presenta un comportamiento hacia la tonalidad negra. En la evaluación de la coordenada a* el comportamiento de la cobertura que no contiene chocolate inicia en el día 0 con un valor de 5,345, con tendencia al tono rojo y finalizó con un valor 9,9 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad roja. En la coordenada b* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 20,27 con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 11,03en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad azul. El ANOVA no evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamientos evaluadas sin cobertura de chocolate en empaque metalizado el Valor-P es de 2,361> 0,05.

Dia "0" Dia "45"

Fuente: La Autora Gr谩fica 15 Evaluaci贸n de coordenadas l, c, h, en el empaque metalizado muestra con cobertura de chocolate. 70 60

Coordenadas colorimetricas

50 40 L 30

c h

20 10 0 0

Tiempo (dias)

Fuente: La Autora 70

En la Gráfica 15. Se encuentra una relación entre el tiempo y la luminosidad, cromaticidad y Hue para la muestra que contiene la cobertura de chocolate, para la coordenada L se presentó en el día 0 al inicio con un valor de 49,245 finalizando con un valor 46,865 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. Para la evaluación de la coordenada c* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 13,53, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 13,87 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento de saturación estimada hacia la tonalidad verde. Para la evaluación de la coordenada h* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 53,625, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 53,655 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento proporcional hacia la tonalidad azul. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado con cobertura de chocolate en empaque metalizado frente a las coordenadas L, c y h el Valor-P es de 1,672> 0,05. Gráfica 16 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque metalizado muestra sin cobertura de chocolate 90 80

Coordenadas colorimetricas

70 60 50 L 40

20 10 0 0

Tiempo (dias)

Fuente: La Autora

En la gráfica 16 Se encuentra la relación entre el tiempo y la luminosidad, cromaticidad y Hue para la muestra que no contiene la cobertura de chocolate, para la coordenada L se presentó en el en el día 0 al inicio con un valor de 51,635 finalizando con un valor 58,8 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. En la evaluación de la coordenada c* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 20,37, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 21,145 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento de saturación estimada hacia la tonalidad verde. Para la evaluación de la coordenada h* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 68,89, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 75,92 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento proporcional hacia la tonalidad azul. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado que no contiene cobertura de chocolate en empaque metalizado frente a las coordenadas L, c y h el Valor-P es de 1,9414E-08 > 0,05. 3.6.2 Evaluación de color “CIELAB” en el empaque de polipropileno Gráfica 17 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque polipropileno en muestra con cobertura de chocolate 50 45

Coordenadas colorimetricas

40 35 30 25

10 5 0 0

Tiempo (dias)

Fuente: La Autora

En la Gráfica 17 Se evidencia una comparativa del tiempo y la luminosidad, cromaticidad a* y b* para la muestra que contiene la cobertura de chocolate en empaque de polipropileno-polietileno a temperatura ambiente, para la luminosidad entre más descienda el valor a 0 la tonalidad se encontrara en el color blanco. La coordenada L comienza en el día 0 con un valor de 43,065, finalizando con un valor 44,535 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. Para la evaluación de la coordenada a* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 13,97 con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 8,19 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad amarilla. Es evidencia para la coordenada b* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 29,095, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 6,9 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad azul. En el análisis de ANOVA se evidencia una diferencia estadísticamente significativa para el color en escala cielab de acuerdo a el empaque de polipropileno-polietileno frente a la muestra que contiene cobertura de chocolate su Valor-P es de 0,0025 > 0,05, Según este resultado se practica la prueba de TUKEY indicando diferencias estadísticamente significativas con un nivel del 95,0% de confianza, encontrando una diferencia en la muestra cubierta con chocolate de 33,573 y un límite (+/-) 19,0731 en la coordenada l relacionada con la a* y una diferencia de 22,461 y un límite (+/)19,0731 en las coordenadas l y b* como en el empaque metalizado. Dia "0" Dia "45"

Fuente: La Autora

Gráfica 18 Evaluación de coordenadas l, a*, b*en el empaque polipropileno en muestra sin cobertura de chocolate

Coordenadas colorimetricas

70 60 50 40 L 30

10 0 0

Tíiempo (dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 18 se evidencia una comparativa del tiempo y la luminosidad, cromaticidad a* y b* para la muestra que no contiene la cobertura de chocolate, La coordenada L comienza en el día 0 con un valor de 55,99, finalizando con un valor 57,49 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. Para la evaluación de la coordenada a* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 6,92, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 6,72 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad roja. Para la evaluación de la coordenada b* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 20,275, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 20,815 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad amarilla. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado sin cobertura de chocolate en empaque de polipropileno el Valor-P es de 8,652> 0,05.

Dia "0" Dia "45"

Fuente: La Autora Gráfica 19 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque polipropileno muestra con cobertura de chocolate

Coordenadas colorimetricas

70 60 50 40 L 30

10 0 0

TIiempo (dias)

Fuente: La Autora En la gráfica 19. Se encuentra la relación entre el tiempo y la luminosidad, Cromaticidad y Hue para la muestra que no contiene la cobertura de chocolate, para la coordenada L se presentó en el en el día 0 al inicio con un valor de 50,24 finalizando con un valor 44,5 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. 75

En la evaluación de la coordenada c* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 14,74, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 10 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento de saturación estimada hacia la tonalidad amarilla. Para la evaluación de la coordenada h* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 53,11, con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 42,255 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento proporcional hacia la tonalidad roja. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado que contiene cobertura de chocolate en empaque polietileno-polipropileno frente a las coordenadas L, c y h el Valor-P es de 2,394> 0,05. Gráfica 20 Evaluación de coordenadas l, c, h, en el empaque polipropileno muestra sin cobertura de chocolate

Coordenadas colorimetricas

70 60 50 40 L 30

10 0 0

Tíiempo (dias)

Fuente: La Autora En la Gráfica 20 Se encuentra la relación entre el tiempo y la luminosidad, Cromaticidad y Hue para la muestra que no contiene la cobertura de chocolate, para la coordenada L se presentó en el en el día 0 al inicio con un valor de 55,73 finalizando con un valor 55,885 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento hacia la tonalidad negra. En la evaluación de la coordenada c* el comportamiento de la cobertura de chocolate inicia en el día 0 con un valor de 23,69, con tendencia a el tono rojo y finalizó con un valor 13,06 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento de saturación estimada hacia la tonalidad amarilla. 76

Para la evaluación de la coordenada h* el comportamiento de la cobertura de chocolate tiende en el día 0 con un valor de 73,665 con tendencia a el tono amarillo y finalizó con un valor 72,815 en el día 45 indicando que la cobertura de chocolate tiene un comportamiento proporcional hacia la tonalidad roja. En el análisis de ANOVA no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa en la evaluación de color en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado que no contiene cobertura de chocolate en empaque polietileno-polipropileno frente a las coordenadas L, c y h el Valor-P es de 4,828> 0,05. 3.7 Humedad En la tabla 16 se muestran los valores de la humedad realizada por método duplicado para la muestra de empaque metalizado y de polipropileno. Tabla 16 Humedad contenida en las muestras de empaque metalizado y empaque de polipropileno Metalizado Muestra

Polipropileno

Humedad (g)

Muestra

Humedad (g)

6,8702

8,1300

6,8306

7,5362

Promedio:

6,8504

Promedio:

7,8331

Desviación:

0,0198

Desviación:

0,2969

Fuente: La Autora Se observa que la barra que finalmente obtuvo menor humedad fue la contenida en el empaque metalizado. Esto se debe a que cuenta con mayor protección a este factor y a la luz. Obteniendo un promedio de 6,8504+0,0198. El ANOVA no muestra diferencias altamente significativas en la evaluación de vida útil en la barra de acuerdo al tratamiento evaluado en los diferentes tipos de empaque polietileno-polipropileno y metalizado Valor-P es de 0,6731 > 0,05. Ya que los dos tipos de empaque cuentan con barrera de humedad y gases, el empaque de polipropileno en menor proporción lo que se puede observar en su resultado con mayor contenido de humedad.

3.8 Densidad Se evidencia en la Tabla 17 La cantidad de volumen que se desplazó al dejar caer la barra de cereal por gravedad en la probeta fue de 19 ml dando así una densidad de 1.48 en la barra de cereal. Tabla 17 Densidad obtenida por desplazamiento de un cuerpo. Volumen Volumen volumen Masa subida Densidad Día de agua desplazado (g) del agua (g/ml) (ml) (ml) (ml) 0 26,4 130 145 15 1,8 45 28,3 130 149 19 1,5 Fuente: La Autora Se puede evidenciar que durante el almacenamiento tuvo una variación ya que en el día 0 la densidad era de 1.76 g/ml y para el día 45 fue de 1.48 g/ml en la cual disminuye la densidad. Esto puede suceder por un aumento en la temperatura ya que se produce la dilatación de las moléculas y producen un volumen mayor esto hace que disminuya su densidad. 3.9 Análisis microbiológicos En la elaboración de barra de quinua con adición de mora y probióticos se llevan unos parámetros de calidad e higiene adecuados en la manipulación de alimentos, se realiza un posterior análisis en los días 0,15, 30 y 45 de la evaluación de vida útil del producto empacada en dos tipos de empaque diferente, como lo es polipropileno-polietileno y polipropileno metalizado generando una evidencia de las buenas prácticas de manufactura llevadas a cabo durante el desarrollo de el mismo, se evidencian en los resultados de análisis microbiológicos, los cuales son inspeccionados por el Instituto de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (INVIMA). Tabla 18 Recuento de microorganismos en la evaluación de vida útil.

Empaque polietilenopolipropileno

Día 0 15 30 45

Recuento Recuento mesófilos coliformes aerobios fecales <10 <3 <10 <3 <10 <3 <10 <3 Fuente: La Autora

Recuento mohos <10 <10 <10 <10

Recuento levaduras <10 <10 <10 <10

 Mesofilos Aerobios: se puede observar que en el día 0 no se presenta crecimiento de estos microrganismos en la barra de cereal generando una constante hasta el final de la prueba de vida útil.  Recuento Coliformes: se evidencia que en ninguno de los días analizados se presenta un crecimiento de estos microorganismos indicando que la manipulación del alimento desde su proceso de elaboración hasta el almacenamiento fue el correcto implementando técnicas de BPM por el investigador.  Recuento de Mohos y levaduras: en la barra de quinua durante el almacenamiento y los diferentes tipos de empaques utilizados no se genera un recuento de UFC de mohos y levaduras. Para evidenciar los soportes de los análisis realizados por el laboratorio autorizado (ver anexo “D”). 4 ANÁLISIS DE PROBIÓTICOS

Aprovechando los beneficios en la salud que genera el uso de probióticos en los alimentos, se realizó la prueba para determinar qué cantidad de este puede sobrevivir a un alimento solido (barra de cereal) en un determinado tiempo, para esto se realizaron análisis microbiológicos para obtener el recuento de UFC. (Ver anexo “E”). Tabla 19 Resultados recuento de probióticos en la barra de cereal.

DÍA 0 45

RECUENTO LACTOBACILLUS SPP UFC g/ml

EMPAQUE

140,000,000,000

/ METALIZADO TRANSPARENTE

8,000,000 400,000

ANÁLISIS

RECUENTO EN PLACA

Fuente: La Autora El método utilizado para la obtención de datos fue recuento en placa por el que se determinó la cantidad de Lactobacillus spp que sobrevivió en el alimento durante los 45 días de análisis de vida útil y en los diferentes empaques, se puede indicar que ya que el empaque metalizado tiene mayor barrera a la luz y a vapores por este motivo se obtuvo un recuento mayor de Probióticos en este empaque a los 45 días. Por otro lado el empaque transparente no obtuvo un mayor recuento al 79

permitido, pero si se realiza un estudio de un periodo de tiempo más largo no cumpliría con el parámetro. Indicando así que los resultados son aceptables con un empaque de película metalizada ya que el número de microorganismos viables es mayor al mínimo estipulado (1x106 UFC/g) para que el alimento sea considerado como funcional. (Corrales A, et al. 2007).en el estudio realizado por (Serna L, et al., 2014) En el cual utilizaron cobertura de chocolate como medio vehiculizante indica que obtuvo 106 el límite para considerarse alimento Probiótico ya que debe sobrevivir a los jugos gástricos e intestinales del consumidor.

CONCLUSIONES



Todas las barras provenientes de los 9 tratamientos, presentaron aceptabilidad por parte de los panelistas.



La mejor formulación para desarrollar barras de quinua adicionada con mora y Probióticos fue 70% quinua-30% mora secada a 60°C durante 40 minutos.



Las barras de quinua sometidas a los tratamientos de deshidratación por aire caliente de 50 °C y 70°C, presentaron mayor pérdida de humedad, generando en Los atributos sensoriales de sabor y firmeza una sensación desfavorable.



Las barras de quinua envasadas en el empaque metalizado presentaron menor variación de sus características sensoriales, microbiológicas y fisicoquímicas durante los 45 días de almacenamiento.

6 RECOMENDACIONES  Elaborar las formulaciones de barras de quinua con un mayor porcentaje de fruta, lo cual podría generar un mayor impacto en el consumidor gracias a la tonalidad que brinda.  Utilizar empaques con lámina metalizada y de alta densidad para generar una conservación superior de alimentos probióticos y porcentaje de humedad en las barras.  Realizar ensayos de elaboración de barras de quinua utilizando chocolate de leche para la cobertura de la barra y hacer la adición por inmersión.  Utilizar microorganismos probióticos de mayor acceso en el mercado para obtener un análisis de costo accesible y completo.

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ANEXOS ANEXO A Formato An谩lisis Sensorial elecci贸n de mejor muestra.

ANEXO B Formato An谩lisis Sensorial elecci贸n de mejor empaque

ANEXO C Formato An谩lisis Sensorial elecci贸n de mejor empaque

ANEXO D reporte análisis microbiológicos día 0, 15,30 y 45. Día “0”

Día “15”

Día “30”

Día “45”

ANEXO E reporte análisis microbiológicos en los día 0, y 45. Día “0”

Día “45”

100

101

ANEXO F Anova formulaciones

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

1 Formulación 70% quinua-30% fruta Cuadrado Suma de Cuadrados Gl Medio Razón-F 130,3663068 2 65,1831534 0,04095767 4774,428338 3 1591,476113 4904,794645 5 2 Formulación 80% quinua-20% fruta Cuadrado Suma de Cuadrados Gl Medio Razón-F 141,7992003 2 70,89960016 0,0443022 4801,089311 3 1600,363104 4942,888511 5 3 Formulación 90% quinua-10% fruta Cuadrado Suma de Cuadrados Gl Medio Razón-F 134,9633558 2 67,48167792 0,04103082 4933,974801 3 1644,658267 5068,938157 5

Valor-P 0,96039707

Valor-P 0,95727883

Valor-P 0,96032869

ANEXO G Análisis sensorial elección de barra promedios Color 7154 1720 1598 2402 5372 4728 7743 74,4158416 20,3564356 19,2376238 27,3663366 56,8514851 50,2673267 80,2376238

1562 3129 18,97029703 34,5742574

Olor 7154 3,63

1720 3,64

1598 3,3

2402 3,68

5372 3,46

4728 3,11

7743 3,36

1562 3,32

3129 3,45

Sabor 7154 1720 1598 2402 5372 4728 7743 1562 3129 3,45357143 3,26806122 3,11346939 3,68040816 3,35071429 3,28877551 3,36081633 3,13418367 3,17530612

Firmeza 7154 3,45

1720 3,53

1598 3,64

2402 3,46

5372 3,3

4728 3,71

7743 3,09

1562

3129 3,4

3,2

102

ANEXO H. Anova estudio de vida útil

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Suma de Cuadrados

COLOR Cuadrado Medio

0,3088

0,232

0,5408

Suma de Cuadrados

Gl 3

0,88

1,2288

0,058

Razón-F

Valor-P

0,116266667 0,52848485 0,68631232 0,22

SABOR Cuadrado Medio

Valor-P

0,102933333 1,77471264 0,29086605

OLOR Cuadrado Medio

0,3488

Suma de Cuadrados

Razón-F

Valor-P

0,1224

0,0408 0,57627119 0,66059784

0,2832

0,0708

0,4056

Suma de Cuadrados

FIRMEZA Cuadrado Medio

0,1126

0,2536

0,3662

Razón-F

Valor-P

0,037533333 0,59200841 0,65238403 0,0634

103

ANEXO I Evaluaciรณn color empaque de polipropileno

Cobertura de Chocolate B A

Suma de Fuente Cuadrados Gl Entre grupos 2340,26 2 Intra grupos 840,197 9 Total (Corr.) 3180,45 11

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

sin Cobertura de Chocolate B A Suma de Cuadrados

Cuadrado Medio

5041,983204 6,31371875 5048,296923

2 9 11

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Razรณn-F

Valor-P 8,6523E2520,991602 3593,59124 14 0,701524306

Cobertura de Chocolate h c

Suma de Fuente Cuadrados Gl Entre grupos 3527,526829 2 Intra grupos 210,6679625 9 Total (Corr.) 3738,194792 11

Cuadrado Medio Razรณn-F Valor-P 1170,13 12,53 0,0025 93,3552

Cuadrado Medio Razรณn-F Valor-P 1763,763415 75,3501887 2,39E-06 23,40755139

sin Cobertura de Chocolate h c Suma de Cuadrados 5531,898429 227,3884938 5759,286923

Cuadrado Medio

Gl 2 9 11

Razรณn-F

Valor-P 4,8284E2765,949215 109,475825 07 25,26538819

104

ANEXO I, 2. Evaluaciรณn color empaque de Metalizado

Cobertura de Chocolate B A

Suma de Fuente Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razรณn-F Valor-P Entre grupos 2277,33 2 1138,67 10,09 0,005 Intra grupos 1015,74 9 112,86 Total (Corr.) 3293,08 11

sin Cobertura de Chocolate B A

Suma de Fuente Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razรณn-F Valor-P Entre grupos 4810,25445 2 2405,127225 129,116357 2,361E-07 Intra grupos 167,6483563 9 18,62759514 Total (Corr.) 4977,902806 11

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Cobertura de Chocolate h c Suma de Cuadrados

3625,06985 198,9793563 3824,049206

Cuadrado Medio Razรณn-F 2 9 11

1812,534925 22,10881736

Valor-P 1,6722E81,982446 06

sin Cobertura de Chocolate h c Suma de Cuadrados 6205,98555 122,3314063 6328,316956

Cuadrado Medio Razรณn-F 2 9 11

Valor-P 1,9414E3102,992775 228,289168 08 13,59237847

105

ANEXO J Anova Proceso deshidratación mora Humedad vs temperatura Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 2,580237824 3 0,860079275 0,00639094 0,99917867 Intra grupos 538,3111788 4 134,5777947 Total (Corr.) 540,8914166 7

ANEXO K Anova evaluación de fracturabilidad en empaque metalizado Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Suma de Cuadrados

Cuadrado Medio

Razón-F

0,32

271,66

198

1,37202

271,98

199

0,23

Valor-P 0,6297

ANEXO K2 Anova evaluación de fracturabilidad en empaque polipropileno

Fuente Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)

Suma de Cuadrados

Cuadrado Medio

1,63E+06

250441

41740,1

1,89E+06

Razón-F 39,16

Valor-P 0,0008

106